Les fruits d’un esprit ont façonné la civilisation plus qu’il ne semble possible. Mais si on inversait la démonstration, si un tel esprit ne pouvait apparaître que dans une période de bouleversement révolutionnaire… Peut-être un esprit tenace et non conformiste en adéquation avec une époque, est-ce que l’on peut en l’état de nos connaissances faire autre chose que spéculer sans pouvoir établir des corrélations sûres entre époque de révolutions, de bouleversement scientifique et technique, changement de perception de l’espace et du temps et apparition de génies dans divers domaines (on pense bien sûr à la Renaissance mais le XXe siècle et le nôtre qui en serait le prolongement, offre-t-il un tel contexte ?) mais on peut conserver l’espoir de voir à nouveau surgir ce qui fait accomplir aux êtres humains des pas de géants et les libère d’une vision limitée… un article qui a le mérite de suggérer plus de questions que d’apporter de réponses forcement erronées. (note et traduction de Danielle Bleitrach histoireetsociete)
- Par Brian Greene sur septembre 1, 2015
EN BREF
- Les premières réalisations majeures d’Einstein ont eu lieu en 1905, lorsqu’il a publié quatre articles révolutionnaires, y compris son achèvement de la relativité restreinte.
- Dix ans plus tard, il a élargi cette théorie pour inclure la gravité, créant ainsi la relativité générale. L’idée a renversé la physique d’Isaac Newton et redéfini notre notion de l’espace et du temps. Il a lancé de nouveaux axes de recherche que les scientifiques poursuivent encore et a fait de son créateur une star.
- Au cours du siècle dernier, les idées d’Einstein se sont mêlées à la culture et à l’art et ont façonné notre monde de manière infinie et indélébile.
Albert Einstein a dit un jour qu’il n’y a que deux choses qui pourraient être infinies : l’univers et la stupidité humaine. Et, a-t-il avoué, il n’était pas sûr pour l’univers.
Quand nous entendons cela, nous gloussons. Ou du moins nous sourions. Nous ne nous offusquons pas. La raison en est que le nom « Einstein » évoque l’image d’un sage chaleureux et avunculaire d’une époque antérieure. Nous voyons le génie scientifique bon enfant et aux cheveux sauvages dont les portraits emblématiques – qui fait du vélo, tire la langue, nous regarde avec ces yeux pénétrants –toutes ces images sont inscrites dans notre mémoire culturelle collective. Einstein en est venu à symboliser la pureté et le pouvoir de l’exploration intellectuelle.
Einstein est devenu célèbre au sein de la communauté scientifique en 1905, une année baptisée annus mirabilis. Alors qu’il travaillait huit heures par jour, six jours par semaine à l’Office suisse des brevets à Berne, il a écrit quatre articles pendant son temps libre qui ont changé le cours de la physique. En mars de la même année, il a soutenu que la lumière, longtemps décrite comme une onde, est en fait composée de particules, appelées photons, une observation qui a lancé la mécanique quantique. Deux mois plus tard, en mai, les calculs d’Einstein ont fourni des prédictions vérifiables de l’hypothèse atomique, confirmées plus tard expérimentalement, affirmant que la matière est faite d’atomes. En juin, il a achevé la théorie de la relativité restreinte, révélant que l’espace et le temps se comportent d’une manière étonnante que personne n’avait jamais anticipée – en bref, que les distances, les vitesses et les durées sont toutes relatives en fonction de l’observateur. Et pour couronner le tout, en septembre 1905, Einstein a dérivé une conséquence de la relativité restreinte, une équation qui allait devenir la plus célèbre au monde: E = mc2.
La science progresse généralement d’une manière continue. Rares sont les contributions qui sonnent l’alerte scientifique annonçant qu’un bouleversement radical est à portée de main. Mais ici, un homme en un an a sonné la cloche quatre fois, dans une étonnante effusion de perspicacité créative. Presque immédiatement, l’establishment scientifique a pu sentir que les répercussions du travail d’Einstein modifiaient la compréhension fondamentale de la réalité. Pour le grand public, cependant, Einstein n’était pas encore devenu Einstein.
Cela changera le 6 novembre 1919.
