L'EVOLUTION DE L'ESPACE ET DU TEMPS

L'attention des physiciens s'est trouvée récemment ramenée vers les notions fondamentales de l'espace et du temps que de nouveaux faits expérimentaux les obligent à remanier; rien ne peut mieux montrer l'origine empirique de ces notions que leur adaptation progressive, non terminée encore, aux données de plus en plus subtiles de l'expérience humaine.

Je voudrais montrer que la forme, insuffisamment analysée d'ordinaire, sous laquelle ces notions se présentaient jusqu'ici, était déterminée, conditionnée, par une synthèse particulière et provisoire du monde, par la théorie mécaniste. Notre espace et notre temps étaient ceux exigés par la mécanique rationnelle.

A la synthèse nouvelle, de plus en plus puissante, que représente la théorie électromagnétique des phénomènes physiques, correspondent un espace et un temps, un temps surtout, autres que ceux de la mécanique, et en faveur desquels nos moyens actuels d'investigation expérimentale viennent de se prononcer. Il est particulièrement remarquable que le perfectionnement croissant de nos méthodes de mesure, dont la précision a pu être poussée pour certaines au delà du milliardième, nous oblige à continuer encore aujourd'hui l'adaptation aux faits des catégories les plus fondamentales de notre pensée. Il y a là, pour le philosophe, une occasion excellente de pénétrer la nature intime de ces catégories en les trouvant encore en voie d'évolution, en les voyant vivre et se transformer sous ses yeux.

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Il n y a ni espace, ni temps a priori : à chaque moment, à chaque degré de perfectionnement de nos théories du monde physique, correspond une conception de l'espace et du temps. Le mécanisme impliquait la conception ancienne, l'Electromagnétisme en exige une nouvelle dont rien ne nous permet de dire qu'elle sera définitive.

Il est d'ailleurs difficile à notre cerveau de s'habituer à ces formes nouvelles de la pensée : la réflexion y est particulièrement délicate et ne pourra être aidée que par la formation d'un langage adéquat.

C'est la tâche à laquelle, pour faciliter l'évolution de l'espèce humaine, philosophes et physiciens doivent aujourd'hui collaborer.

Tous les êtres vivants ont une puissance d'expansion intérieure et spontanée d'autant plus grande qu'ils sont mieux adaptés au milieu dans lequel ils ont pris naissance. Quand, par suite de cette expansion, une rencontre a lieu entre individus ou espèces, il peut y avoir adaptation mutuelle, ou, si l'accord est impossible, conflit avec survivance du plus apte qui, en général, s'assimile la substance de l'autre et lui impose une forme nouvelle que la vie semble avoir jugée meilleure.

Il en est de même pour nos théories physiques : certaines sont particulièrement bien constituées, ont brillamment réussi dans l'interprétation, dans le groupement d'une catégorie de faits expérimentaux, matière à laquelle elles imposent une forme; elles se développent ensuite spontanément suivant cette forme, ce rythme qui leur est propre en prenant pour substance de l'édifice qu'elles construisent les

PAUL LANGEVIN

faits déjà connus, mais épars, puis ceux qu'elles conduisent à découvrir, et enfin ceux déjà constitués en synthèse sous forme de théories différentes que la nouvelle absorbe après être entrée en conflit avec elles.

De même que le travail de construction des êtres vivants est facilité par les synthèses organiques déjà réalisées dans les autres êtres dont ils s'alimentent, la théorie nouvelle conserve et utilise plus ou moins complètement les groupements de faits déjà constitués par les théories dont elle a triomphé.

Nous assistons en ce moment à un conflit de ce genre entre deux conceptions du monde particulièrement importantes et belles : la Mécanique rationnelle de Galilée et de Newton d'une part et d'autre part la théorie électromagnétique sous la forme adulte que lui ont donnée Maxwell, Hertz et Lorentz.

La Mécanique rationnelle fut créée pour l'interprétation des phénomènes du mouvement visible et elle y réussit de manière admirable. Tout l'effort scientifique du xviii^ siècle et d'une grande partie du xix« fut consacré à étendre cette puissance d'explication à l'ensemble des phénomènes physiques en appliquant ces mêmes lois aux mouvements invisibles de particules matérielles ou de fluides variés.

Ainsi se développa la doctrine connue sous le nom de mécanisme, par fusion de la Mécanique rationnelle et des hypothèses atomistiques. Le succès fut grand dans certains domaines, dans la théorie cinétique des fluides par exemple, moindre dans d'autres comme ceux de l'élasticité et de l'optique.

Il ne faut pas oublier à ce propos qu'on rendit souvent responsable des insuccès du mécanisme la seule conception atomistique, aujourd'hui cependant définitivement établie

sur des faits expérimentaux indiscutables, et dont l'association avec la théorie électromagnétique s'est montrée depuis quinze ans d une si remarquable fécondité. Ce qui semble en réalité être sujet à caution, c'est l'application aux mouvements invisibles des lois de la Mécanique établies d'abord pour les mouvements visibles et qui, même pour ceux-ci, ne représentent plus qu'une première approximation, d'ailleurs excellente.

La théorie des phénomènes électromagnétiques, telle que nous la possédons aujourd'hui, est certainement indépendante des lois prescrites au mouvement de la matière par la Mécanique rationnelle, bien que celle-ci semble intervenir dans certaines définitions fondamentales : la meilleure preuve de cette indépendance est fournie par les contradictions qui s'élèvent actuellement entre les deux synthèses.

L'électromagnétisme est aussi remarquablement adapté à son domaine primitif que la Mécanique rationnelle a pu l'être au sien; avec ses notions très spéciales d'un milieu qui transmet les actions de proche en proche, de champs électrique et magnétique caractérisant l'état de ce milieu, avec la forme très particulière des relations qu'il énonce entre les variations simultanées de ces champs dans l'espace et dans le temps, l'Electromagnétisme constitue une discipline, un mode de pensée tout à fait à part, tout à fait distinct de la Mécanique, et doué d'une force d'expansion étonnante puisqu'il s'est assimilé sans aucun effort l'immense domaine de l'Optique et de la valeur rayonnante devant lequel le mécanisme était resté impuissant, et qu'il y provoque chaque jour des découvertes nouvelles. L'Electromagnétisme a conquis la plus grande partie de la Physique, envahi la Chimie et groupé un nombre immense de faits jusque-là sans forme et sans lieu.

PAUL LANGEVIN

De nos deux théories adverses, la première possède les titres de noblesse d'un passé déjà ancien, l'autorité d'avoir vu vérifier ses lois par les astres les plus lointains comme par les molécules les plus ténues des gaz; la seconde, plus jeune et plus vivante, s'adapte infiniment mieux à la Physique entière et possède une force intérieure de croissance que l'autre semble avoir perdue.

(Conférence faite au Congrès de Bologne en 191 1, pub. dans Scientia vol. X, 191 1, XIX.)