Comment le jeune et ambitieux Einstein s'est approprié la Relativité restreinte de Poincaré

connaître l’heure marquée par une horloge en un point
éloigné d’un observateur pose le problème de la mesure même de cette vitesse. Écoutons
Poincaré nous en parler :
    Quand un astronome me dit que tel phénomène stellaire, que
son télescope lui révèle en ce moment, s’est cependant passé il y a cinquante
ans, je cherche ce qu’il veut dire et pour cela, je lui demande d’abord comment
il le sait, c’est-à-dire comment il a mesuré la vitesse de la lumière.
    Il a commencé par admettre que la lumière a une
vitesse constante, et en particulier que sa vitesse est la même dans toutes les
directions. C’est là un postulat sans lequel aucune mesure de cette vitesse ne
pourrait être tentée. Ce postulat ne pourra jamais être vérifié directement par
l’expérience ; il pourrait être contredit par elle, si les résultats des
diverses mesures n’étaient pas concordantes. Nous devons nous estimer heureux
que cette contradiction n’ait pas lieu et que les petites discordances qui
peuvent se produire puissent s’expliquer facilement.
    Le postulat, en tout cas, conforme au principe de la
raison suffisante, a été accepté par tout le monde ; ce que je veux
retenir, c’est qu’il nous fournit une règle nouvelle pour la recherche de la
simultanéité.
    Poincaré se pose également le problème qui résulte de l’utilisation
de la vitesse de la lumière lors de la détermination de l’heure dans deux lieux
éloignés l’un de l’autre, étant donné que la mesure même d’une vitesse
nécessite l’utilisation de deux horloges séparées d’une certaine distance :
    Il est difficile de séparer le problème qualitatif de la
simultanéité du problème quantitatif de la mesure du temps ; soit qu’on se
serve d’un chronomètre, soit qu’on ait à tenir compte d’une vitesse de
transmission, comme celle de la lumière, car on ne saurait mesurer une pareille
vitesse sans mesurer un temps.
     

Deuxième et troisième postulats : l’espace
et le temps ne sont pas absolus

 
     
    À la suite de ses réflexions sur le temps, et d’autres sur l’espace,
Poincaré va contredire catégoriquement Newton en affirmant que le temps et l’espace
ne sont pas absolus. Il le fait dans son célèbre ouvrage, La science et l’hypothèse, [Po5], paru en 1902, encore réédité de nos jours, et qui eut une grande
influence sur des générations de scientifiques et de philosophes. Au cours d’un
chapitre consacré à la Mécanique classique, il fait une synthèse de ses idées
antérieures :
    D’autre part, si les principes de la mécanique n’ont d’autre
source que l’expérience, ne sont-ils donc qu’approchés et provisoires ? Des
expériences nouvelles ne pourront-elles un jour nous conduire à les modifier ou
même à les abandonner ?
    Telles sont les questions qui se posent naturellement, et
la difficulté de la solution provient principalement de ce que les traités de
mécanique ne distinguent pas bien nettement ce qui est expérience, ce qui est
raisonnablement mathématique, ce qui est convention, ce qui est hypothèse. Ce n’est
pas tout :
    1°Il n’y a pas d’espace absolu et nous ne concevons que
des mouvements relatifs ; cependant on énonce le plus souvent les faits
mécaniques comme s’il y avait un espace absolu auquel on pourrait les rapporter ;
    2°Il n’y a pas de temps absolu ; dire que deux
durées sont égales, c’est une assertion qui n’a par elle-même aucun sens et qui
n’en peut acquérir un que par convention ;
    3°Non seulement nous n’avons pas l’intuition directe de l’égalité
de deux durées, mais nous n’avons même pas celle de la simultanéité de deux
événements qui se produisent sur des théâtres différents ; c’est ce que j’ai
expliqué dans un article intitulé la Mesure du temps ;
    4°Enfin notre géométrie euclidienne n’est elle-même qu’une
sorte de convention de langage ; nous pourrions énoncer les faits
mécaniques en les rapportant à un espace non euclidien qui serait un repère
moins commode, mais tout aussi légitime que notre espace ordinaire ; l’énoncé
deviendrait ainsi beaucoup plus compliqué ; mais il resterait possible.
    Ainsi l’espace absolu, le temps absolu, la géométrie même
ne sont pas des conditions qui s’imposent à la mécanique ;
    toutes ces choses ne préexistent pas plus à la mécanique que
la langue française ne préexiste logiquement aux vérités que l’on exprime