En relativité restreinte, Einstein a établi que rien ne peut voyager plus vite que la vitesse de la lumière. Cela a ouvert la voie à une confrontation avec la théorie de la gravité de Newton, dans laquelle la gravité exerce instantanément son influence dans l’espace. Poussé par cette contradiction imminente, Einstein a eu l’audace de chercher à réécrire les règles séculaires de la gravité newtonienne, une tâche ardue que même ses ardents partisans considéraient comme donquichottesque. Max Planck, le doyen de la science allemande, a déclaré: « En tant qu’ami plus âgé, je dois vous déconseiller cela…. Vous ne réussirez pas, et même si vous réussissez, personne ne vous croira. » Ne cédant jamais à l’autorité, Einstein a insisté. Et ainsi de suite. pendant près d’une décennie.
Enfin, en 1915, Einstein a annoncé sa théorie de la relativité générale, qui offrait une profonde refonte de la gravité en termes d’une nouvelle idée surprenante: les déformations et les courbes dans l’espace et le temps. Au lieu que la Terre saisisse une tasse de thé qui glisse de votre main et la tire vers une disparition prématurée sur le sol, la relativité générale dit que la planète travaille l’environnement environnant, faisant glisser la tasse le long d’une goulotte spatio-temporelle qui la dirige vers le sol. La gravité, a déclaré Einstein, est imprimée dans la géométrie de l’univers.
Au cours des 100 années qui se sont écoulées depuis qu’Einstein a proposé la théorie, les physiciens et les historiens ont reconstitué une histoire cohérente, bien que complexe, de sa genèse [voir « Comment Einstein a réinventé la réalité », par Walter Isaacson]. Dans certains de mes propres écrits de niveau général, j’ai eu le plaisir de retracer l’ascension d’Einstein, des manœuvres élégantes aux pieds en canard jusqu’à son sommet final. Loin de démystifier les sauts créatifs d’Einstein, cependant, la lecture de son processus ne fait qu’ajouter du lustre à l’étonnante nouveauté et à la beauté écrasante de la proposition.
Le 6 novembre 1919, quatre ans après qu’Einstein ait achevé la théorie de la relativité générale, les journaux du monde entier viennent de publier des mesures astronomiques établissant que les positions des étoiles dans le ciel étaient légèrement différentes de ce que les lois de Newton nous laisseraient attendre, tout comme Einstein l’avait prédit. Les résultats ont triomphalement confirmé la théorie d’Einstein et l’ont propulsé au statut d’icône du jour au lendemain. Il est devenu l’homme qui avait renversé Newton et qui, ce faisant, avait fait faire un pas de géant vers les vérités éternelles de la nature.
Pour couronner le tout, Einstein a été un excellent vulgarisateur. Tout en plissant les yeux sous les feux de la rampe et en manifestant un ardent désir de solitude, il savait comment susciter l’intérêt du monde pour sa domination mystérieuse mais capitale. Il lançait des plaisanteries intelligentes (« Je suis un militant pacifiste ») et jouait joyeusement le rôle public du génie porteur de la perplexité des génies. Lors de la première de City Lights, alors que les caméras sur le tapis rouge clignotaient, Charlie Chaplin a chuchoté à Einstein quelque chose du genre: « Les gens m’applaudissent parce que tout le monde me comprend, et ils vous applaudissent parce que personne ne vous comprend. » C’était un rôle qu’Einstein assumait bien. Et le grand public, fatigué de la Première Guerre mondiale, l’a adopté de tout cœur.
Alors qu’Einstein glissait dans la société, ses idées sur la relativité, du moins la version largement rapportée, semblaient résonner avec d’autres bouleversements culturels. James Joyce et T. S. Eliot divisaient la phrase. Pablo Picasso et Marcel Duchamp fendaient la toile. Arnold Schoenberg et Igor Stravinsky brisaient le rythme. Einstein libérait l’espace et le temps des modèles démodés de la réalité.
