Teoria de l'éter de Lorentz

Hendrik Antoon Lorentz

Lo que ara es diu a sovint teoria del éter de Lorentz (TEL) té les seues raïls en la "teoria dels electrons" del propi Hendrik Antoon Lorentz, que va marcar el final del desenroll de la teories sobre l'éter clàssiques a finals de el XIX i principis de el XX.

La teoria inicial de Lorentz es va generar entre 1892 i 1895, i estava basada en eliminar suposicions sobre el moviment de l'éter. Va explicar el fracàs dels experiments en l'intent de detectar la deriva respecte a l'éter de primer orde (v/c) per mig de l'introducció d'una variable auxiliar cridada "hora local" per a conectar sistemes en repòs i en moviment en l'éter. Ademés, el resultat negatiu del experiment de Michelson i Morley va dur a l'introducció de l'hipòtesis de la contracció de Lorentz en 1892. No obstant, atres experiments també varen produir resultats negatius i (guiat pel principi de relativitat d'Henri Poincaré) Lorentz va intentar en 1899 i 1904 expandir la seua teoria a tots els órdens de v/c, introduint la transformació de Lorentz. Ademés, va supondre que les forces no electromagnètiques (si existixen) es transformen com a forces elèctriques. No obstant, les expressions de Lorentz per a la densitat de càrrega i la corrent eren incorrectes, per lo que la seua teoria no excloïa per complet la possibilitat de detectar l'éter. Finalment, va ser Henri Poincaré qui en 1905 va corregir els errors en l'artícul de Lorentz i de fet va incorporar forces no electromagnètiques (inclosa la gravetat) dins de la teoria, a la que va cridar "La Nova Mecànica". Molts aspectes de la teoria de Lorentz es varen incorporar a teoria de la relativitat especial (RE) en els treballs d'Albert Einstein i Hermann Minkowski.

Hui en dia, la TEL es tracta a sovint com una espècie d'interpretació "lorentziana" o "neolorentziana" de la relativitat especial. L'introducció de la contracció de Lorentz i de la dilatació del temps para tots els fenomens en un sistema de referència "preferent", que eixercita el paper de l'éter immòvil de Lorentz, conduïx a la transformació completa de Lorentz (vore teoria de la prova de Robertson-Mansouri-Sexl com a eixemple), per lo que la covariancia de Lorentz no proporciona cap informació verificable experimentalment de la distinció entre la TEL i la RE. La simultaneidad absoluta en la formulació de la teoria de proves de Mansouri-Sexl de l'éter de Lorentz implica que un experiment en la velocitat de la llum unidireccional podria, en principi, distinguir entre la TEL i la RE, pero ara se sosté àmpliament que és impossible realisar tal prova. En absència de qualsevol forma de distinguir experimentalment entre abdós teories, es va preferir àmpliament la relativitat especial, per la suposició superflua d'un éter indetectable en el model de Lorentz, i a que la validea del principi de relativitat en este últim model sembla que s'haja introduït a mida (ad hoc) per a fer les expressions coincidentes.

Desenroll històric

Concepte bàsic

La teoria de l'éter de Lorentz, que va ser desenrollada principalment entre 1892 i 1906 per Lorentz i Poincaré, es va basar en la teoria de l'éter d'Augustin Fresnel, en les equacions de Maxwell i en la teoria de l'electró de Rudolf Clausius. L'artícul de Lorentz de 1895 rebujava les teories sobre l'arrastre de l'éter, i es va negar a expressar suposicions sobre la naturalea de l'éter. Dia aixina:

Com senyalaria més alvance Max Born, era natural (encara que no llògicament necessari) que els científics d'eixa época identificaren el sistema de l'éter en repòs de Lorentz en l'espai absolut d'Isaac Newton. La condició d'este éter pot ser descrita pel camp elèctric I i el camp magnètic H, a on estos camps representen els "estats" de l'éter (sense major especificació), relacionats en les càrregues dels electrons. Aixina, un éter electromagnètic abstracte reemplaça als antics models mecanicistas de l'éter. Al contrari de Clausius, que acceptava que els electrons podien actuar per mig de l'acció a distància, el camp electromagnètic de l'éter apareix com a mediador entre els electrons, i els canvis en este camp no poden propagar-se més ràpit que la velocitat de la llum. Lorentz va explicar teòricament l'efecte Zeeman basant-se en la seua teoria, per la que va rebre el Premi Nobel de Física en 1902. Joseph Larmor va trobar al mateix temps una teoria similar, pero el seu concepte es basava en un éter mecànic. Un concepte fonamental de la teoria de Lorentz en 1895 va ser el "teorema dels estats corresponents" per a térmens d'orde v/c. Esta teorema establix que un observador en moviment sobre l'éter pot usar les mateixes equacions electrodinàmiques que un observador en el sistema de l'éter estacionario, per lo que estan fent les mateixes observacions.

