Séminaire / Seminar GReCO |
| « Des principes de mouvement relatif et de réaction au postulat de relativité chez Poincaré : 1887-1905. » |
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Christian Bracco |
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L’élévation du principe de relativité (galiléen) de la mécanique (newtonienne) au rang
de principe général gouvernant toute la physique a été l’objet d’une longue réflexion chez Poincaré, dont on retrouve les prémices dans son cours Leçons sur la théorie mathématique de la lumière, à la Sorbonne, au second semestre 1887-1888, donné dans le cadre de sa chaire de physique mathématique. Il y généralise les conclusions de Fresnel de 1818 sur l’expérience du prisme d’Arago, en insistant sur l’impossibilité par des expériences optiques (réflexion, réfraction, interférence) de mettre en évidence le mouvement absolu de la Terre au premier ordre en V/c. Nous verrons qu’à travers ses articles de 1895 dans la revue l’Éclairage Électrique, Poincaré confronte la théorie électrodynamique de Lorentz d’une particule électrisée libre de se déplacer dans l’éther (1892) au principe de réaction newtonien, formulant son « objection » : elle ne satisfait pas au principe de réaction si on l’applique à la matière seule, contrairement à la théorie concurrente de Hertz. Poincaré rappelle à cette occasion la « connexion » dans le cadre newtonien entre les principes de l’énergie, de réaction et de mouvement relatif. Comment étendre cette connexion? Il y parvient en grande partie dans son article intitulé « La théorie de Lorentz et le principe de réaction », à l’occasion du Jubilé pour Lorentz de décembre 1900, qui prolonge son cours Électricité et optique de 1898-1899. Pour que ces principes, pris ensemble, s’étendent à l’électrodynamique, il faut prendre en compte une « quantité de mouvement de l’énergie électromagnétique », qu’il est le premier à introduire, le « temps local » de Lorentz de 1895 et la « force de Liénard » (terme supplémentaire qui apparaît dans la nouvelle transformation de la force). Cette analyse ne porte encore que sur le premier ordre en V/c et laisse Poincaré relativement insatisfait, aussi nous reviendrons sur la manière dont il obtient en 1905 la « cohérence parfaite de la théorie de Lorentz » (sur la base du « postulat de relativité » et de l’invariance de l’action, notamment électromagnétique, par le groupe des « transformations de Lorentz »). Cette présentation est inspirée du livre C. Bracco et J.-P. Provost, Henri Poincaré et la relativité : 1900, 1905, 1912. Trois moments de sa réflexion, (Londres, ISTE, 2023). |
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lundi 20 novembre 2023 - 11:00 Salle des séminaires Évry Schatzman Institut d'Astrophysique de Paris |
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