ESPACE-TEMPS

Source: http://www.peiresc.org/DINER/Lexique.pdf

 

Si l'espace et le temps sont les éléments essentiels du cadre où se déploie la physique depuis l'antiquité, il faut attendre la théorie de la relativité restreinte pour voir apparaître une entité nouvelle les réunissant, l'espace-temps. La constance de la vitesse de la lumière pour des observateurs inertiels implique un lien entre la position et le temps que concrétisent les transformations de Lorentz. La position et le temps associés à un événement se transforment simultanément en se mélangeant lorsque cet événement est considéré par deux observateurs en mouvement uniforme relatif. L'espace et le temps deviennent les composantes d'une entité géométrique unitaire, l'espace-temps. C'est cette entité qui est l'invariant fondamental des transformations relativistes, alors que l'espace et le temps se transforment, en se contractant et en se dilatant. L'espace-temps permet une interprétation de la relativité restreinte comme une géométrie à quatre dimensions où agit le groupe des transformations de Lorentz. On peut se demander quelle est la nature physique de cet espace-temps, s'il a une réalité objective ou n'est qu'une simple construction mathématique. Un objet de la nature ou un terme théorique. Le débat substantialisme/relationalisme se réactualise, en particulier avec la théorie de la relativité générale. Albert Einstein pensait au départ que la relativité générale serait en faveur du relationalisme généralisé de Mach .Mais comme la relativité générale traite l'espace-temps comme une entité dynamique avec sa masse-énergie propre, on pourrait penser que cela renforce le substantialisme à la Newton. Les interprétations de la relativité générale considérant la matière comme une courbure de l'espace-temps ne font qu'augmenter ce sentiment de substantialisme. En fait de nombreux arguments en faveur du relationalisme peuvent être reconstruits dans le cadre de la relativité, laissant le débat largement ouvert.