Contracció de la llongitut

l'experiment de Michelson i Morley de 1887 es va convertir en un gran desafiu per a la teoria de l'éter de Lorentz. Segons les teories de Fresnel i de Lorentz, per mig d'este experiment deuria determinar-se un moviment relatiu sobre un éter immòvil, pero el resultat obtingut va ser negatiu. El propi Michelson va pensar que el resultat confirmava l'hipòtesis de l'arrastre de l'éter, segons la qual l'éter és arrastrat íntegrament per la matèria. No obstant, atres experiments com l'experiment de Fizeau i l'efecte de l'aberració de la llum de les estreles refutaron eixe model.

Una possible solució va aparéixer a la vista quan en 1889 Oliver Heaviside va deduir de les equacions de Maxwell que el camp del potencial vectorial electromagnètic al voltant d'un cos en moviment es veu alterat per un factor de $\sqrt{1-v^2/c^2}$. Basant-se en eixe resultat, i per a harmonisar l'hipòtesis d'un éter immòvil en l'experiment de Michelson i Morley, George FitzGerald en 1889 (cualitativamente) i, independentment d'ell, Lorentz en 1892 (ya cuantitativamente), varen sugerir que no solament els camps electrostàtics, sino que també les forces moleculars, es veuen afectats de la mateixa manera que la llongitut d'un cos medida a lo llarc de la llínea del seu moviment és menor en el valor $v^2/(2c^2)$ que la dimensió perpendicular a la llínea del seu moviment. No obstant, un observador que es moguera junt en la Terra no notaria esta contracció perque tots els demés instruments es contrauen en la mateixa proporció. En 1895 Lorentz va propondre tres possibles explicacions per a esta contracció relativa:

• El cos es "contrau" en la llínea de moviment i conserva la seua dimensió perpendicularment a ella.
• La dimensió del cos seguix sent la mateixa en la llínea de moviment, pero es expandix perpendicularment a ella.
• El cos es contrau en la llínea de moviment i al mateix temps s'expandix perpendicularment a ella.

Encara que Lorentz va utilisar la possible conexió entre forces electrostàtiques i intermoleculars com a argument de plausibilidad, pronte es va considerar que l'hipòtesis de la contracció era purament un artificio ad hoc per a fer coherent la seua teoria. També és important que esta contracció solament afectaria l'espai entre els electrons pero no als electrons en sí; i per lo tant, a voltes es va utilisar el nom de "hipòtesis intermolecular" per a este efecte. La cridada contracció de Lorentz sense expansió perpendicular a la llínea del moviment i en el valor precís de $l=l_0\cdot \sqrt{1-v^2/c^2}$ (a on l₀ és la llongitut en repòs sobre l'éter) va ser donat per Larmor en 1897 i per Lorentz en 1904. En el mateix any, Lorentz va argumentar aixina mateix que els propis electrons també es veuen afectats per esta contracció.

Hora local

Una part important de la teorema dels estats corresponents en 1892 i 1895 va ser el concepte d'hora local $t^{\prime }=t-vx/c^2$, a on t és la coordenada de temps per a un observador en repòs en rspecto a l'éter, i t' és la coordenada del temps per a un observador movent-se en l'éter (Woldemar Voigt havia usat prèviament la mateixa expressió per a l'hora local en 1887 en relació en l'efecte Doppler i un mig incompresible). En l'ajuda d'este concepte, Lorentz va poder explicar l'aberració de la llum, l'efecte Doppler i l'experiment de Fizeau (és dir, les medicions del coeficient d'arrastre de Fresnel) realisat per Hippolyte Fizeau en líquits en moviment i també en repòs. Mentres que per a Lorentz la contracció de llongitut era un efecte físic real, considerava la transformació del temps sol com una hipòtesis de treball heurística i una estipulació matemàtica per a simplificar el càlcul d'un sistema en repòs a un sistema en moviment "fictici". Al contrari que Lorentz, Poincaré va vore més que un truc matemàtic en la definició de l'hora local, que va calificar com "l'idea més ingeniosa" de Lorentz. En 1898, en el seu artícul La mida del temps va escriure lo següent:

