CHAPITRE PREMIER La demi-relativité

V expérience Michelson-Morley . — La demi-rela'tivité ou relativité « unilatérale ». — Signification concrète des termes qui entrent dans les formules de Lorenlz. — Dilatation du Temps. — ^ Dislocation de la simultanéité . — Contraction longitudinale.

La théorie de la Relativité, même « restreinte », n'est pas précisément fondée sur rexpérience Michelson-iMorley, puisqu'elle exprime d'une manière générale la nécessité de conserver aux lois de l'électro-magnétisme une forme invariable quand on passe d'un système de référence à un autre. Mais l'expérience iMiclielson-Morley a le grand avantage de poser en termes concrets le problème à résoudre, et de mettre aussi sous nos yeux les éléments

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de la solution. Elle matérialise, pour ainsi dire, la difficulté. C'estd'elle que le philosophe doit partir, c'est à elle qu'il devra constamment se reporter, s'il veut saisir le sens véritahle des considérations de temps dans la théorie de la Relativité. Comhien de lois ne l'a-t-on pas décrite et commentée ! Pourtant il faut que nous la commentions, que nous la décrivions même encore, parce que nous n'allons pas adopter d'emblée, comme on le fait d'ordinaire, l'interprétation qu'en donne aujourd'hui la théorie de la Relativité. Nous voulons ménager toutes les transitions entre le point de vue psychologique et le point de vue physique, entre le Temps du sens commun et celui d'Einstein. Pour cela nous devons nous replacer dans l'état d'âme où l'on pouvait se trouver à l'origine, alors qu'on croyait à l'éther immobile, au repos absolu, et qu'il fallait pourtant rendre compte de l'expérience Michelson- Morley. Nous obtiendrons ainsi une certaine conception du Temps qui est relativistc à moitié, par un côté seulement, qui n'est pas encore celle d'Einstein, mais que nous jugeons essentiel de connaître. La théorie de la Relativité a beau n'en tenir aucun compte dans ses déductions proprement scientifiques : elle en subit pourtant l'influence, croyons-nous, dès qu'elle cesse d'être une physique pour devenir une philosophie. Les paradoxes qui ont tant eflrayé les uns, tant séduit les autres, nous paraissent venir de là. Ils tiennent à une équivoque.

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Ils naissent de ce que deux représentations de la Relativité, l'une radicale et conceptuelle, l'autre atténuée et imagée, s'accompagnent à notre insu dans notre esprit, et de ce que le concept subit la contamination de l'image.

Décrivons donc schématiquement l'expérience

instituée dès 1881 par le physicien américain Michelson, répétée par lui et Morley en 1887, recommencée avec plus de soin encore par iMorley et Miller en 1905. Un rayon de lumière SO (fig. 1) parti de la source S est divisé, au point 0, par une lame de verre inclinée à 45° sur sa direction, en deux rayons dont l'un est réfléchi perpendiculairement à SO dans la direction OB tandis que l'autre

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continue sa route dans le prolongement OA de SO. Aux points A et B, que nous supposerons équidistants de 0, se trouvent deux miroirs plans perpendiculaires à OA et à OB. Les deux rayons, réfléchis par les miroirs B et A respectivement, reviennent enO : le premier, traversant la lame de verre, suit la ligne OM, prolongement de BO; le second est réfléchi par la lame selon la même ligne OM. Ils se superposent ainsi l'un à l'autre et produisent un système de franges d'interférence qu'on peut observer, du point M, dans une lunette dirigée selon MO.

Supposons un instant que l'appareil ne soit pas en translation dans l'éther. Il est évident d'abord que, si les distances OA et OB sont égales, le temps mis par le premier rayon à aller de 0 en A et à revenir est égal au temps que met, pour aller de 0 en B et revenir, le second rayon, puisque l'appareil est immobile dans un milieu où la lumière se propage avec la môme vitesse dans tous les sens. L'aspect des fianges d'interférence restera donc le même pour une rotation quelconque du dispositif. Il sera le môme, en particulier, pour une rotation de 90 degrés qui fera permuter les bras OA et OB l'un avec l'autre.

Mais, en réalité, l'appareil est entraîné dans le mouvement de la Terre sur son orbite ^ Il est aisé

1. On peut considérer le mouvement de la Terre comme une translation rectilignp et uniforme pondant la durée de l'expérience.