II. -A. LORENTZ — C0NSinr;i{.\TIONS RLI'MENTAIRES SUR LE PRINCIPE DE RELATIVITÉ 170 



CONSIDÉRATIONS ÉLÉMENTAIRES SUR LE PRINCIPE DE RELATIVITÉ 



;; I. — Dans cet article, que la Rédaction m'a lail 

 riHnineur de nie demander, je n'entrerai pas dans 

 une discussion approfondie du principe important 

 ([ue la Physique doit à jM. Einstein et des consé- 

 ((uences (ju'on peut en tirer. Je me bornerai à quel- 

 ([ues problèmes bien simples qui peuvent servir 

 d'introduction à la théorie générale. 



On sait que, pour expliquer l'aberration astro- 

 nomique, Fresnel a admis que l'éther, le milieu qui 

 remplit tout i'e.space et pénètre toute matière, n'est 

 pas entraîné par le mouvement des corps célestes 

 ri peut, au contraire, être regardé comme abso- 

 lument immobile. Cette hypothèse revient à admettre 

 ipie nos laboratoires, avec leurs instruments d'ob- 

 M'rvation, sont continuellement traversés par un 

 courant d'èther, dont la vitesse, égale et opposée à 

 celle de la Terre dans son mouvement annuel, est 

 à peu près la dix-millième partie de la vitesse de la 

 lumière. 



On s'est demandé naturellement si ce courant 

 ne doit pas avoir une intluence observable sur le 

 résultat des expériences dans lesquelles l'éther 

 joue un rùle. Or. toutes les tentatives qu'on a faites 

 pour découvrir des effets de cette nature ont échoué, 

 et il semble permis de poser en principe cette thèse 

 qu'un système de corps qui se déplace à travers 

 l'éther peut être le siège d'exactement les mêmes 

 phénomènes qu'un sjstème identique qui n'a pas 

 ce mouvement de translation. 



Pour préciser les idées, nous pouvons imaginer 

 iju'il y a deux observateurs A et B, chacun muni 

 d'une collection d'instruments, et même d'un labo- 

 ratoire complètement outillé. L'observateur A et 

 les instruments dont il dispose seront en repos rela- 

 tivement à l'éther; B, au contraire, se déplacera à 

 travers ce milieu avec une vitesse r, constante en 

 direction et grandeur, et son laboratoire tout entier 

 [)rendra part à ce mouvement. Ses instruments 

 seront identiques à ceux de A, ce qui veut dire que. 

 si les deux systèmes d'appareils se trouvent d'abord 

 rntre les mains du même observateur, de .\ par 

 exemple, il lui sera impossible d'y trouver la 

 moindre difTèrence. Cela posé, si .\ fait une obser- 

 vation ou une mesure quelconque, B peut faire la 

 même chose avec exactement le même résultat 

 dans son laboratoire. 



Nous allons maintenant appliquer ce principe à 

 quelques cas spéciaux. Mais il faut d'abord faire 

 deux remarques. 



On sait, en premier lieu, que, dans la théorie de 

 .M. Einstein, on ne parle plus de l'éther. C'est une 

 question sur laquelle j'aurai à revenir, mais qui. 



à vrai dire, ne me semble pas très importante. Pour 

 le moment, nous supposerons l'existence d'un tel 

 milieu qui sera en repos pour l'observateur \. Cela 

 implique ((ue pour lui la lumière se propagera avec 

 une vitesse déterminée c, qui est toujours la même, 

 indépendamment d'un mouvement éventuel de la 

 source qui l'émet ou d'un miroir qui la rétléchit. 



En second lieu, je dois faire mes excuses des 

 termes absolus dans lesquels je parlerai d'expé- 

 riences qui sont en grande partie imaginaires el 

 exigeraient des moyens d'observation vraiment 

 transcendants. C'est le désir de m'exprimer claire- 

 ment et concisémenl qui m'y oblige. 



Du reste, voici le mode de raisonner dont nous 

 nous servirons à plusieurs reprises. Après avoir 

 imaginé une expérience faite par l'observateur A 

 et l'expérience correspondante que B pourra faire 

 dans son laboratoire, nous discuterons cette se- 

 conde expérience en nous plaçant au point de vue 

 de A. En efi'et, rien ne s'oppose à ce que ce phy- 

 sicien considère l'aspect sous lequel se présentent à 

 lui les phénomènes produits par B. 



v! 2. — Commençons par l'expérience célèbre de 

 M. Michelson. A fait interférer deux faisceaux de 

 lumière qui se sont pro- 

 pagés le long de deux Q Q' 

 lignes droites OP et OQ 

 (fîg. Il perpendiculaires 

 entre elles, un rayon du 

 premier faisceau ayant 

 d'abord suivi le chemin 

 OP pour revenir en 

 après réflexion par un 

 miroir placé en P, et un 0" '*' 



rayon du second fais- Fig. 1. 



ceaurevenant également 



en après réflexion par un miroir installé au 

 point Q. Bien entendu, pour qu'on puisse observer 

 une interférence, les doux faisceaux doivent pro- 

 venir d'une même source lumineuse et doivent à la 

 tin être ramenés à la même direction. Nous ne 

 parlerons pas des accessoires que cela nécessite et 

 que nous supposerons placés avec toutes les autres 

 parties de l'appareil, y compris la source lumineuse, 

 sur un corps rigide, qui peut être, par exemple, 

 une plaque en pierre ou bien un système de deux 

 barres métalliques OPetOQ solidement fixées l'une 

 à l'autre. Quant aux franges d'interférence, elles 

 seront observées dans un plan qui a une position 

 fixe dans l'appareil. 



Si le système que nous venons de décrire se 