En 1900 Poincaré va interpretar l'hora local com a resultat d'un procediment de sincronisació basat en senyals lluminoses. Va supondre que dos observadors, A i B, que es mouen en l'éter, sincronisen els seus rellonges per mig de senyals òptiques. Com es consideren a sí mateixos com en repòs, deuen considerar solament el temps de transmissió de les senyals i després creuar les seues observacions per a examinar si els seus rellonges són sincrónicos. No obstant, des del punt de vista d'un observador en repòs en l'éter, els rellonges no són sincrónicos i indiquen l'hora local $t^{\prime }=t-vx/c^2$. Pero com els observadors en moviment no saben res sobre el seu moviment, no ho reconeixen. En 1904, va ilustrar el mateix procediment de la següent manera: A envia una senyal en el temps 0 a B, que aplega en el moment t. B també envia una senyal en el moment 0 a A, que aplega en el moment t. Si en abdós casos t" té el mateix valor, els rellonges són sincrónicos, pero solament en el sistema en el que els rellonges estan en repòs en l'éter. Aixina, segons Darrigol, Poincaré entenia l'hora local com un efecte físic, de la mateixa manera que la contracció de la llongitut, a diferència de Lorentz, que no va utilisar la mateixa interpretació abans de 1906. No obstant, a diferència d'Einstein, que més vesprada va utilisar un procediment de sincronisació similar que va ser cridat sincronisació d'Einstein, Darrigol diu que Poincaré tenia l'opinió de que els rellonges en repòs sobre l'éter mostren l'hora verdadera.

No obstant, al principi es desconeixia que l'hora local inclou lo que hui es coneix com dilatació del temps. Este efecte va ser notat per primera volta per Larmor (1897), qui va escriure que "els electrons individuals descriuen parts corresponents de les seues òrbites en temps més curts per al sistema [éter] en la proporció ${\epsilon }^{-1/2}$ o $(1-(1/2)v^2/c^2)$". I en 1899 també Lorentz va observar per a la freqüència dels electrons oscilantes "que en S el temps de les vibracions és $k\epsilon$ voltes major que en S₀", a on S₀ és el marc de referència de l'éter, S el marc matemàtic-fictici del moviment de l'observador, k és $\sqrt{1-v^2/c^2}$ i $\epsilon$ és un factor indeterminat.

Transformació de Lorentz

Vore també: Història de les transformacions de Lorentz

Si be la hora local podria explicar els experiments negatius d'arrastre de l'éter de primer orde sobre v/c, va ser necessari (per atres ensajos fallancs per a observar l'arrastre de l'éter, com l'experiment de Trouton i Noble) modificar l'hipòtesis per a incloure efectes de segon orde. La ferramenta matemàtica per a això és la cridada transformació de Lorentz. Voigt en 1887 ya havia deduït un conjunt similar d'equacions (encara que en un factor d'escala diferent). Posteriorment, Larmor en 1897 i Lorentz en 1899 varen obtindre les seues equacions en una forma algebraicamente equivalent a les que s'utilisen fins al dia de hui, encara que Lorentz va utilisar un factor indeterminat l en la seua transformació. En el seu artícul Fenomens electromagnètics en un sistema que es mou en una velocitat menor que la de la llum (1904) Lorentz va intentar crear en este enfocament una teoria, segons la qual "totes" les forces entre les molècules es veuen afectades per la transformació de Lorentz (en la que va establir el factor l en el valor 1) de la mateixa manera que les forces electrostàtiques. En atres paraules, Lorentz va intentar crear una teoria en la que el moviment relatiu de la Terra i l'éter anara (casi o totalment) indetectable. Per lo tant, va generalisar l'hipòtesis de la contracció i va argumentar que no solament les forces entre els electrons, sino també els propis electrons es contrauen en la llínea del moviment. No obstant, Max Abraham (1904) ràpidament va notar un defecte d'eixa teoria: dins d'una teoria purament electromagnètica, la configuració electrònica contreta és inestable i cal introduir forces no electromagnètiques per a estabilisar els electrons; el propi Abraham va qüestionar la possibilitat d'incloure tals forces en la teoria de Lorentz.

