Doit-on, au contraire, étendre le principe de relativité au cas de l’Univers réel et de système de référence absolument arbitraires ?
M. Einstein n’a pas hésité. Il a érigé en principe l’affirmation suivante :
Tous les systèmes de référence sont équivalents pour formuler les lois de la nature : ces lois sont « covariantes »[1] vis-à-vis de transformations de coordonnées arbitraires.
Cette généralisation s’impose. En effet toutes les lois de notre science sont basées sur la constatation de coïncidences absolues dans l’Univers. Dans le langage de la relativité, ces coïncidences sont des intersections de lignes d’Univers, absolues et par suite indépendantes de tout système de coordonnées. Il est donc certain que les lois de la nature doivent pouvoir s’exprimer sous une forme intrinsèque, une forme qui reste la même quel que soit le système de référence, quelles que soient les coordonnées choisies pour repérer les événements.
Il fallait néanmoins une certaine audace pour généraliser ainsi le principe de relativité, car les observations les plus familières semblent contredire cette généralisation. Par exemple : dans un véhicule, un voyageur a été jeté à terre par suite d’un coup de frein trop brusque ; il paraît difficile de persuader à ce voyageur que les lois des phénomènes sont les mêmes dans un système de translation uniforme et dans un système accéléré. Voici l’explication : dans tout système de référence règne un champ de force, un champ de gravitation (au sens généralisé d’Einstein) ; les grandeurs caractéristiques de ce champ interviennent dans l’expression des lois ; c’est lui qui se manifeste par les
- ↑ Cela signifie que si ces lois sont données dans un système de référence, elles sont données en même temps dans tout autre système, quel qu’il soit.