Certains sont allés plus loin, dépeignant Einstein comme l’inspiration centrale du mouvement d’avant-garde du 20ème siècle, la source scientifique qui a nécessité une refonte culturelle. Il est romantique de croire que les vérités de la nature ont déclenché un raz-de-marée qui a balayé les vestiges poussiéreux d’une culture enracinée. Mais je n’ai jamais vu de preuves convaincantes épinglant ces bouleversements à la science d’Einstein. Une mauvaise interprétation généralisée de la relativité – qui a éliminé la vérité objective – est responsable de nombreuses invocations injustifiées des théories d’Einstein dans le domaine de la culture. Curieusement, Einstein lui-même avait des goûts conventionnels: il préférait Bach et Mozart aux compositeurs modernes et refusait un cadeau de nouveaux meubles Bauhaus en faveur du décor traditionnel bien usé qu’il possédait déjà.
Il est juste de dire que de nombreuses idées révolutionnaires flottaient au début du 20ème siècle, et elles se sont sûrement mélangées. Et tout aussi sûrement, Einstein était un excellent exemple de la façon dont rompre avec des hypothèses de longue date pouvait révéler de nouveaux paysages à couper le souffle.
Un siècle plus tard, les paysages révélés par Einstein restent remarquablement vibrants et fertiles. La relativité générale a donné naissance dans les années 1920 à la cosmologie moderne, l’étude de l’origine et de l’évolution de l’univers entier. Le mathématicien russe Aleksandr Friedmann et, indépendamment, le physicien et prêtre belge Georges Lemaître ont utilisé les équations d’Einstein pour montrer que l’espace devrait être en expansion. Einstein a résisté à cette conclusion et a même modifié les équations en insérant la fameuse « constante cosmologique » pour assurer un univers statique. Mais les observations ultérieures d’Edwin Hubble montrant que les galaxies lointaines se précipitent ont toutes convaincu Einstein de revenir à ses équations originales et d’accepter que l’espace s’étire. Un univers en expansion aujourd’hui signifie un univers de plus en plus petit dans le passé, ce qui implique que le cosmos émanait du gonflement d’un point primordial, un « atome primordial » comme l’appelait Lemaître. La théorie du big bang était née.
Dans les décennies qui ont suivi, la théorie du Big Bang a été considérablement développée (aujourd’hui, la version la plus répandue est la théorie inflationniste) et, grâce à divers raffinements, a accédé à un éventail de tests d’observation. L’une de ces observations, qui a reçu le prix Nobel de physique 2011, a révélé que depuis sept milliards d’années, non seulement l’espace s’étend, mais le taux d’expansion s’accélère. La meilleure explication ? La théorie du Big Bang augmentée par une version de la constante cosmologique d’Einstein abandonnée il y a longtemps. La leçon ? Si vous attendez assez longtemps, même certaines des idées fausses d’Einstein s’avèrent justes [voir « Ce qu’Einstein a mal prévu », par Lawrence M. Krauss].
Un aperçu encore plus ancien de la relativité générale provient d’une analyse effectuée par l’astronome allemand Karl Schwarzschild lors de son passage sur le front russe au milieu de la Première Guerre mondiale. Prenant une pause dans le calcul des trajectoires d’artillerie, Schwarzschild a dérivé la première solution exacte des équations d’Einstein, donnant une description précise de l’espace-temps déformé produit par un corps sphérique comme le soleil. En tant que sous-produit, le résultat de Schwarzschild a révélé quelque chose de particulier. Comprimez n’importe quel objet à une taille suffisamment petite – le soleil, disons, à trois miles de diamètre – et la distorsion de l’espace-temps qui en résultera sera si grave que tout ce qui s’approche de trop près, y compris la lumière elle-même, sera piégé. En langage moderne, Schwarzschild avait révélé la possibilité de trous noirs.
À l’époque, les trous noirs semblaient farfelus, une bizarrerie mathématique dont beaucoup s’attendaient à ce qu’elle n’ait aucun rapport avec la réalité. Mais l’observation, et non l’attente, dicte ce qui est juste, et les données astronomiques ont maintenant établi que les trous noirs sont réels et abondants. Ils sont trop éloignés pour une exploration directe pour le moment, mais en tant que laboratoires théoriques, les trous noirs sont indispensables. En commençant par les calculs influents de Stephen Hawking dans les années 1970, les physiciens sont de plus en plus convaincus que la nature extrême des trous noirs en fait un terrain d’essai idéal pour les tentatives de faire avancer la relativité générale et, plus particulièrement, de la fusionner avec la mécanique quantique [voir « Le test du trou noir », par Dimitrios Psaltis et Sheperd S. Doeleman]. En effet, l’une des questions les plus débattues aujourd’hui concerne la façon dont les processus quantiques peuvent affecter notre compréhension du bord extérieur d’un trou noir – son horizon des événements – ainsi que de la nature de l’intérieur d’un trou noir.