D'esta forma, va ser Poincaré, el 5 de juny de 1905, qui va introduir les cridades "tensions de Poincaré" per a solucionar eixe problema. Va interpretar estes tensions com una pressió externa, no electromagnètica, que estabilisava els electrons i també servia com a explicació per a la contracció de llongitut. Encara que va argumentar que Lorentz va conseguir crear una teoria que complix en el postulat de la relativitat, va demostrar que les equacions d'electrodinàmica de Lorentz no s'ajustaven per complet a la covariancia de Lorentz. Llavors, en senyalar les característiques de grup de la transformació, Poincaré va demostrar la covarianza de Lorentz de les equacions de Maxwell-Lorentz i va corregir les fòrmules de transformació de Lorentz per a la càrrega elèctrica i la densitat de corrent. Va continuar esbossant un model de gravitació (incloses els ones gravitatorias) que podria ser compatible en les transformacions. Va ser Poincaré qui va utilisar per primera volta el terme "transformació de Lorentz" i els va donar una forma que s'utilisa fins al dia de hui (en la que $\ell$ és una funció arbitrària de $\epsilon$, que deu establir-se en l'unitat per a conservar les característiques del grup; i també va establir la velocitat de la llum en l'unitat):

$x^{\prime }=k\ell (x+\epsilon t),y^{\prime }=\ell y,z^{\prime }=\ell z,t^{\prime }=k\ell (t+\epsilon x)$

$k=\frac{1}{\sqrt{1-{\epsilon }^2}}$

Poincaré va presentar un treball substancialment ampliat (el cridat "document de Palermo") el 23 de juliol de 1905, pero es va publicar en giner de 1906 perque la revista apareixia solament dos voltes a l'any. Va parlar lliteralment de el "postulat de la relativitat", va demostrar que les transformacions són conseqüència del principi de mínima acció; va demostrar en més detalle les característiques grupales de la transformació, a la que va cridar grup de Lorentz, i va demostrar que la combinació $x^2+y^2+z^2-c^2{t}^2$ és invariante. Mentres elaborava la seua teoria gravitacional, va notar que la transformació de Lorentz és simplement una rotació en un espai de quatre dimensions al voltant de l'orige en introduir $ct\sqrt{-1}$ com una quarta coordenada imaginària, i va utilisar una forma primerenca de cuadrivector. No obstant, Poincaré diria més alvance que la traducció des de la física al llenguage de la geometria cuatridimensional implicaria massa esforç per a obtindre guanys llimitats i, per lo tant, es va negar a analisar les conseqüències d'esta noció. No obstant, açò ho va fer més tarde Minkowski (consulte's "El canvi a la relativitat").

Massa electromagnètica

Artícul principal → Massa electromagnètica.

Joseph John Thomson (1881) i atres científics es varen donar conte de que l'energia electromagnètica contribuïx a la massa dels cossos carregats en la cantitat $m=(4/3)E/c^2$, lo que es va cridar massa electromagnètica o "massa aparent". Poincaré (1900) va realisar una atra deducció d'algun tipo de massa electromagnètica. En utilisar la cantitat de moviment dels camps electromagnètics, va concloure que estos camps aporten una massa de $E_{em}/c^2$ a tots els cossos, la qual cosa és necessari per a salvar la teorema del centre de masses.

