La THÉORIE D'EINSTEIN ET LA THÉORIE DE LORENTZ

Pour bien se pénétrer du sens de ce relativisme formel, qu’est la théorie de la gravitation, qui aboutit à un réalisme absolu, il convient de confronter ici les idées d’Einstein avec celles de Lorentz.

Pour Einstein, iln’y a pas de vide infini, d’éther immobile, de cours du temps uniforme, et, par conséquent, de systèmes de référence et d’horloges privilégiés; il n’y a pas de région de l’espace jouissant de propriétés physiques absolues. La contraction de Lorentz n’est pas vraie, en ce sens qu’elle correspondrait à une déformation absolue, un corps n’ayant de forme que relativement à un autre. C’est une apparence réciproque, provenant du temps local, de ce que les horloges des observateurs liées à un corps et celles des observateurs en mouvement par rapport à lui ne marchent pas de la même façon. La distinction entre la réalité et l’apparence s’évanouit : il n’y a que des vérités relatives, la science ne pouvant établir que des comparaisons, en constatant des coïncidences et en comparant des couleurs (fréquences de sources rayonnantes servant d’horloges). La seule réalité

absolue qu’elle peut atteindre, ce sont les lois des phénomènes physiques, exprimées par des équations intrinsèques à l’aide d’égalités tensorielles, dont la forme est indépendante de tout système de coordonnées d’espace et de temps. Si Dieu existe et qu’il lui plaise de raconter l’histoire du monde dans le langage extrinsèque et artificiel du temps et de l’espace, ce n’est que par un décret arbitraire de son libre arbitre, en complet état d’indifférence intellectuelle, qu'il lui faudra choisir, une fois pour toutes, un système de coordonnées d’espace et une horloge (c’est-à-dire une source rayonnante liée à ce système, et considérée, par suite, comme en repos). Ayant ainsi déterminé conventionnellement la simultanéité et l’ordre de succession des événements, il pourra établir leur chronologie universelle.

La distinction vulgaire de l’apparence et de la réalité subsisterait, au-contraire, pour une intelligence infinie, s’il existe, comme incline à le croire Lorentz, un éther immobile, d’une nature que nous ignorons du reste, mais qui serait bien différente de l’éther mécanique de Faraday, de Lord Kelvin, et de Sir Oliver Lodge. Il y aurait alors, pour une intelligence omnisciente, un système de référence et une horloge privilégiés : n'importe quel système d’axes lié à l’éther et n'importe quelle horloge en repos soustraite à l’influence de la gravitation. Cet esprit omniscient pourrait parler proprement de mouvement, d'ordre de succession et de synchronisme absolus. La contraction de Lorentz, le ralentissement des horloges lui paraîtraient des phénomènes physiques, dus aux liaisons de la matière et de l’éther, à une action exercée par celui-ci sur celle-là. Mais ce trièdre de référence privilégié, ce cours du temps absolu nous seraient à jamais dérobés par suite de l’action même de l’éther sur les corps, qui serait telle précisément qu’elle nous empêche de déceler leur mouvement absolu. Les observateurs O, ne seraient pas plus fondés à se dire en repos et marquant l’heure vraie que les observateurs O,. Un expérimentateur quelconque pourra toujours expliquer ce qu’il observe en supposant, soit qu’il est en repos dans l’éther, soit que son laboratoire est traversé par un courant d’éther qui a pour effet de raccourcir ses instruments et de ralentir ses horloges, soit qu’il n’y a pas d’éther du tout, mais que c’est le mouvement d’une barre ou d’une horloge dans son laboratoïre qui produit le raccourcissement de l’une et le ralentissement de l’autre.

Suivant la théorie pragmatiste de la vérité, ces deux conceptions,

celle d’Einstein et celle de Lorentz, sont équivalentes, puisqu'elles conduisent à sauver les mêmes apparences.

