Association Marseillaise d'AStronomie

1905 : Une nouvelle vision du monde

Paul Guerrini

page 1

A. Einstein : 4 mémoires révolutionnaires :

- Sur un point de vue heuristique concernant la production et la transformation de la lumière. (mars 1905)

- Sur le mouvement de petites particules en suspension dans un liquide stationnaire, que prédit la théorie cinétique moléculaire de la chaleur. (mai 1905)

- Sur l'électrodynamique des corps en mouvement. (juin 1905)

- L'inertie d'un corps dépend-elle de son contenu en énergie? (septembre 1905)

Einstein en 1905
Einstein en 1905
Avant 1905
La nature de la lumière a été pendant deux siècles le problème fondamental de la physique. Newton, déjà, dans « l'Optique », son dernier grand ouvrage, se pose des questions du genre : « les rayons de lumière ne sont-ils pas des corps très petits émis par des substances brillantes? » De là est née l'opinion selon laquelle Newton concevait la lumière comme un ensemble de corpuscules. Cependant il expliquera le phénomène d'interférence à l'aide d'une analogie ondulatoire!

La plupart des physiciens vont adopter une conception ondulatoire de la lumière.

De là, va naître l'idée que le monde matériel relève du concept de particule et du discontinu, alors que le rayonnement relève du concept d'onde et du continu.

On dût, de plus imaginer qu'il existait, dans le vide, une substance particulière permettant la propagation des ondes lumineuses. On nomma cette substance « éther luminifère » En effet, au stade de développement ou en était la pensée physique, il était impossible d'imaginer que l'espace géométrique ait pu avoir des propriétés physiques! L'éther avait aussi pour fonction d'éviter d'avoir à penser ensemble le continu et le discontinu.

Mais un bouleversement va ébranler ce bel édifice dans les années 1750 à 1760. C'est l'idée de concept de « champ » dû à un autodidacte, Michael Faraday!

Pour lui, l'interaction entre deux corps ne naît pas brutalement au moment ou ils sont mis en présence! Elle préexiste déjà potentiellement, et dans tout l'espace, lorsqu'il n'y a qu'un seul corps. Le deuxième corps joue simplement de révélateur du champ de force qui induit le mouvement de ce dernier, révélant que cette région de l'espace n'était pas inerte!

Au milieu du XIXe siècle, plusieurs physiciens avaient remarqué une curieuse relation entre la vitesse de la lumière et deux paramètres : la permittivité diélectrique ε0 (= 8,85.10-12 F/m) et la perméabilité magnétique du vide μ0. (= 4π.10-7 H/m). Ils avaient observé que l'expression √ (1/ε0 μ0) était numériquement égale à la vitesse de la lumière, aux erreurs expérimentales près !

Il pouvait s'agir soit d'une coïncidence numérique miraculeuse, soit de l'indice d'une relation fondamentale, alors inconnue, entre la lumière et les phénomènes électromagnétiques.

Cette curiosité numérique intrigua James Clerc Maxwell. Celui-ci montrera plus tard que la propagation de la lumière est intimement liée aux phénomènes électriques et magnétiques.

A la fin du XIXe siècle il était largement admis que toutes les découvertes intéressantes avaient déjà été faites en physique et que tout ce qui restait à faire était d'effectuer des mesures de plus en plus précises.

Planck rappela qu'en 1875, alors étudiant, son tuteur lui conseilla de faire de la biologie parce que tous les problèmes importants de physique étaient résolus.