Com varen senyalar Thomson i uns atres, esta massa també aumenta en la velocitat. Aixina, en 1899, Lorentz va calcular que la relació entre la massa de l'electró en el sistema de referència en moviment i la del sistema de referència de l'éter és $k^3\epsilon$ paralela a la direcció del moviment, i $k\epsilon$ perpendicular a la direcció del moviment, a on $k=\sqrt{1-v^2/c^2}$ i $\epsilon$ és un factor indeterminat. I en 1904 va establir que $\epsilon =1$, aplegant a les expressions per a les masses en diferents direccions (llongitudinal i travessera):

$m_L=\frac{m_0}{{\left(\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}\right)}^3},m_T=\frac{m_0}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}},$

a on

$m_0=\frac{4}{3}\frac{E_{em}}{c^2}$

Molts científics varen passar a pensar que tota la massa i totes les formes de forces eren de naturalea electromagnètica. No obstant, esta idea va tindre que ser abandonada en el curs del desenroll de la mecànica relativista. Abraham (1904) va argumentar (com es descriu en la secció anterior transformació de Lorentz), que les forces d'unió no elèctriques eren necessàries dins del model d'electrons de Lorentz. Pero també va notar que es produïen resultats diferents, depenent de si la massa em es calculava a partir de l'energia o del moment. Per a resoldre eixos problemes, Poincaré en 1905 i 1906 va introduir algun tipo de pressió de naturalea no elèctrica, que aportava la cantitat $-(1/3)E/c^2$ a l'energia dels cossos, i per tant explicava el factor 4/3 en l'expressió de la relació massa electromagnètica. energia. No obstant, si be l'expressió de Poincaré per a l'energia dels electrons era correcta, va afirmar erròneament que solament l'energia electomagnética contribuïx a la massa dels cossos.

El concepte de massa electromagnètica ya no es considera la causa de la massa "per es", perque tota la massa (no solament la part electromagnètica) és proporcional a l'energia i pot "convertir-se" en diferents formes d'energia, lo que s'explica per l'equivalència entre massa i energia d'Einstein.

Gravitació

Les teories de Lorentz

En 1900 Lorentz va intentar explicar la gravetat basant-se en les equacions de Maxwell. Primer va considerar un modele tipo de li Sage i va argumentar que possiblement existira un camp de radiació universal, que consistix en radiació electromagnètica molt penetrant i que eixercira una pressió uniforme sobre cada cos. Lorentz va demostrar que efectivament sorgiria una força d'atracció entre partícules carregades si se supon que l'energia incident s'absorbix per complet. Est era el mateix problema fonamental que havia afectat als atres models de li Sage, perque la radiació devia desaparéixer d'alguna manera i qualsevol absorció devia conduir a un enorme calfament. Per tant, Lorentz va abandonar este model.

En el mateix artícul, va assumir, de la mateixa manera que Octavio Fabricio Mossotti i Johann Karl Friedrich Zöllner, que l'atracció de partícules en càrregues opostes és més forta que la repulsió de partícules en càrregues iguals. La força neta resultant és exactament lo que es coneix com a gravitació universal, en la que la velocitat de la gravetat és la de la llum. Açò du a un conflicte en la llei de gravitació d'Isaac Newton, en la que Pierre-Simon Laplace va demostrar que una velocitat de gravetat finita conduïx a algun tipo d'aberració i, per lo tant, fa que les òrbites siguen inestables. No obstant, Lorentz va demostrar que la teoria no es veu afectada per la crítica de Laplace, perque per l'estructura de les equacions de Maxwell solament sorgixen efectes en l'orde v²/c². Pero Lorentz va calcular que el valor de l'alvanç del perihelio de Mercurio era massa baix, i va escriure al respecte:

En 1908 Poincaré va examinar la teoria gravitacional de Lorentz i la va classificar com a compatible en el principi de la relativitat, pero (de la mateixa manera que Lorentz) va criticar l'indicació inexacta de l'alvanç del perihelio de Mercurio. Al contrari que Poincaré, Lorentz en 1914 va considerar la seua pròpia teoria com a incompatible en el principi de la relativitat i la va rebujar.

Llei gravitacional invariante de Lorentz

Poincaré va argumentar en 1904 que una velocitat de propagació de la gravetat major que c contradiu el concepte d'hora local i el principi de relativitat. Va escriure:

No obstant, en 1905 i 1906 Poincaré va senyalar la possibilitat d'una teoria gravitacional, en la que els canvis es propagaren en la velocitat de la llum i que és covariant de Lorentz. Va senyalar que en tal teoria la força gravitacional no solament depén de les masses i la seua distància mútua, sino també de les seues velocitats i la seua posició pel temps finito de propagació de l'interacció. En aquella ocasió Poincaré va introduir els quatre vectores. Seguint a Poincaré, també Minkowski (1908) i Arnold Sommerfeld (1910) varen intentar establir una llei gravitacional invariante de Lorentz. No obstant, estos intents varen quedar relegats per aparició de la teoria de la relativitat general d'Einstein, vore "El canvi a la relativitat".

