Notre compréhension du monde physique repose sur les épaules de géants, d'esprits exceptionnels dont l'intelligence a façonné notre vision de la relativité. Parmi eux, trois figures se distinguent par leur contribution fondamentale : Galilée, Einstein et, depuis les années 90, Laurent Nottale.
1. Galilée : Mouvement Relatif
Au tournant du XVIIe siècle, Galilée révolutionne la physique en introduisant un concept novateur : la relativité du mouvement. Ce n'est pas une théorie en tant que telle mais plutôt l'intuition qu'il eut de l'équivalence entre le mouvement et l'absence de mouvement, et qui, par sa nouveauté et la façon dont elle rompt avec la physique de son époque, a conduit à ce que nous appelons aujourd'hui la relativité. Son principe, énoncé principalement dans son ouvrage de 1632, "Dialogue sur les deux grands systèmes du monde", affirme que les lois de la mécanique sont les mêmes pour tous les observateurs en mouvement uniforme. En d'autres termes, la vitesse est comme rien en elle-même ; seul le mouvement relatif compte. Cette idée audacieuse, forgée grâce à son intelligence, à travers ses observations du mouvement terrestre et céleste, marque une rupture avec les conceptions aristotéliciennes dominantes et ouvre la voie à la physique moderne, montrant qu'un observateur en mouvement à vitesse constante ne peut, en utilisant uniquement les lois de la mécanique, observer une différence entre un système au repos et un système qui bouge à une vitesse constante par rapport à lui. Ce principe a jeté les bases de l'étude de l'espace, du temps et des lois du mouvement. Galilée est un véritable pilier dans cette exploration, sa vision lui a permi de voir au-delà des idées de son époque.
2. Einstein : Accélération Relative
Au début du XXe siècle, l'intelligence d'Albert Einstein élargit notre compréhension de la relativité avec deux théories majeures. En 1905, sa théorie de la relativité restreinte bouleverse notre perception de l'espace et du temps. Il montre que le temps et l'espace ne sont pas absolus, mais relatifs à la vitesse de l'observateur. En 1915, sa théorie de la relativité générale étend ces concepts en incluant la gravité, démontrant que la gravitation n'est pas une force, mais une courbure de l'espace-temps causée par la présence de matière et d'énergie. Pour Einstein, l'accélération est comme rien en elle-même : la physique est la même pour tous, même en présence de gravité, tant que leur mouvement est relatif entre eux. Il en ressortira des implications étonnantes et des prédictions validées par l'expérience, modifiant notre compréhension des interactions de tous types (électromagnétique, mécanique, nucléaire), ainsi que nos technologies associées, changeant à jamais le cours de l'humanité, en introduisant le concept que le temps, l'espace et les relations entre les phénomènes sont relatifs à l'observateur. Einstein est, sans nul doute, un pilier incontournable de cette conception grâce à son intelligence qui lui a permit de faire émerger les lois qui régissent l'univers tel que nous le connaissons aujourd'hui.
3. Nottale : Dimension Relative
Depuis les années 1990, Laurent Nottale, chercheur actuellement actif, apporte une nouvelle dimension à notre compréhension de la relativité. Il est, à mon avis, le dernier pilier humain dans cette construction et a approfondi cette compréhension en développant la théorie de la relativité d'échelle, qui propose que l'espace-temps lui-même soit fractal, c'est-à-dire possédant des propriétés autosimilaires à différentes échelles. Nottale montre que le concept même de dimension est relatif. Il le souligne en faisant remarquer que, lorsqu'on cherche la définition de la relativité dans un dictionnaire, l'exemple choisi est celui de la comparaison des tailles de personnes, et ce, bien avant de discuter de vitesse ou d'accélération. En d'autres termes, la longueur est comme rien en elle-même ; seul le rapport des longueurs compte. En introduisant les fractales, Nottale étend la relativité au concept d'échelle, et nous conduit à revoir notre conception de l'espace-temps. De plus, il a montré que plusieurs observations actuelles se conforment à sa théorie, validant ainsi sa pertinence. Il explore également une perspective philosophique en observant que, l'idée bouddhiste que notre existence dépend des autres, s'accorde avec la relativité. Il met en évidence le fait que les dimensions, telles que la longueur, doivent aussi être inclus dans une théorie qui est capable de prendre en compte l'ensemble des points de vue relatifs qui existent dans l'univers.
De manière remarquable, cette théorie de la relativité d'échelle propose des explications à des énigmes de la cosmologie, comme celle de la matière noire, et à des phénomènes à l'échelle de l'infiniment petit, comme le fait que la taille du proton semble différente selon qu'on la mesure avec un électron ou un muon. Ceci témoigne de la vaste portée de sa théorie et de sa pertinence pour comprendre la nature, des échelles cosmiques aux échelles subatomiques. Nottale nous montre que l'espace-temps n'est plus seulement celui d'Einstein, mais que sa théorie nous apporte une profonde compréhension en montrant qu'il est une structure complexe et fractal qui est une continuation de la théorie d'Einstein, et qui, de manière fondamentale, est à l'origine même de la masse, de la charge et du spin, propriétés que les théories précédentes postulaient sans explication, mais qui émergent naturellement comme conséquence de la nature même du nouvel espace-temps qu'il a introduit. De la même façon que la théorie de la Relativité Générale nous met en face d'une limite que l'on ne peut atteindre (la vitesse de la lumière), la théorie de la Relativité d'Échelle nous montre qu'il existe aussi une limite au niveau infiniment petit (l'échelle de Planck), comme au niveau infiniment grand (l'univers dans son ensemble) au-delà desquelles notre monde physique actuel ne nous permet pas d'accéder sans disposer de toute l'énergie de l'univers.
Il est important de noter que, comme Einstein avant lui, Nottale s'oppose à l'interprétation probabiliste de la mécanique quantique proposée par l'école de Copenhague. Il est fort probable que cette opposition ait pu freiner la reconnaissance de sa théorie auprès de la communauté scientifique. Cependant, loin de remettre en question les résultats expérimentaux, comme ceux du prix Nobel Alain Aspect, Nottale les intègre dans son approche. Il explique, par exemple, que la notion de « chemin » proposée par le grand physicien Richard Feynman, peut être utilisée dans le cadre de la théorie de la relativité d’échelle pour dériver les lois de la mécanique quantique. Il propose, ainsi, une interprétation déterministe de ces résultats en utilisant sa théorie de la relativité d'échelle.
Nottale : Une Nouvelle Perspective
Laurent Nottale ne se contente pas de compléter les travaux de Galilée et d'Einstein. Il propose une vision de la relativité qui englobe la totalité des échelles de la nature, des particules élémentaires aux structures cosmiques. Sa théorie de la relativité d'échelle est un complément essentiel à notre compréhension de l'univers, un nouvel éclairage qui unifie la physique quantique et la relativité générale au travers du même espace-temps fractal. Il nous donne une image dans laquelle tout est relatif non seulement en mouvement mais aussi par rapport à l'échelle avec laquelle nous mesurons les différents objets, en montrant ainsi le lien étroit entre la physique et la métaphysique.
Hommage
Je tiens à saluer l'œuvre de Laurent Nottale, un esprit brillant qui nous invite à repenser notre place dans l'univers et à considérer l'importance de la dimension dans la relativité, avec une approche multidisciplinaire (physique, maths, philo, observations etc) qui enrichit considérablement notre compréhension et ouvre des perspectives passionnantes pour le futur.
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