Tout cela pour dire que le centenaire de la relativité générale est loin d’être un simple coup d’œil rétrospectif d’intérêt historique. La relativité générale d’Einstein est étroitement imbriquée dans la tapisserie de la recherche de pointe actuelle.
Comment, alors, Einstein a-t-il fait ? Comment a-t-il contribué à un bouleversement d’une telle importance ? Alors que nous pouvons rejeter Einstein comme la source du cubisme ou de la musique atonale, c’est pourquoi nous imaginons que quelqu’un peut, dans l’intimité de son propre esprit, réfléchir sérieusement et révéler des vérités cosmiques. Einstein était social en tant que scientifique, mais ses grandes percées ont été solitaires aha! Moments. Ces idées ont-elles émergé parce que son cerveau avait une architecture inhabituelle? À cause d’une perspective non-conformiste ? En raison d’une capacité de concentration tenace et intransigeante? Peut-être. Oui. Probablement. La réalité, bien sûr, c’est que personne ne le sait. Nous pouvons raconter des histoires sur les raisons pour lesquelles quelqu’un a pu avoir telle ou telle idée, mais l’essentiel est que la pensée et la perspicacité sont façonnées par des influences trop nombreuses pour être analysées.
En évitant l’hyperbole, le mieux que nous puissions dire est qu’Einstein avait le bon esprit au bon moment pour résoudre une collection de problèmes profonds de physique. Et quel moment ce fut. Ses contributions nombreuses mais relativement modestes dans les décennies qui ont suivi la découverte de la relativité générale suggèrent que l’actualité du lien intellectuel particulier qu’il a apporté à la physique était passée.
Avec tout ce qu’il a accompli et l’héritage continu qu’il a engendré, il y a une envie de poser une autre question spéculative: pourrait-il y avoir un autre Einstein? Si l’un signifie un autre génie über qui fera avancer puissamment la science, alors la réponse est sûrement oui. Au cours du dernier demi-siècle depuis la mort d’Einstein, il y a effectivement eu de tels scientifiques. Mais si l’on parle d’un génie über vers qui le monde se tournera non pas à cause de ses réalisations dans le sport ou le divertissement, mais comme un exemple passionnant de ce que l’esprit humain peut accomplir, eh bien, cette question nous parle – à ce que nous, en tant que civilisation, jugerons précieux.
Cet article a été initialement publié sous le titre « Why He Matters » dans Scientific American 313, 3, 34-37 (septembre 2015)
doi:10.1038/scientificamerican0915-34
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Xuan
Einstein n’intéresse pas les communistes seulement pour ses découvertes révolutionnaires.
C’était aussi un homme de progrès en politique et dans sa méthode de pensée :
Ainsi à propos des accords de Munich, Einstein écrivit le 10 octobre 1938 à son meilleur ami l’ingénieur Michele Bosso : « Mais nous allons voir qu’une fois de plus que la perspicacité ne gagne pas à long terme. En France, il [Chamberlain] a aidé à faire taire la gauche et, en France, cela a favorisé ces personnes dont la devise est « Hitler vaut mieux que les rouges ». La politique d’extermination contre l’Espagne l’a déjà montré clairement. Maintenant, il sauve Hitler lui donne du temps en le couronnant avec la couronne d’amour de la paix et incitant la France à trahir les Tchèques. Il a fait tout cela d’une manière si intelligente qu’il a trompé la plupart des gens, même vous (malheureusement). Sa seule peur, qui l’a poussé à ses renoncements humiliants, était l’inquiétude qu’Hitler pourrait perdre du terrain. Je n’ai plus d’espoir pour l’avenir de l’Europe».
Mais sa méthode scientifique a aussi cette particularité de regarder derrière le rideau, d’examiner aussi le côté pile, et d’observer la nature dans ses relations internes. C’est-à-dire rompre avec la métaphysique pour épouser la dialectique de la matière.
