History of special relativity

rdf:langString Histoire de la relativité restreinte

rdf:langString L’histoire de la relativité restreinte décrit le développement de propositions et constatations empiriques et conceptuelles, au sein de la physique théorique, qui ont permis d’aboutir à une nouvelle compréhension de l’espace et du temps. Cette théorie, nommée « relativité restreinte », se distingue des travaux ultérieurs d'Albert Einstein, appelés « relativité générale ». Dans ses Principia mathematica, publiés pour la première fois en 1687 et qui influencent la physique pendant 200 ans, Isaac Newton postule les notions d'espace et de temps absolus et pose la théorie corpusculaire de la lumière. Par la suite, des expériences démontrent que le modèle newtonien ne peut expliquer des phénomènes propres à la nature ondulatoire de la lumière. En 1864, James Clerk Maxwell publie ses équations qui permettent « d'unifier en une même théorie l'électricité, le magnétisme et l'optique », c'est l'électrodynamique classique. En 1895, Hendrik Lorentz propose ses transformations pour expliquer la contraction des champs électrostatiques. L'« électrodynamique de Maxwell-Lorentz » avance notamment que la masse des électrons augmente lorsqu'ils sont en mouvement. De plus, ses travaux théoriques permettent d'expliquer les résultats de l'expérience de Michelson-Morley, qui n'a pu démontrer l'existence de l'éther. En 1898, par commodité, Henri Poincaré propose que la vitesse de la lumière soit constante dans toutes les directions. Il publiera d'autres articles qui faciliteront la venue de la relativité restreinte. Son influence est tellement grande que des historiens ont avancé qu'il est le créateur de cette théorie, même s'il n'a pas abandonné la notion d'éther. En 1905, Albert Einstein publie un article d'une trentaine de pages, Zur Elektrodynamik bewegter Körper (De l'électrodynamique des corps en mouvement), qui réconcilie plusieurs contradictions entre les théories de l'époque et les résultats expérimentaux. Pour y parvenir, il énonce deux postulats : le principe de relativité et la constance de la vitesse de la lumière dans tous les systèmes de référence en mouvement uniforme. Des expériences seront réalisées pour tenter d'invalider ou de confirmer les prédictions de la relativité restreinte. Sur le plan théorique, la théorie d'Einstein sera critiquée à plusieurs reprises. Mathématiquement formalisée, surtout grâce aux travaux de Hermann Minkowski, elle s'imposera définitivement pendant le XXe siècle.