L'inexistència d'una generalisació de l'éter de Lorentz a la gravetat va ser una de les principals raons de la preferència per l'interpretació de l'espai-temps. Schmelzer va propondre una generalisació viable a la gravetat recent en 2012. El sistema de referència preferent estaria definit per la condició de coordenades harmòniques. El camp gravitacional queda llavors definit per la densitat, la velocitat i el tensor de tensió de l'éter de Lorentz, de modo que les condicions harmòniques passen a ser les equacions de continuïtat i de Euler, i s'obté el principi d'equivalència d'Einstein. Es violava el principi d'equivalència forta, pero es recuperava per mig del pas al llímit, lo que donava les equacions de la relativitat general d'Einstein en coordenades harmòniques.

Principis i convencions

Henri Poincaré

Constància de la velocitat de la llum

Ya en el seu escrit filosòfic sobre les medicions del temps (1898), Poincaré va escriure que els astrònoms com Ole Rømer, en determinar la velocitat de la llum, simplement varen supondre que la llum té una velocitat constant i que esta velocitat és la mateixa en totes les direccions. Sense este axioma no seria possible inferir la velocitat de la llum a partir d'observacions astronòmiques, com va fer Rømer a partir de les senyes que va recopilar sobre les llunes de Júpiter. Poincaré va continuar senyalant que Rømer també va tindre que assumir que les llunes de Júpiter obedixen les lleis de Newton, inclosa la llei de gravitació, mentres que seria possible conciliar una velocitat diferent de la llum en les mateixes observacions si suponguérem algunes velocitats diferents en atres lleis del moviment (provablement més complicades). Segons Poincaré, açò ilustra que adoptem per a la velocitat de la llum un valor que simplifica al màxim les lleis de la mecànica, en lo que és un eixemple de la filosofia convencionalista de Poincaré. També va senyalar que la velocitat de propagació de la llum pot usar-se (i en la pràctica a sovint s'usa) per a definir la simultaneidad entre events espacialmente separats. No obstant, en eixe artícul no va continuar discutint les conseqüències d'aplicar estes "convencions" a múltiples sistemes de referència mòvils uns respecte a uns atres.

El següent pas ho va donar Poincaré en 1900, quan va reconéixer que la sincronisació per mig de senyals lluminoses en el sistema de referència de la Terra conduïx a l'hora local de Lorentz. (consulte's l'anterior secció sobre la "hora local"). I en 1904 Poincaré va escriure:

Principi de la relativitat

En 1895, Poincaré va argumentar que experiments com el de Michelson i Morley mostren que sembla impossible detectar el moviment absolut de la matèria o el moviment relatiu de la matèria en relació en l'éter. I encara que la majoria dels físics tenien atres opinions, Poincaré en 1900 va mantindre la seua opinió i va utilisar alternativament les expressions "principi del moviment relatiu" i "relativitat de l'espai". Va criticar a Lorentz dient que seria millor crear una teoria més fonamental, que explique l'absència de qualsevol deriva de l'éter, que crear una hipòtesis despuix d'una atra. En 1902 va utilisar per primera volta l'expressió "principi de relativitat". En 1904 va apreciar el treball dels matemàtics, que varen salvar lo que ara va cridar el "principi de relativitat" en l'ajuda d'hipòtesis com la de l'hora local, pero va confessar que esta empresa solament era possible per mig d'una acumulació d'hipòtesis. I va definir el principi d'esta manera (segons Miller basant-se en la teorema dels estats corresponents de Lorentz): "El principi de relativitat, segons el qual les lleis dels fenomens físics deuen ser les mateixes per a un observador estacionario que per a un dut en un moviment uniforme de translació, de modo que no tenim ni podem tindre mijos per a determinar si estem sent arrastrats o no per tal moviment."

