Abstract

Le fait d’avoir signalé l’importance du principe de l’invariance est considéré comme un des plus grands mérites d’Einstein. Les symétries sont présentées comme une nouvelle catégorie dans la description du monde physique, laquelle s’ajoute aux catégories des conditions initiales et des lois mêmes de la nature, définies par Newton. Certaines symétries de l’espace et du temps sont faciles à décrire: les lois de la physique doivent être les mêmes partout et indépendantes du temps, de même que ces lois ne changent pas si un système physique subit une rotation autour d’un axe dans l’espace. D’autre part l’invariance relativiste qu’Einstein a incorporé dans sa théorie de la relativité est moins évidente. Einstein a donné une signification physique pleine aux transformations dont se servait Lorentz pour relier mathématiquement les observateurs en mouvement relatif uniforme, reconnaissant qu’il n’était pas possible d’établir le repos absolu ou de déterminer la simultanéité des faits différents. Pourtant la relativité a des éléments absolus, identiques pour tous les observateurs: la vitesse constante de la lumière et l’intervalle bien défini du temps de l’observateur. La relativité a fait son entrée en physique comme un des principes créatifs d’Einstein. Associée au principe quantique provenant des recherches atomiques, elle a donné naissance à la théorie des champs quantiques qui sera une arme puissante dans les recherches futures sur le monde subatomique. Les nouvelles interactions fondamentales, faibles et fortes qui y ont été découvertes ont posé la question d’un nouveau principe responsable des interactions fondamentales. Un tel « principe créatif » se trouve dans le principe mathématique de jauge sur lequel repose le modèle standard actuel des interactions des particules élémentaires actuelles. Il est remarquable que les deux autres principes, le principe quantique et le principe de jauge sont également attribués à Einstein. Pourtant l’idée la plus importante d’Einstein est de faire entrer l’intégralité de la physique dans l’espace de Minkowski soumis aux transformations de Lorentz. Aujourd’hui nous sommes conscients du fait que, comme les autres symétries ont leurs restrictions, on peut, à l’échelle cosmique, s’attendre à des écarts par rapport à la symétrie de Lorentz. Les nouvelles idées conjugées avec des mesurages cosmiques dont nous sommes déjà témoins, peuvent nous conduire vers des découvertes surprenantes