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1"' partie: La théorie de la relativité d'échelle ...
On remarquera que l'énoncé galiléen va droit à l'essentiel et pointe
directement, au niveau de la définition même qu'il en donne, l'aspect
le plus profond de la relativité : le mouvement n'existe pas de manière
absolue, autrement dit, dans le repère propre, entraîné avec le mouvement (« pour les choses qui y participent ») il n'y a aucun mouvement.
Un même corps montre des mouvements différents dans des repères
différents, et dans l'un de ces repères, le repère propre (celui du corps
lui-même), tout mouvement disparaît. Il s'agit là d'un véritable principe
de « relativité-vacuité», au sens de l'absence de toute existence propre du
mouvement ou de la position. Il ne s'agit pas d'inexistence, ou de néant:
mouvement ou position existent, mais pas de manière intrinsèque à
l'objet, uniquement comme relation. Leur mode d'être est relatif. Il n'y
a pas de mouvement en soi.
La relativité du mouvement trouva un nouvel élan au début du xxe siècle
avec les travaux de Poincaré et d'Einstein. Leur découverte qu'espace
et temps ne pouvaient être séparés, mais sont chacun des projections
(l'une tridimensionnelle, l'autre unidimensionnelle), d'un même espacetemps, a révolutionné la physique. Le mouvement lui-même se ramène
alors à une rotation (dans l'espace-temps), si bien que ses effets peuvent
être compris comme une généralisation à quatre dimensions des effets,
bien connus, de changement d'orientation dans l'espace ordinaire tridimensionnel.
Avec la compréhension de la relativité de la gravitation, une nouvelle
étape essentielle est franchie par Einstein en 1915. De même qu'un observateur, entraîné dans le mouvement rectiligne uniforme d'un véhicule,
ne sent pas ce mouvement, un observateur en chute libre dans un champ
de gravitation (c'est-à-dire en mouvement uniformément accéléré), ne
sent plus son propre poids. Autrement dit, pour lui la gravitation à
disparu, il est en apesanteur. Ainsi la gravitation elle-même n'est pas
absolue, mais relative au choix de l'état de mouvement du système de
référence. C'est ce qu'Einstein a réalisé en 1907, et qui l'a amené à poser
le principe d'équivalence locale entre un champ de gravitation et un champ
d'accélération. C'est ainsi que la théorie d'Einstein est à la fois théorie
de la relativité généralisée du mouvement, puisqu'elle s'applique aussi aux
mouvements accélérés, et théorie relativiste de la gravitation [voir une
présentation plus détaillée chapitre 4].
Le principe de relativité d'échelle est une nouvelle extension du principe
de relativité, appliqué cette fois non plus seulement à la position, à l'orientation et au mouvement, mais aussi aux changements d'échelle. Un tel
concept s'impose également comme principe fondamental permettant de
contraindre la description d'un espace-temps non différentiable: on entend
1"' partie: La théorie de la relativité d'échelle ...
On remarquera que l'énoncé galiléen va droit à l'essentiel et pointe
directement, au niveau de la définition même qu'il en donne, l'aspect
le plus profond de la relativité : le mouvement n'existe pas de manière
absolue, autrement dit, dans le repère propre, entraîné avec le mouvement (« pour les choses qui y participent ») il n'y a aucun mouvement.
Un même corps montre des mouvements différents dans des repères
différents, et dans l'un de ces repères, le repère propre (celui du corps
lui-même), tout mouvement disparaît. Il s'agit là d'un véritable principe
de « relativité-vacuité», au sens de l'absence de toute existence propre du
mouvement ou de la position. Il ne s'agit pas d'inexistence, ou de néant:
mouvement ou position existent, mais pas de manière intrinsèque à
l'objet, uniquement comme relation. Leur mode d'être est relatif. Il n'y
a pas de mouvement en soi.
La relativité du mouvement trouva un nouvel élan au début du xxe siècle
avec les travaux de Poincaré et d'Einstein. Leur découverte qu'espace
et temps ne pouvaient être séparés, mais sont chacun des projections
(l'une tridimensionnelle, l'autre unidimensionnelle), d'un même espacetemps, a révolutionné la physique. Le mouvement lui-même se ramène
alors à une rotation (dans l'espace-temps), si bien que ses effets peuvent
être compris comme une généralisation à quatre dimensions des effets,
bien connus, de changement d'orientation dans l'espace ordinaire tridimensionnel.
Avec la compréhension de la relativité de la gravitation, une nouvelle
étape essentielle est franchie par Einstein en 1915. De même qu'un observateur, entraîné dans le mouvement rectiligne uniforme d'un véhicule,
ne sent pas ce mouvement, un observateur en chute libre dans un champ
de gravitation (c'est-à-dire en mouvement uniformément accéléré), ne
sent plus son propre poids. Autrement dit, pour lui la gravitation à
disparu, il est en apesanteur. Ainsi la gravitation elle-même n'est pas
absolue, mais relative au choix de l'état de mouvement du système de
référence. C'est ce qu'Einstein a réalisé en 1907, et qui l'a amené à poser
le principe d'équivalence locale entre un champ de gravitation et un champ
d'accélération. C'est ainsi que la théorie d'Einstein est à la fois théorie
de la relativité généralisée du mouvement, puisqu'elle s'applique aussi aux
mouvements accélérés, et théorie relativiste de la gravitation [voir une
présentation plus détaillée chapitre 4].
Le principe de relativité d'échelle est une nouvelle extension du principe
de relativité, appliqué cette fois non plus seulement à la position, à l'orientation et au mouvement, mais aussi aux changements d'échelle. Un tel
concept s'impose également comme principe fondamental permettant de
contraindre la description d'un espace-temps non différentiable: on entend