Dans son étude de l’effet photo électrique, il démontrait la nature corpusculaire de la lumière, soulignant le bond qualitatif dans l’absorption ou l’émission d’un photon, qui fait sauter l’électron à un niveau supérieur ou inférieur dans l’atome.
Louis De Broglie démontra ensuite que la lumière – mais aussi l’électron – est à la fois une onde et un corpuscule, chacun de ces aspects opposés se manifestant dans des conditions données. [Voir : Louis De Broglie dans « Le dualisme des ondes et des corpuscules dans l’œuvre d’Albert Einstein »]
Einstein opposait aussi une conception matérialiste à l’indéterminisme et à l’idéalisme de l’école positiviste de Copenhague et il affirmait que la matière existe indépendamment de la pensée :
« la particule (libre) a en réalité une position déterminée et une quantité de mouvement déterminée, qui ne pourront pas être fixées toutes les deux en même temps par une mesure dans le même cas individuel »[1]. [cité par E. Bitsakis – le nouveau réalisme scientifique – 7.8.b. L’interprétation ontique]
« A la source de ma conception, il y a une thèse que rejettent la plupart des physiciens actuels (école de Copenhague) et qui s’énonce ainsi : il y a quelque chose comme l’état “réel” du système, quelque chose qui existe objectivement, indépendamment de toute observation ou mesure, et que l’on peut décrire, en principe, avec des procédés d’expression de la physique. » [Einstein – Remarques préliminaires sur les concepts fondamentaux].
Einstein a mis à jour des relations que les catégories métaphysiques séparent absolument, entre le temps, l’espace, la masse et la gravité.
Dans la relativité restreinte d’Einstein, espace et temps sont relatifs par rapport à l’invariance de la célérité de la lumière définie comme limite absolue.
« Dans l’univers relativiste, l’intervalle d’espace-temps est invariant par rapport aux transformations de Lorentz[2] : si l’espace et le temps séparément sont relatifs, ils constituent dans leur unité une grandeur invariable, donc d’un point de vue absolue. D’une manière analogue, l’ordre chronologique est invariant pour des événements liés par une relation cause-effet. Le sens d’écoulement du temps est unique, du passé vers le futur, et la relation causale a, elle aussi, un ordre absolu. » [Eftichios Bitsakis – le nouveau réalisme scientifique]
Cette invariance de la lumière signifie que «la vitesse de la lumière est la même dans tous les référentiels inertiels ». Elle se propage dans le vide à la même vitesse c dans tout référentiel inertiel à trois dimensions, de coordonnées x, y, z. Autrement dit aussi vite depuis un lampadaire du quai que depuis les phares du train ou le portable du voyageur ; leurs vitesses propres ne l’augmentent pas et ne la diminuent pas.
Mais cette invariance de la lumière est elle-même relative à la masse[3] et à la gravité.
La relation d’Einstein E = mc2 reflète elle aussi la dialectique au sein de la matière. Elle représente l’équivalence entre l’énergie (en joules) et le produit de la masse d’un corps (en kg) par le carré de la célérité (la vitesse de la lumière dans le vide) soit 9.1016 m/s. Cette équation traduit l’identité contradictoire entre énergie et masse : la masse se transforme en son contraire l’énergie et réciproquement. Sa formule « la lumière transporte de la masse »[4] est d’autant plus paradoxale que le photon n’a pas de masse (en fait sous une forme plus complexe, la formule d’Einstein dit que lorsque la masse est nulle, l’énergie est égale au produit de l’impulsion p par la célérité c).
Einstein relativise sa propre théorie en généralisant la relativité fin 1915.
Lorsqu’il définit un référentiel courbé par la gravitation, il remarque que le déplacement de la lumière perd son caractère absolu à ce niveau supérieur et devient relatif à la nouvelle géométrie de l’espace : «dans les champs de gravitation les rayonnements lumineux se propagent généralement en décrivant des trajectoire curvilignes». Mais il s’agit cette fois d’un espace concret, physique, celui au voisinage d’une masse.
