Henri Poincaré : du « principe de mouvement relatif » au « principe de relativité » en passant par le « principe de réaction » et son rapport à la théorie de Lorentz

Le « principe de relativité » apparaît dans sa forme moderne en 1905, dans les travaux de Henri Poincaré « Sur la dynamique de l’électron ». Mais l’élévation du principe de relativité (galiléen) de la mécanique (newtonienne) au rang de principe général gouvernant toute la physique a été l’objet d’une gestation complexe chez Poincaré. Nous en retraçons les principales étapes en commençant par son cours de physique à la Sorbonne en 1889, où il généralise les conclusions de Fresnel de 1818 sur la réfraction dans l’expérience du prisme d’Arago (le « principe de mouvement relatif » étendu à l’optique). Nous nous intéressons ensuite à ses articles scientifiques dans la revue l’Éclairage électrique en 1895, où il confronte la théorie de Lorentz au principe de réaction newtonien qui s’applique à la matière seule (son « objection » à la théorie). Poincaré soulève à cette occasion la « connexion » de ce principe avec le « principe de mouvement relatif ». Pour mieux comprendre ces enjeux nouveaux, nous revenons en détail sur l’article fondamental de Poincaré « La théorie de Lorentz et le principe de réaction », à l’occasion du Jubilé pour Lorentz de décembre 1900, où Poincaré précise à quelles conditions ces principes s’étendent à l’électrodynamique. Pour conclure, nous verrons comment, en 1905, le « principe de mouvement relatif » devient « principe de relativité » en lien avec la « cohérence parfaite » de la théorie de Lorentz. Notre article est le premier, à notre connaissance, à donner une perspective d’ensemble aux travaux de Poincaré de 1889 à 1900 mentionnés ci-dessus et à la logique qui les relie.