Espace et relativité

[invitebbb7841b]

Bonjour,

Malgré mes recherche, je n'ai pas trouvé les réponses à ma question sur internet ou ce forum (il est très possible que je n'ai pas su entrer les bons mots clés ou que je sois tombé sur des articles hors de ma portée). Enfin si le sujet a déjà été traité j'accepterais tout lien avec plaisir.

Voici ma question : Existe-t-il un espace "absolu" intrinsèque ?
Je ne suis pas certain de mon choix de mots. Pour résumer, avec un amis, nous nous demandions si dans notre univers on supprimer toute matière/énergie à l'exception d'un unique objet (par exemple une planète ou un astéroïde), pourrait-on dire "concrètement par rapport à l'univers l'objet est en mouvement (ou l'objet est immobile)" (en quelque sorte quadriller l'univers indépendamment de toute interaction matière énergie) ; ou bien l'espace serait défini par l'objet lui même, il serait donc forcément immobile puisque sans autre objet pour être en mouvement par rapport à lui (c'est à dire que sans matière/énergie - sans référentiel - l'univers n'existerait tout simplement pas physiquement) ?
J'espère avoir été le plus claire possible.

Personnellement je soutenais la seconde hypothèse et lui la première.

L'un de nous avait-il raison ? Ou bien existe-t-il une autre vision de la chose ? Ou peut-être la question n'est-elle pas encore totalement tranchée ?

Merci et bonne journée à vous.
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[Amanuensis]

Voici ma question : Existe-t-il un espace "absolu" intrinsèque ?

C'est une hypothèse dont la physique courante se passe. Au sens précis qu'aucune expérience n'est connue qui permettrait de mesurer sa propre vitesse par rapport à un tel espace. En l'absence de telle expérience, il n'est pas nécessaire de faire l'hypothèse d'un espace absolu.

Je ne suis pas certain de mon choix de mots. Pour résumer, avec un amis, nous nous demandions si dans notre univers on supprimer toute matière/énergie à l'exception d'un unique objet (par exemple une planète ou un astéroïde), pourrait-on dire "concrètement par rapport à l'univers l'objet est en mouvement (ou l'objet est immobile)" (en quelque sorte quadriller l'univers indépendamment de toute interaction matière énergie) ; ou bien l'espace serait défini par l'objet lui même, il serait donc forcément immobile puisque sans autre objet pour être en mouvement par rapport à lui (c'est à dire que sans matière/énergie - sans référentiel - l'univers n'existerait tout simplement pas physiquement) ?

La physique moderne, en l'espèce la relativité générale, se conforme à la seconde approche.

Ou bien existe-t-il une autre vision de la chose ? Ou peut-être la question n'est-elle pas encore totalement tranchée ?

Il n'y a pas de limite à l'imagination, et on peut adopter d'autres visions. Et la question n'est pas tranchée parce qu'il ne s'agit pas dans l'état d'une question "tranchable" dans le domaine de la physique. En physique on ne cherche pas à faire des hypothèses sans aucune conséquence observable, on s'en passe autant que possible.

Dit autrement, la théorie dominante pour l'espace-temps est la relativité générale, elle rend compte correctement des observations, elle inclut l'impossibilité de mesurer une vitesse autrement qu'entre deux "objets" et donc rend inutile l'hypothèse d'un espace absolu.

[invitebbb7841b]

Donc si je comprends bien, d'un point de vu théorique la seconde hypothèse est acceptée puisqu'elle simplifie les calcules et que de toutes façons la première hypothèse n'apporterait rien ; tout en sachant que d'un point de vu physique concret les deux sont hypothèses sont admissible mais non démontrable ?

[Amanuensis]

Donc si je comprends bien, d'un point de vu théorique la seconde hypothèse est acceptée puisqu'elle simplifie les calcules et que de toutes façons la première hypothèse n'apporterait rien ; tout en sachant que d'un point de vu physique concret les deux sont hypothèses sont admissible mais non démontrable ?

Oui.

Quelques points:

- Cela ne fait pas que simplifier les calculs, cela simplifie aussi les concepts. Ajouter des concepts sans effet observable n'est pas scientifique, que ce soit l'idée que les mutations seraient "dirigées", l'idée qu'une force vitale insuffle la vie à la matière, ou un espace absolu.

- La seconde hypothèse n'est pas "acceptée", pas au sens où ce serait "il n'existe pas d'espace absolu". On se passe d'une quelconque hypothèse dans le domaine, ce qui n'est pas exactement la même chose. La première hypothèse n'apporte rien, mais il faut bien voir que la seconde (au sens d'une négation d'existence) non plus!

- Il n'y a pas de notion de "démontrable" en physique. Une hypothèse est adoptée quand elle amène quelque chose et qu'elle n'est pas contredite par des observations. Les hypothèses contredites par des observations sont refusées, et celles qui n'amènent rien ignorées (ou du moins seulement étudiées tant qu'il reste une possibilité qu'elles amènent quelque chose un jour).

- On peut toujours dire qu'une hypothèse est admissible dès qu'elle ne contredit pas les observations, mais cela ne suffit pas pour qu'elle soit admise, au sens incorporée dans les hypothèses fondant la physique. Les hypothèses admissibles qui n'amènent rien d'observable ne sont pas du ressort de la physique, mais sont au mieux des spéculations philosophiques, et se discutent alors comme telles, i.e., pas avec des arguments scientifiques.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebbb7841b]

Merci pour ces explications, aurais-tu une quelconque source à ce sujet ? (article, pdf, livre, documentaire, ...)

[Amanuensis]

Pas spécifiquement.

Pour l'espace absolu et la RG, tout cours sur la RG aborde plus ou moins le sujet. Une recherche sur le mot "éther" donne des liens sur les aspects historiques de la question, e.g., http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89ther_%28physique%29

Pour les réflexions épistémologiques, voir l'ample littérature du domaine.