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force vive développée par les tremblements de terre est beaucoup moindre dans les séismes volcaniques que dans les séismes tectoniques.

Cela n'empêche d'ailleurs pas les tremblements de terre volcaniques et géologiques d'avoir en commun des causes géologiques plus générales et plus profondes.

(A suivre.)

F. DE MONTESSUS DE BALLore.
Directeur du service sismologique de Chili.

LE PRINCIPE DE RELATIVITÉ

Une longue expérience a conduit les physiciens à admettre comme solidement établi un principe qu'ils appellent principe de relativité et qu'ils énoncent ainsi : <<< Deux observateurs animés de mouvements rectilignes et uniformes quelconques sont incapables de déceler leurs mouvements absolus, et ne constatent que leur mouvement relatif». A première vue, cet énoncé paraît. obscur et peu justifié, mais essayons d'en préciser le sens et nous verrons qu'il ne fait que traduire l'expérience de chaque jour.

Je suis en chemin de fer et je vois fuir à contre-voie un autre train: comment savoir si c'est lui qui est en marche, ou moi, ou tous les deux ? Généralement par les secousses de ma voiture dont le mouvement n'est pas, il s'en faut, rectiligne et uniforme: elle se ralentit et je suis projeté sur la banquette d'en face; elle tourne et je suis porté à l'extérieur de la courbe; elle vibre enfin et je le sens. Mais il n'est personne qui, au démarrage, dans une gare, en face d'un autre train arrêté, ne se soit trouvé une ou deux minutes impuissant à résoudre le problème : est-ce nous qui partons ou eux ? De même je sais bien, les observations astronomiques de plusieurs siècles me l'ayant appris, que notre système solaire se précipite vers la constellation d'Hercule avec une vitesse d'environ 25 kilomètres à la seconde; mais est-ce nous qui allons à Hercule ou Hercule qui vient à nous? Courons-nous tous deux à la rencontre ou à la poursuite l'un de l'autre ? Et y a-t-il

moyen de le savoir? Bien plus, la question a-t-elle même un sens, car en fin de compte que signifient ces mots de repos absolu ou mouvement absolu? Nous ne constatons que des mouvements par rapport à des repères et les mouvements de ceux-ci par rapport à d'autres, indéfiniment.

Le principe de relativité semble donc abondamment justifié.

Mais il est un autre axiome pour le moins aussi solidement établi celui de la constance de la vitesse de la lumière dans le vide. Quel que soit le mouvement uniforme de la source qui l'émet, la lumière se propage toujours avec la même vitesse par rapport à des repères qui partagent le mouvement de la source. Cette indépendance entre la vitesse de la lumière et le mouvement de la source qui l'émet, admise depuis fort longtemps, surtout depuis l'établissement de la théorie électromagnétique de la lumière par Maxwell et Lorentz, s'est vue confirmer par l'expérience célèbre de Michelson et Morley. Ces deux physiciens ont essayé de faire interférer des rayons lumineux après de multiples trajets, les uns parallèles, les autres perpendiculaires au mouvement de la source qui les produisait. Évidemment, si la vitesse de la lumière dépend tant soit peu du déplacement de sa source, un de ces rayons sera retardé par rapport à l'autre ; et comme par les franges d'interférence on peut évaluer des fractions de temps de l'ordre du huit-cent-trillionième de seconde, on apprécie la sensibilité de cette méthode. Or, elle n'a absolument rien donné. C'est une preuve négative, s'ajoutant à bien d'autres indications, de la constance de la vitesse de la lumière dans le vide.

Nous sommes donc en possession de deux principes également solides : le malheur est qu'ils sont difficilement conciliables. On peut s'en rendre compte par l'expérience fictive suivante.

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Je suis assis immobile auprès d'une horloge bien réglée A et je vois fuir à perte de vue devant moi (avec une vitesse égale, par exemple, au dixième de la vitesse de la lumière) une horloge B absolument synchrone qu'emporte un de mes amis. Il est midi; je dois avertir cet ami quand je lirai une heure à son horloge et il doit m'avertir quand il lira une heure à la mienne. Nous admettrons que nos signaux mutuels nous arrivent instantanément. On pense peut-être que nos signaux vont coïncider: pas du tout. En effet, quand son horloge s'éloigne, je la vois retarder sur la mienne; je ne m'en étonne pas je sais qu'il faut à la lumière, à l'image visuelle de son horloge, un certain temps pour me parvenir et je calcule que lorsqu'elle marquera 1 heure son image visuelle mettra 1/10° d'heure à m'arriver: je la recevrai à 1 heure 6 minutes et c'est ce qui a lieu. Je lance le signal convenu... mais l'ami ne répond pas; il ne m'annonce la fin de l'heure que 40 secondes plus tard. Cela tient à ce que l'image visuelle de mon horloge, marquant 1 heure, doit courir après B qui ne l'attend pas immobile comme je faisais, mais qui continue à s'éloigner. C'est le problème classique des courriers. Au bout de 6 minutes l'image est bien parvenue à l'endroit où se trouvait mon ami à la fin de l'heure, mais pendant ces 6 minutes il a fui plus loin et pour le rejoindre il faut à la lumière encore 40 secondes. Cette différence de 40 secondes entre nos signaux est due à ce qu'il est en mouvement et que je suis immobile.

Que conclure de ceci? Que nous allons nous rendre compte, lui, de son mouvement, et moi, de mon immobilité. La différence de 6 minutes ne nous dit rien autre que ceci: nous sommes en mouvement relatif l'un par rapport à l'autre ; mais la différence de 40 secondes nous dit en outre et c'est lui qui est en mouvement par rapport à moi immobile.

Or, d'après le principe de relativité, il ne faut pas que nous puissions nous en rendre compte. Si donc nous ne voulons répudier ni ce principe, ni la constance de la vitesse de la lumière (hypothèse sousjacente à tout le raisonnement précédent, puisqu'on a supposé que la lumière parcourait le même chemin. dans le même temps, par rapport à B comme par rapport à A), nous sommes acculés à une antinomie et il faut en sortir.

La théorie de la relativité est précisément une théorie qui concilie les deux termes de cette antinomie sans en sacrifier un seul. Comment cela?

Par un moyen très élégant nous admettrons que l'horloge de mon ami B a dû, par suite du mouvement, ralentir sa marche par rapport à la mienne dans le rapport (qui dépend de la vitesse de déplacement) de 1 heure 6 minutes à 1 heure 6 minutes 40 secondes. De la sorte, je verrai la fin de son heure 40 secondes plus tard; il verra la mienne comme précédemment puisque celle-ci n'a pas varié, et nos signaux de fin d'heure coïncideront. Je sais bien que nous n'appellerons pas heure la même durée et si nous devions nous retrouver un jour nous n'aurions pas vieilli autant l'un que l'autre, mais jusque là ni lui ni moi n'en savons rien puisque nous n'échangeons que des signaux périodiques. Nous sommes d'accord et nous restons incapables de savoir lequel des deux est immobile et lequel

en mouvement.

Donc pour que le principe de relativité soit satisfait, il faut tout d'abord que, par le fait qu'elle est en mouvement par rapport à une horloge supposée fixe, une horloge soit retardée dans une proportion calculable et qui est fonction de la vitesse de ce mouvement.

Mais, me direz-vous, mon ami n'a pas qu'une horloge, il en a des milliers. En effet, si A est un habitant de la constellation d'Hercule, l'automobile qui emporte

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