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Poincaré et la relativité en 1905 : un pionnier de la physique théorique du XXe siècle| old_uid | 8765 |
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| title | Poincaré et la relativité en 1905 : un pionnier de la physique théorique du XXe siècle |
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| start_date | 2010/05/26 |
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| schedule | 14h |
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| online | no |
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| summary | À la suite du travail d’Arthur Miller, historien de la physique, sur le Mémoire de Palerme de Poincaré concernant la dynamique de l’électron, il a été souvent considéré que l’approche de la relativité par Poincaré était prisonnière d’une vision électromagnétique du monde et dépendait de modèles obsolètes de l’électron. « Son mode de pensée essentiellement mathématique » aurait même été « l’un des facteurs qui l’a empêché de tirer des conclusions physiquement pertinentes de ses recherches dans la théorie électromagnétique » (invariance de la vitesse c de la lumière, remise en cause explicite du temps). Comme on le verra, la logique du Mémoire est au contraire extrêmement moderne car elle s’appuie sur les concepts de groupe de symétrie et d’action invariante qui seront au cœur de toute la physique théorique du XXe siècle, à commencer par l’approche d’Hilbert de la relativité générale en 1915.
Quatre clés permettent de comprendre cette logique du Mémoire. La première concerne, comme nous l’avons montré pour la première fois, l’utilisation de transformations actives par Poincaré. Elles lui servent à
corriger le travail antérieur de Lorentz sur l’invariance de l’électromagnétisme et le dispensent de changer de référentiel. La seconde est la nécessité pour la mécanique d’exclure de ce groupe de transformations les dilatations (par la condition qui lui est venue à l’esprit suite à sa correspondance avec Lorentz). La troisième concerne la place dans le Mémoire de l’action et de son invariance, propriété que Poincaré étend au-delà de l’électromagnétisme et qui lui permet d’obtenir trivialement (avant Max Planck) le lagrangien relativiste. Finalement, les modèles discutés par Poincaré font plutôt figure d’exemple et contre-exemples, même si la « pression de Poincaré » que l’histoire a retenue et qui assure de façon covariante la stabilité nécessaire de l’électron, est proche de modèles actuels de confinement des quarks.
Je terminerai cette présentation par ce qui peut apparaître comme une limitation du Mémoire : la question de l’énergie, qui en 1905, est encore un problème ouvert. On sait qu’elle conduira au concept de tenseur énergie-impulsion qui sera le point de départ d’Einstein en 1913 pour l’édification de la relativité générale. |
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| responsibles | Serfati |
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