Science et Méthode, pp. 236 et

d'après lequel les lois du mouvement ne changent pas quand on passe d'un système de référence à un autre animé, par rapport au premier, d'un mouvement de translation rectiligne et uniforme, tandis que deux systèmes d'axes animés, l'un par rapport à l'autre, d'un mouvement différent d'une telle translation font apparaître, dans la nature, des lois du mouvement totalement différentes. C'est ce qui fait que les lois classiques du mouvement, telles que celle de l'égalité de l'action et de la réaction, établies en prenant des repères liés invariablement au système des étoiles fixes, demeurent vraies avec tout autre système de repères en mouvement rectiligne et uniforme par rapport aux étoiles fixes, tandis que tous autres repères entraînent le renversement de ces lois.

Rappelons d'ailleurs que celles-ci supposent non seulement un tel choix de repères, mais aussi un choix convenable de ce qu'on peut appeler le mouvement-unité destiné à définir des temps égaux. Ou sait eu effet que l'on convient de considérer comme égaux les temps correspondant à des déplacements égaux dans un certain mouvement, et les lois de la mécanique sont établies dans l'hypothèse où ce mouvement est celui de rotation des étoiles fixes, ou, bien entendu, tout autre mouvement dans lequel des déplacements égaux correspoudeut toujours à des déplacements égaux des étoiles ^ - C'est donc avec raison que M. Laugevin, quand il parle du système de référence, y comprend le mouvement-unité en même temps que les repères ou axes.

On remarquera seulement qu'il fait cela implicitement et sans aucun détail. Il en a le droit, quand il parle de la mécanique classique, parce que, du moment où il suppose les lois classiques, il suppose par làmème les choix auxquels elles répondent. Mais nous verrous qu'il a le tort d'être aussi laconique quand il parle de la mécanique dont il est un des principaux révélateurs et qu'il laisse ainsi en suspens des notions

1. Quand nous parlons du système des étoiles fixes, nous savons bien que ce système n'est pas réellement indéformable et subit de petites altérations avec le temps et que l'on formule, contrairement à la définition des temps égaux, l'iiypothùse d'un ralentissement de la rotation apparente de la sphère céleste. Il ne s'agit en effet que d'une désignation approximative, et en réalité le système de référence est un système purement idéal, défini précisément par la condition de vérifier les lois de la mécanique On i)eut se reporter à ce sujet à noire Etude sur l'espace et le temps (2« édition) ou à la 2» édilion de la Mécanique générale de M. Flamant (voir notamment p. 598).

essentielles, faute desquelles on est parfois embarrassé pour attacher un sens à ses affirmations les plus catéïgoriques.

Pour en revenir à la mécanique classique, elle est impuissante à révéler tout mouvement de translation rectiligne et uuiforme par rapport à ce que certains appelleraient l'espace absolu, et c'est là un principe de relativité ; si létber existe, elle l'ignore, car elle n'a pas constaté son iniluence sur les mouvements des corps et par suite elle ne saurait résoudre le problème du mouvement des corps par rapport à lui.

Cependant la question a pu se poser avec celle du temps local, et les constatations singulières que l'on a faites servent précisément de bases aux propositions assez déconcertantes de M. Langevin. Nous allons rapporter, d'après celui-ci, l'expérience fondamentale de Michelson.

« Etant donnée, dit-il, l'imperfection de nos moyens directs de mesure du temps, on ne peut songera comparer entre eux les temps mispar la lumière pour parcourir un même chemin dans deux directions opposées AB et BA. Les mesures de vitesse de la lumière se font toujours en ramenant, par une réflexion, la perturbation lumineuse à son point de départ et en mesurant le temps qui sépare l'émission du retour ; avec une précision plus grande encore, grâce à l'emploi des interférences, il est possible de comparer les durées daller et retour dans deux directions perpendiculaires.

« Supposons d'abord l'expérience faite par des observateurs qui admettent que la lumière se propage avec la même vitesse dans toutes les directions, et raisonnons dans le système de référence lié à ces observateurs et à leurs appareils. Sur une plateforme horizontale se trouve une source de lumière S dont la radiation tombe sur une laine de verre 0, inclinée à 45'^: une partie de la lumière incidente se réfléchit vers le miroir M, revient en 0 et traverse la lame pour tomber dans la lunette L; l'autre partie de la radiation a traversé la lame 0, s'est réfléchie sur le miroir N et, revenue en 0, s'y réfléchit pour se superposer dans la lunette Lan premier rayon et interférer avec lui.

«L'aspect des interférencesainsi produites, etvisiblesdausie champ de la lunette L, permet de savoir si les temps nécessaires à l'aller et retour de OM et de ON sont égaux ou non. Si ces temps sont égaux, les perturbations lumineuses apportées au foyer de la lunette par les deux rayons concordent et on a un maximum d'intensité lumineuse eu ce point.

« Si la lumière se propage avec la même vitesse V dans les quatre directious OM, MO, ON, NO, les deux temps d'aller et retour sont -^^ et ^^ • Si l'appareil est réglé de manière à donner l'aspect d'interférence qui correspond à légalité des temps, on en conclut OM = ON, et l'aspect des franges devra rester le même pour nue rotation quelconque de la plateforme, en particulier lorsqu'une rotation de 90° aura permuté les directions OM et ON. Inversement la permanence d'aspect du phénomèue optique, pendant ^ la rotation, montre l'équivalence des diverses directious au point de vue de la propagation ^ Uu fait remarquable est que cette expérience, réalisée par Michelson etMorleydansdes conditions [/ >■ JN

de précision telles qu'on aurait ^ pu déceler une différence de l'ordre du milliardième entre les deux durées de propagation, a toujours donné, en toute saison, un résultat complètement négatif au point de vue d'une Fig- i-

influence de l'orientation de la

plateforme sur l'aspect des franges d'interférence dans le champ de la lunette.

« Montrons, poursuit M. Langevin, que ce résultat est en contradiction avec les conceptions habituelles de l'espace et du temps si l'on conserve la théorie des ondulations en optique.

« Prenons une première position de la Terre pour laquelle l'expérience a montré que la lumière se propage de la même manière dans toutes les directious et examinons, au point de vue du système de référence lié à la Terre à ce moment de sa course, l'expérience faite six mois plus tard par des observateurs 0' qui se meuvent par rapport aux premiers 0, avec une vitesse v égale à 60 kilomètres par seconde. Supposons d'abord l'appareil orieutéde manière que la direction ON soit parallèle à cette vitesse c. La source S se meut, à présent, par rapport

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1. Remarquons qu'en toute rigueur l'expérience décrite ne montre que l'équivalence de deux directions rectangulaires quelconques, mais non l'équivalence de ces coujjjes entre eux; mais, comme il semble qu'on peut faire l'expérience avec un angle quelconque, au lieu de l'angle droit, nous n'insisterons pas sur cette observation.

aux observateurs 0 ; mais, daus la théorie des ondulations, la lumière qu'elle émet doit se prupn^er de manière indépendjinte du mouvement de la source, c'est à-dire, loujoui-s pour les observateurs 0, avec une même vitesse V dans toutes les directions. Quand la lumière, transmise à travers la lame 0, se propage vers le miroir N, celui-ci, pour les observateurs 0, fuit devant la lumière avec la vitesse i" ; cette lumière qui se propage avec la vitesse V, mettra, par suite, pour atteindre le miroir, un temps : ^;— — .Au retour la lame 0 vient au-devant de la lumière avec la vitesse v. La durée de retour sera par conséquent , et le temps total pour l'aller et retour sera