Histoire de la relativité

Ça fait un moment que je voulais la coucher sur le papier celle-là...
Pour fixer ce que j'en ai compris, à ce jour.

Si je me souviens bien, sont d'abord apparus les équations newtonienne, et la gravité qui va avec, et la vision de l'espace, et du mouvement dans le temps qui y est lié. Ces lois marchaient bien, tout était expliqué.
Puis sont apparues les équations de l'électromagnétisme, décrivant les ondes électriques et magnétiques, faisant apparaître une vitesse de propagation, basée sur la permittivité magnétique et la permittivité électrique. La vitesse de propagation de l'onde est apparue à partir de ces 2 constantes.
Et là, quelque chose de bizarre est apparue, 2 choses en fait :
- cette vitesse de propagation de l'onde, d'après les équations, est indépendante de la source lumineuse, de son mouvement, de son accélération.
- ces équations changent par la transformation de référentiel "classique", qui permet de passer d'un référentiel à un autre, d'un point de vue à un autre (c'est le principe de relativité en fait, fondement de la physique)
Pour le premier point : on a d'abord cru que ces équations n'étaient valables que dans un référentiel particulier, absolu : l'ether prenait corps, et la lumière s'appuyait dessus. Partant du principe, on essayait de mesurer la vitesse de la lumière dans différentes directions, depuis différentes sources en mouvement (à commencer par la terre), mais toutes les mesures confirmaient la constance de cette vitesse !
Devant cet échec, on a conclu que ces équations devaient être vérifiées quel que soit le référentiel. Si les équations sont justes, c'est donc que ce sont les équations de changement de référentiel qui sont fausses. La transformation de Galilée est donc fausse. On a donc cherché mathématiquement quelle transformation permettait de conserver ces équations, et on est tombé sur la transformation de Lorentz, permettant de passer d'un référentiel à un autre.
Et là, étrangeté suprême, on s'est rendu compte que cette transformation n'était plus seulement spatiale (comme l'était la transformation de Galilée, avec l'additivité des vitesses) mais aussi temporelle ! Le temps ne s'écoule pas de la même façon d'un référentiel à un autre : l'espace temps était né.

Ça, c'est l'histoire, mais il semblerait qu'Albert ait eu en fait une autre approche.
Prenez un aimant et une bobine.
Faites bouger l'aimant, ceci induit un courant électrique dans la bobine, créé par les modifications du champ magnétique en mouvement.. Ce courant est régie par certaines lois physiques.
Faites bouger la bobine, vous obtenez aussi un courant électrique, mais cette fois il est régie par la force de Lorentz : d'autres équations.
Et que je me place dans le référentiel de l'aimant ou dans celui de la bobine, je suis confronté à la même réalité physique, ces équations doivent donc résister au changement de référentiel.
Mais les calculs coincent : en appliquant un simple changement de référentiel Galiléen (conservation du temps et additivité de la vitesse), ça ne marche pas, on ne retombe pas sur nos pieds.
La solution était là, il fallait une autre équation pour passer d'un référentiel à l'autre, anti-naturel au possible, puisque l'approche naturelle consiste justement à ajouter les vitesses (transformation de Galilée)

Bon, je m'attaquerai peut être aux équations simplifiées une prochaine fois, mais le plus fascinant dans l'histoire est sans doute de voir qu'à partir de ce moment là, la recherche mathématique a pris le pas sur la recherche physique et intuitive.
Avant, on partait des phénomènes et de notre intuition pour trouver des équations régissant le tout,
à partir de là, on a fait le contraire : on est parti des équations, de principes simples, vérifiés expérimentalement (relativité et invariance des lois physiques par changement de référentiel), pour trouver d'autres équations et pour enrichir la théorie...