« …conformément à la théorie de la relativité générale, la loi déjà souvent mentionnée de la constance de la vitesse de la lumière dans le vide, qui est une des deux suppositions fondamentales de la Théorie de la relativité restreinte, ne peut pas prétendre à une validité illimitée. En effet, une courbure des rayons lumineux ne peut se produire que si la vitesse de propagation de la lumière varie avec le lieu.
On pourrait penser que cette conséquence renverse la Théorie de la relativité restreinte et avec elle la Théorie de la relativité en général. Mais en réalité il n’en est pas ainsi. On peut seulement en conclure que la Théorie de la relativité restreinte ne peut pas prétendre à un domaine de validité illimité; ses résultats ne sont valables que dans la mesure où l’on peut négliger les influences que les champs de gravitation exercent sur les phénomènes (par exemple de la lumière).
Comme les adversaires de la Théorie de la relativité ont souvent affirmé que la Théorie de la relativité restreinte est renversée par la Théorie de la relativité générale, je vais faire mieux comprendre le véritable état des choses par une comparaison.
Avant l’édification de l’électrodynamique, les lois de l’électrostatique étaient tout simplement considérées comme les lois de l’électricité. Nous savons aujourd’hui que l’électrostatique ne représente correctement les actions électriques que dans le cas où les masses électriques sont au repos par rapport au système d’inertie. L’électrostatique a-t-elle été pour cela renversée par les équations du champ de Maxwell dans l’électrodynamique ? Point du tout. L’électrostatique est contenue dans l’électrodynamique comme un cas limite; les lois de cette dernière conduisent directement à celles de la première dans le cas où les champs sont invariables dans le temps.
C’est le plus beau sort d’une théorie physique que d’ouvrir la voie à une théorie plus vaste dans laquelle elle continue à vivre comme cas particulier ». [Albert Einstein – la relativité- quelques conséquences du principe de relativité générale]
Einstein énonce ici à la fois les caractères absolus et spécifiques de la relativité, et le caractère dialectique de l’épistémologie, du processus de la connaissance scientifique. Elle procède par bonds, s’opposant aux théories précédentes puis réutilisant les acquis antérieurs dans un cadre plus large, plus général et plus abstrait, suivant le cycle négation et négation de la négation.
On peut faire un parallèle avec les nombres entiers dont l’ensemble est infini, mais en même temps particulier par rapport à l’ensemble des nombres décimaux, ou ce dernier également infini mais relatif à l’ensemble des nombres réels, etc. Le même mouvement s’applique au passage du relatif à l’absolu puis de l’absolu au relatif, du concret à l’abstrait puis de l’abstrait au concret, du spécifique à l’universel puis de l’universel au spécifique. C’est un mouvement en spirale.
Lénine écrivait en 1915 « La connaissance humaine n’est pas (ou ne décrit pas) une ligne droite, mais une ligne courbe qui se rapproche indéfiniment d’une série de cercles, d’une spirale. »[Sur la question de la dialectique]
[1] A. Einstein, Dialectica, 2, 320 (1948).
[2] Par rapport à la masse : la vitesse de la lumière est de 299 792 km/s dans le vide, mais de 225 563 km/s dans l’eau et de 200 000 km/s dans le verre. Le sodium vers -273,15°C la ralentit à 17 m/s
[3] Equivalent relativiste des transformations de coordonnées de l’espace de Galilée en mécanique classique
[4] « Une démonstration élémentaire de l’équivalence entre masse et énergie »
Xuan
Du particulier à l’universel, et de l’absolu au relatif la méthode d’Einstein joue avec la dialectique.
Lorsqu’Einstein généralise la relativité fin 1915 et définit un référentiel courbé par la gravitation, il remarque que le déplacement de la lumière perd son caractère absolu à ce niveau supérieur et devient relatif à la nouvelle géométrie de l’espace : «dans les champs de gravitation les rayonnements lumineux se propagent généralement en décrivant des trajectoire curvilignes».
Mais il s’agit cette fois d’un espace concret, physique, celui au voisinage d’une masse. Jean-Pierre Luminet observe :
« Les équations du champ gravitationnel d’Einstein relient le degré de courbure de l’espace-temps à la nature et au mouvement des sources de gravitation : la matière dicte à l’espace-temps comment il doit se courber, l’espace-temps dicte à la matière comment elle doit se mouvoir.»
