Les trois stades du principe de relativité

Michel Paty (1)

1 REHSEIS (UMR_7596) - Recherches Epistémologiques et Historiques sur les Sciences Exactes et les Institutions Scientifiques

With the three stages of the principle of relativity, we undertake a historical return on several determinant moments of the invention of physics, set into a temporal chain of relations. We first discuss some methodological aspects posed by the historicity of knowledge contents, and several questions raised by the choice of a point of view and of a leading thread, necessary to make out meanings. We then consider, for each examined “phase”, physical contents together with their relative contexts, that constitute what will be taken, seen from the end, as the “history” of a “principle of relativity”. Such a history deals first with the relativity of motion of galilean physics and classical mechanics, then with its extension or not to optics. The explicit formulation of a “principle of relativity” is accompanied thenafter by a confrontation between mechanics and electromagnetism, considered differently by several authors and cleared up by the reform of the conceptual framework achieved at by the special theory of relativity. Finally, the generalization of the principle of relativity to all types of motions, with the theory of general relativity providing the solution of the gravitation problem, determines the final understanding of the notion of “relativity principle”, endowed henceforth with a theoretical function, and crowned by the notions of invariance and symmetry of present physics.

Avec les “trois stades du principe de relativité”, nous effectuons un retour historique sur plusieurs moments déterminants de l'“invention de la physique”, formant une chaîne temporelle de relations. Nous évoquons, en premier lieu, certains problèmes méthodologiques posés par l'historicité des contenus de connaissance, ainsi que quelques questions soulevées par le choix d'un point de vue et d'un fil directeur, nécessaire pour reconnaître des significations. Nous considérons ensuite les contenus physiques et les contextes qui leur sont relatifs à chacun des “moments” examinés, constituant ce qui apparaît, vu de la fin, comme “l'histoire” d'un “principe de relativité”. Celle-ci comprend tout d'abord la relativité des mouvements de la physique galiléenne et de la mécanique classique, puis le problème posé de son extension ou non à l'optique. La formulation explicite d'un “principe de relativité” s'accompagne d'une confrontation entre la mécanique et l'électromagnétisme, envisagée de diverses façons suivant les auteurs, en particulier par la réforme du cadre conceptuel effectuée par la théorie de la relativité restreinte. Le principe de relativité généralisé pour les mouvements quelconques, résolvant le problème de la gravitation avec la théorie de la relativité générale, détermine la compréhension finale de la notion de “principe de relativité”, pourvue désormais d'une fonction théorique, couronnée par les notions d'invariances et de symétries de la physique actuelle.

Mots clés: Relativity principle; Relativity theory; Physics; History of science; Epistemology; Historicity of scientific contents

Mots clés: Principe de relativité; Théorie de la relativité; Physique; Histoire des sciences; Epistémologie; Historicité des contenus scientifiques

Domaines: Histoire, Philosophie et Sociologie des sciences

Michel Paty. Les trois stades du principe de relativité. Revue des questions scientifiques, 1999, 2, pp.103-150. ⟨halshs-00170527⟩