E) LA PHYSIQUE TRADITIONNELLE

Nous pouvons maintenant préciser les caractères de l’espace et du temps d’après la physique classique. Nous savons déjà en quel sens ces deux notions peuvent être dites réelles, mais on leur attribue souvent d’autres qualités, liées soit à des faits géométriques, par exemple celles qui touchent leur structure ou leur étendue, soit à des faits mécaniques.

En quel sens dirons-nous, tout d’abord, que l’espace et le temps sont universels? Nous voulons dire que l’ensemble des phénomènes doit pouvoir être représenté dans un même système de coordonnées, et que leurs lois doivent pouvoir s’y exprimer intégralement : ceci correspond à des idées confuses tirées de l’unité du monde physique et du rôle substantiel de l’espace et du temps dans la détermination du devenir. En réalité, nous traduisons par là notre désir de construire un tableau d'ensemble de l’expérience, d’un seul point de vue intuitif. Nous consacrons, dans l’ordre

abstrait, la nécessité où nous sommes de percevoir l'expérience dans un seul cadre, dans un seul mouvement, nous prêtons à la nature notre manière humaine de voir et de comprendre le devenir sensible.

On dit souvent que la physique classique fait intervenir un espace et un temps absolus. Maïs ces termes ne sont pas clairs. En etfet, en un sens, absolu ne signifie rien d'autre que réel, objectif, et en ce sens toute conception réaliste du monde physique suppose un absolu. Telle est bien la tendance de la science moderne par opposition à la conception leibnizienne suivant laquelle le monde extérieur n’est rien au fond que la loi de correspondance des perceptions individuelles, et peut être pensé par Dieu non pas sous la forme d’une chose unique, mais sous celle d’une corrélation entre les contenus intuitits des monades. En ce sens, l’espace de la Relativité générale est absolu comme celui de Newton. Tenons ce point pour acquis, en renvoyant aux beaux travaux de M. Meyerson, dont nous n'acceptons d’ailleurs pas toutes les conclusions.

En un sens voisin, l’espace est quelque chose d’absolu, dans la mesure où 1l est associé à un milieu matériel, doué de quelque immobilité par rapport à lui-même, et dont l’existence peut seule nous faire comprendre

la propagation des influences, des interactions physiques. Venons en à un sens plus proprement expérimental. Dans l’opinion courante, l’espace est absolu si le mouvement est absolu, et ceci se rattache à une idée très générale, applicable également au temps : nous dirons que l’espace et le temps sont absolus, si nous pouvons définir et mesurer d’une manière absolue les grandeurs spatio-temporelles. Mais que veut dire, en général, la mesure absolue d’un phénomène physique ?

Cette expression peut, semble-t-il, s'entendre de deux manières, opposées et comme complémentaires; une mesure est absolue : a) lorsqu'elle est déterminée par une méthode absolue, c’est-à-dire dans un système de coordonnées privilégié, naturel, d'emploi inévitable; b) quand elle est invariante dans un changement de coordonnées; une grandeur non invariante sera dite relative au système de référence choisi.

En ce qui touche le premier point, observons que s’il existe un système de référence absolu, ii peut n'être pas individuellement déterminé et n'être donné qu’à une certaine transformation près. À quoi peut tenir le privilège d’un tel système! Tout d’abord à des raisons théoriques, fondées sur la nature présumée des phénomènes (par exemple, sur l’idée d’un éther immobile, ou sur l’idée de méthodes naturelles de repérage) ; ensuite à des circonstances expérimentales : l’existence d’unités naturelles, la forme plus ou moins simple que prennent les hypothèses et les lois nécessaires pour sauver les phénomènes. La structure géométrique absolue de l'univers est celle qui simplifie le plus et ordonne au mieux les phénomènes physiques:

Nous pouvons dire qu’il existe une unité d'angle absolue, qui est l’angle formé autour d’un point par une demi-droite, considérée comme double ; ses divisions, l’angle droit en particulier, seront aussi des unités absolues. Mais les angles n’interviennent qu’à titre dérivé, et sont subordonnés aux longueurs, pour lesquelles il n’existe rien de tel. Si l’espace était sphérique, il existerait une unité de longueur absolue, mais rien ne prouverait

d’ailleurs qu’elle jouât un rôle dans les équations de la physique et le privilège pourrait en être purement honorifique. Localement, le choix de l’unité de longueur est indéterminé. Il en est de même de l’unité de temps. Si l’espace et le temps étaient discontinus, nous aurions encore une unité absolue. Quand il s’agit de phénomènes physiques, nous sommes obligés d'introduire des notions de ce genre : la charge de l'électron, son rayon, la vitesse de la lumière dans le vide, d’autres encore. L'emploi du mot ‘absolu est d’ailleurs malencontreux, et celui de naturel créerait moins d’équivoques.

Il est difficile d'appliquer, par ailleurs, le critérium de simplification des phénomènes. Tout d’abord, un changement de système de référence qui simplifie l'expression de certains d’entre eux complique celle de certains. autres. Il faut donc nous référer à l’ensemble de ces phénomènes. D'autre part, la simplification des lois et celle des grandeurs ne vont pas de pair, et sont parfois inverses l’une de l’autre. En troisième lieu, il peut y avoir des simplifications fallacieuses, dont l’exéemple le plus connu consiste à unifier, en une même formule symbolique, des lois dont le contenu est très variable, suivant le système de coordonnées. Enfin, la notion de simplicité elle-même est obscure, et résulte d’un concours d'éléments expérimentaux, d'idées de sens commun et de principes esthétiques ou métaphysiques souvent'propres à un savant. k

Résumons donc les hypothèses qui peuvent justifier l’emploi des mots « relatif », « absolu ».

: Où bien un changement de coordonnées laisse invariantes certaines grandeurs et certaines expressions. Celles-ci sont dites parfois absolues, eu égard à lui; et il est dit relatif, eu égard à elles, et les systèmes équivalents. Ces formules sont surtout employées quand il correspond à des changements de repères ayant un sens physique très important, comme le passage d’un système de référence dit fixe à un système identique, mais en mouvement.

‘ Ou bien dans ce changement, les grandeurs en question varient. Elles sont donc relatives au système de référence adopté, et les divers systèmes ne sont plus équivalents. Mais ici deux cas se présentent. En effet, il se peut que dans un système particulier, elles prennent une forme ou une valeur privilégiées. Nous les rapporterons alors de préférence à ce système, et elles seront dites de nouveau absolues.

Il se peut au contraire que nul système n’ait de privilège à cet égard. C’est ce qui a lieu par exemple si la forme des lois est conservée, et sil y a réciprocité des apparences. Dans ces conditions, notre choix est indéterminé, les divers systèmes sont équivalents, et l’on dit parfois que la relativité des grandeurs en jeu est radicale.

Parfois enfin, en liaison avec la première hypothèse, on dira qu’une circonstance est relative, si elle n’agit pas sur les propriétés des objets, en particulier sur leurs propriétés géométriques : c’est ainsi qu’on parle souvent de la relativité de la position ou du mouvement.

On voit que la solution la plus raisonnable serait d'interdire purement et simplement l’emploi des mots « absolu » et « relatif » dont les sens sont toujours incertains, et parfois contradictoires. Il devrait en être de même des mots « valeur », « objectif ». Maïs l’usage s’y refuse. Notons simplement que, lorsqu'on dit que la physique classique admet un espace et un temps absolus, on fait allusion tantôt à l’invariancé de certaines grandeurs géométriques, dans certains changements de systèmes de référence, tantôt

à l'existence de repères expérimentaux privilégiés, tantôt à l'existence extra-expérimentale d’un milieu matériel support des différents champs de forces. Essayons de préciser les assertions correspondantes.