[Jean-Pierre Luminet – « Matière, Espace, Temps » – in « Le temps et sa flèche », ouvrage collectif édité par Etienne Klein et Michel Spiro.]
Et cet espace curviligne peut être vérifié expérimentalement. L’existence de la déviation de la lumière exigée par la théorie fut constatée au moyen de photographies, lors de l’éclipse de Soleil du 29 mai 1919, par les deux expéditions organisées par la Société Royale sous la direction des astronomes Eddington et Crommelin.
Remarquons qu’Einstein aborde en premier lieu l’aspect restreint de la relativité, c’est-à-dire spécifique à la distance et au temps par rapport à la vitesse de la lumière, puis son aspect général, où le caractère absolu du déplacement de la lumière dans le vide (mais le vide est un cadre particulier de son déplacement) devient lui-même relatif à la masse. Pour autant dans le cadre spécifique de notre quotidien où les vitesses n’ont rien de commun avec celle de la lumière, les lois de la relativité modifient le temps et les distances de façon infinitésimale, et la physique non relativiste peut appliquer sans dommage à cette situation spécifique un référentiel galiléen spécifique, mais qui devient dès lors un cadre absolu cohérent.
« …conformément à la théorie de la relativité générale, la loi déjà souvent mentionnée de la constance de la vitesse de la lumière dans le vide, qui est une des deux suppositions fondamentales de la Théorie de la relativité restreinte, ne peut pas prétendre à une validité illimitée. En effet, une courbure des rayons lumineux ne peut se produire que si la vitesse de propagation de la lumière varie avec le lieu.
On pourrait penser que cette conséquence renverse la Théorie de la relativité restreinte et avec elle la Théorie de la relativité en général. Mais en réalité il n’en est pas ainsi. On peut seulement en conclure que la Théorie de la relativité restreinte ne peut pas prétendre à un domaine de validité illimité; ses résultats ne sont valables que dans la mesure où l’on peut négliger les influences que les champs de gravitation exercent sur les phénomènes (par exemple de la lumière).
Comme les adversaires de la Théorie de la relativité ont souvent affirmé que la Théorie de la relativité restreinte est renversée par la Théorie de la relativité générale, je vais faire mieux comprendre le véritable état des choses par une comparaison. Avant l’édification de l’électrodynamique, les lois de l’électrostatique étaient tout simplement considérées comme les lois de l’électricité. Nous savons aujourd’hui que l’électrostatique ne représente correctement les actions électriques que dans le cas où les masses électriques sont au repos par rapport au système d’inertie. L’électrostatique a-t-elle été pour cela renversée par les équations du champ de Maxwell dans l’électrodynamique ? Point du tout. L’électrostatique est contenue dans l’électrodynamique comme un cas limite; les lois de cette dernière conduisent directement à celles de la première dans le cas où les champs sont invariables dans le temps. C’est le plus beau sort d’une théorie physique que d’ouvrir la voie à une théorie plus vaste dans laquelle elle continue à vivre comme cas particulier ».
[Albert Einstein – la relativité- quelques conséquences du principe de relativité générale]
Einstein énonce ici à la fois les caractères absolus et spécifiques de la relativité, et le caractère dialectique de l’épistémologie, du processus de la connaissance scientifique. Elle procède par bonds, s’opposant aux théories précédentes puis réutilisant les acquis antérieurs dans un cadre plus large, plus général et plus abstrait, suivant le cycle négation et négation de la négation. On peut faire un parallèle avec les nombres entiers dont l’ensemble est infini, mais en même temps particulier par rapport à l’ensemble des nombres décimaux, ou ce dernier également infini mais relatif à l’ensemble des nombres réels, etc. Le même mouvement s’applique au passage du relatif à l’absolu puis de l’absolu au relatif, du concret à l’abstrait puis de l’abstrait au concret, du spécifique à l’universel puis de l’universel au spécifique. C’est un mouvement en spirale.
Lénine écrivait en 1915 « La connaissance humaine n’est pas (ou ne décrit pas) une ligne droite, mais une ligne courbe qui se rapproche indéfiniment d’une série de cercles, d’une spirale. »[Sur la question de la dialectique]