D’une part, la conception d’Einstein, en étant d'accord avec les données de psycho-physiologie, en respectant les conditions de la connaissance imposées par notre perception sensible, en pratiquant l’adage scolastique non sunt multiplicanda entia sine causa, en débarrassant la physique des entités métaphysiques qui l’encombrent, en nous délivrant d’une foule de pseudo-problèmes, est strictement positive, plus économe que celle de Lorentz, et inattaquable en soi; d’autre part, celle de Lorentz, en maintenant l’éther, sauvegarde nos vieilles habitudes de penser, donne satisfaction à notre aspiration vers l’absolu, procure une quiétude à notre esprit, établit un trait d'union entre la physique d’hier et celle d’aujourd’hui, et rentre dans la catégorie des théories explicatives, puisque le raccourcissement des corps, le ralentissement des horloges, la constance de la vitesse de la lumière dans un champ gravifique à potentiel constant s'expliquent par les liaisons de la matière et de l’éther. Mais l'existence de l’éther est à tout jamais rendue problématique en vertu du principe de relativité. Sa nature nous est inconnue, puisque les propriétés mécaniques, dont l’avaient doué Faraday, Helmholtz, Lord Kelvin, Sir Oliver Lodge, l'ont une première fois condamné. Il ne paraît pas devoir représenter l’anticipation d'observations et d’expériences futures, comme la théorie pasteurienne des microbes ou la théorie atomique ; il n’est qu'une méthode d’exposition, une hypothèse figurative pour soutenir l'esprit d’abstraction, qui, utile pour les esprits que Duhem appelait amples et faibles, devient surérogatoire, et encombrante, et fastidieuse pour ceux qu’il qualifie d’étroits mais de profonds.

Quoi qu’il en soit, les résultats d’Einstein sur l’inertie, la Pesanteur de l'énergie et la relativité des phénomènes semblent acquis pour toujours. Le principe de relativité représente une des normes de la recherche physique, qui limite le champ des hypothèses en déterminant, en partie, la forme des équations de la Physique.

17. — VÉRIFICATIONS ASTRONOMIQUES : LE PÉRIHÈLIE DE MERCURE ET LA COURBURE DES RAYONS LUMINEUX.

L'importance philosophique que présente la théorie de la gravitation d’Einstein, basée sur le principe de relativité généralisé, ne doit

pas nous faire oublier intérêt qui s’attache à ses résultats pratiques, dont le plus sensationnel, indépendamment de ceux déjà signalés, est le calcul de anomalie séculaire du périhélie de Mercure (1). On sait comment, pour en rendre compte, Tisserand (?) avait proposé de remplacer la loi de Newton par une formule plus générale semblable à la loi électrodynamique de Weber. De toutes les théories proposées depuis lors, aucune ne satisfait l’esprit comme celle de la gravitation d’Einstein.

D’après cette théorie, il n’existe pas d’invariant absolu attaché au point matériel, qui soit l’équivalent exact de la masse inerte ou de la masse gravifique dans la mécanique classique. On se trouve en présence d’une théorie tensorielle, dans laquelle les nombres Gaë, caractéristiques du champ de gravitation, et les nombres Ts, caractéristiques du champ d’inertie (matière ordinaire et champ électromagnétique), forment un tenseur covariant. Il est possible de rattacher à ces tenseurs deux invariants scalaires relatifs, G et T, qu’on peut, si l’on veut, considérer par extension comme mesures d’une masse gravifique et d’une masse inerte.

Considérons alors ce qu’il en résulte, en tenant compte de l’inertie de l’énergie, dans le cas de l’attraction de Mercure par le Soleil.

Dans l'étude du mouvement d’un point matériel attiré par des masses gravitantes, une simplification toute naturelle consiste à traiter ce point comme un « corps d’épreuve » plongé dans un champ de gravitation dû aux autres masses et ne modifiant pas sensiblement le champ de gravitation de ces masses. Étant donnés deux corps, un corps attirant et un corps attiré, la masse inerte du corps attirant (et il en est de même pour le corps attiré) est augmentée proportionnellement à l'accroissement du potentiel de gravitation dû aux autres masses. Or, le Soleil, considéré comme une masse attirante occupant une sphère de rayon a, est entouré d’un champ de gravitation, de sorte qu’il baigne dans de l'énergie gravifique. Cette énergie, toujours positive en tant que réalité physique, est négative en ce sens que, pour constituer une masse attirante par condensation d'éléments provenant de l’infini, il faut dépenser un travail négatif : il résulte de là

() Erxsreix, Erklärung der Perihelbewegung der Merkur (Ber. Berl. Akad.

t. XLVII, 1915, p. 830). , (?) TisseraxD, Traité de Mécanique céleste, t. IV, p. 500.

LA PESANTEUR DE L'ÉNERGIE. 75 qu'il y a moins d'énergie au voisinage d’une masse attirante qu’en l'absence de toute masse. Si, alors, nous attribuons une inertie à l'énergie de gravitation, comme à toutes les autres formes d'énergie, il en résulte que, pour un point situé à une très grande distance du Soleil, la masse de celui-ci sera