‹ Exposé élémentaire de la théorie d'Einstein et de sa généralisation. Suivi d'un appendice a l'usage des mathématiciensChapitre 45 sur 83 · BECQUEREL · texte numérisé non relu

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Toutefois, les phénomènes de la Nature ont un caractère absolu, parce qu'ils sont déterminés par des coïncidences absolues dans l'Espace- Temps, des intersections de lignes d'Univers. Il y a des réalités que la science peut atteindre: elles se traduisent par des lois qui s'expriment à l'aide d'équations intrinsèques, de relations fensorielles où tout système de coordonnées a disparu.

Cependant la théorie de la relativité ne remonte pas aux causes profondes des phénomènes; elle ne fait pas connaître la nature du substratum universel. C'est une description en langage mathématique, une interprétation géométrique des lois physiques et une magnifique synthèse de ces lois. C’est, dit M. Eddington, ‘la science de la structure et non celle de la substance ”.

La mécanique et la physique sont ramenées à la géc-. métrie non-euclidienne de Riemann, ou plus exactement à la géométrie plus générale encore de MM. Weyl et Eddington (note 15); c'est là le fond de la théorie. Dans la géométrie, on groupe dans un tenseur des grandeurs inséparables les unes des autres, et l'annulation d'un tenseur (ou l'égalité de deux tenseurs) exprime une propriété intrinsèque de l'Univers. En mécanique et en physique, on forme des tenseurs avec des grandeurs que nous révèle notre science expérimentale; la théorie de la relativité afhirme que les tenseurs mécaniques et physiques fondamentaux doivent être égalés à certains tenseurs de la géométrie rlemannienne,

Les tenseurs mécaniques et physiques sont égaux à des tenseurs géométriques : cela ne saurait être mis en doute, mais comment faut-l comprendre ces égalités ? S'agit-il d'‘" éguations ” ou d’‘ identités ” à La loi de la gravitation, celles de l'électromagnétisme sont-elles des conditions

imposées par la Nature aux relations entre la matière et l'Espace- Temps, ou ne sont-elles que des identifications de l'aspect physique et de l'aspect géométrique des propriétés d'une même entité 2 Si l'Espace-Temps et la matière sont - deux entités distinctes, les lois fondamentales sont des équa- - tions. Mais si l'on admet, avec M. Eddington, que les particules qui, en dernière analyse, constituent la matière ne sont autre chose qu'une structure géométrique d'Univers, la matière cesse d'être une entité primordiale, les tenseurs mécaniques et physiques deviennent des tenseurs géométriques vus sous un aspect relatif à notre interprétation de - la Nature, relatif à notre entendement.

Admettons cette conception. Est-ce dire que la loi de la gravitation est complètement subjective ? Non pas, au fond, car il existe un théorème de géométrie, qui se traduit par les quatre identités dont nous avons parlé (p. 108): c’est là une propriété intrinsèque de la multiplicité quadridimensionnelle qui constitue l'Univers, c'est une vérité objective. Mais la

loi de conservation de l'impulsion-énergie et la loi de la gravitation sont des aspects subjectifs de cette vérité. L'homme arecherché ce qui, dansla N ature,se présente ases yeux comme permanent : 1l a trouvé les lois de conservation de la masse, de l'énergie, de la quantité de mouvement: par synthèses successives, 11 a été conduit à identifier les grandeurs physiques qu on peut grouper dans le tenseur matériel T., avec celles qui constituent un tenseur géométrique, le tenseur

à R: és à

- plus haut exprime précisément les propriétés de permanence : … cest la loi de la gravitation, d'où découle toute la dyna- | mique. On ne peut pas prétendre que la Nature force la

3 matière à suivre cette loi, car c'est nous qui définissons la

g.R'(éq. 25, p. 119) dontle théorème mentionné

matière de façon que cette loi soit satisfaite: ce que nous. avons appelé tenseur matériel ou tenseur impulsion-énergie * n'est pas autre chose qu'un certain tenseur d'Univers conservatif; notre loi de conservation ainsi que notre loi de la gravitation n'expriment, au fond, que des identités.

Nous avons fait allusion à deux généralisations successives de la théorie d'Einstein. Ces généralisations (Weyl et Eddington) complètent la théorie d’Einstein sans l’alté-

leur intérêt est considérable. Partant des propriétés «

géométriques les plus générales que doit posséder un univers quadridimensionnel, M. Eddington a montré qu'il doit exister deux catégories de propriétés qui correspondent à ce que les mathématiciens peuvent appeler la non-intégrabilité de la direction et la non-intégrabilité de la longueur: il doit en résulter, à nos yeux, deux catégories de phénomènes, deux champs de force de natures differentes. La quadruple indétermination des coordonnées doit se traduire par quatre formules qui expriment une loi de conservation : mais ce nest pas tout: l'indétermination du système de mesures, c'est-à-dire l'indétermination de l'unité choisie en chaque point pour la mesure des intervalles, doit donner une autre loi de conservation.

C’est exactement ce que l'expérience nous révèle. Nous connaissons deux champs de force : le champ de gravitation et le champ électromagnétique; la conservation de » l'impulsion-énergie est une loi expérimentale qui s'exprime par quatre équations; l'autre loi, bien connue, est celle de la conservation de l'électricité.

Quelle que puisse être, dans l'avenir, l'évolution des idées, l'union de l'espace et du temps, l'inertie et la pesanteur de l'énergie, la loi de la gravitation, la dynamique de la relativité, la courbure de l'Univers, les lois générales de

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