Referint-se a la crítica de Poincaré de 1900, Lorentz va escriure en el seu famós artícul de 1904, a on va ampliar la seua teorema dels estats corresponents: "Segurament, el procés d'inventar hipòtesis especials per a cada nou resultat experimental és alguna cosa artificial. Seria més satisfactori si fora possible demostrar, per mig de certs supòsits fonamentals, i sense descuidar térmens d'un orde de magnitut o un atre, que moltes accions electromagnètiques són completament independents del moviment del sistema.

Una de les primeres evaluacions de l'artícul de Lorentz va ser realisada per Paul Langevin en maig de 1905. Segons ell, esta extensió de les teories electròniques de Lorentz i de Larmor va conduir a "l'impossibilitat física de demostrar el moviment de translació de la Terra". No obstant, Poincaré va notar en 1905 que la teoria de Lorentz de 1904 no era perfectament "invariante de Lorentz" en algunes equacions, com l'expressió de la densitat de corrent (Lorentz va admetre en 1921 que es tractava de defectes). Com açò va requerir solament modificacions menors del treball de Lorentz, Poincaré també va afirmar que Lorentz havia conseguit harmonisar la seua teoria en el principi de la relativitat: "Sembla que esta impossibilitat de demostrar el moviment absolut de la Terra és una llei general de la naturalea. . [...] Lorentz va intentar completar i modificar la seua hipòtesis per a harmonisar-la en el postulat de l'impossibilitat "completa" de determinar el moviment absolut. Açò és lo que va conseguir en el seu artícul titulat "Fenomens electromagnètics" en un sistema que es mou en qualsevol velocitat menor que la de la llum [Lorentz, 1904b]."

En el seu artícul de Palermo (1906), Poincaré va cridar a açò "el postulat de la relativitat", i encara que va afirmar que era possible que este principi poguera ser refutado en algun moment (i de fet va mencionar al final de l'artícul que el descobriment dels rajos catódicos magnètics de Paul Ulrich Villard (1904) semblava amenaçar-ho), creïa que era interessant considerar les conseqüències si assumírem que el postulat de la relativitat era vàlit sense restriccions. Açò implicaria que totes les forces de la naturalea (no solament l'electromagnetisme) deuen ser invariantes baix la transformació de Lorentz En 1921, Lorentz li va donar crèdit a Poincaré per establir el principi i el postulat de la relativitat i va escriure: "No he establit el principi de la relativitat com a rigorosa i universalment verdader. Poincaré, pel contrari, va obtindre una invariancia perfecta de les equacions electromagnètiques i va formular "el postulat de la relativitat", térmens que va anar el primer en amprar."

Éter

Poincaré va escriure en 1889 en el sentit de la seua filosofia convencionalista: "Si l'éter existix o no, importa poc; deixem-ho en mans dels metafísics; lo essencial per a nosatres és que tot succeïxca com si existira, i que esta hipòtesis es considera adequada per a l'explicació dels fenomens. Despuix de tot, ¿tenim alguna atra raó per a creure en l'existència dels objectes materials? També esta és solament una hipòtesis convenient, i mai deixarà de ser-ho mentres que algun dia, sense dubte, l'éter serà rebujat per inútil."

També va negar l'existència del espai i temps absoluts dient en 1901: "1. No existix un espai absolut i solament concebem el moviment relatiu; i no obstant, en la majoria dels casos els fets mecànics s'enuncien com si existira un espai absolut al que poden ser referits. 2. No existix un temps absolut. Quan diem que dos periodos són iguals, l'afirmació no té significat, i solament pot adquirir un significat per una convenció. 3. No solament no tenim una intuïció directa de l'igualtat de dos periodos de temps, sino que ni tan sols tenim una intuïció directa de la simultaneidad de dos acontenyiments que ocorren en dos llocs diferents. Ho he explicat en un artícul titulat "Mesure du Temps" [1898]. 4. Finalment, ¿no és la nostra geometria euclidiana en sí mateixa solament una espècie de convenció del llenguage?"

No obstant, el propi Poincaré mai va abandonar l'hipòtesis de l'éter i va afirmar en 1900: "¿Existix realment el nostre éter? Coneixem l'orige de la nostra creència en l'éter. Si la llum d'una estrela distant tarda varis anys en aplegar fins a nosatres, ya no està en l'estrela, ni està en la Terra. Deu estar en algun lloc, i sostinguda, per aixina dir-ho, per algun agent material." I referint-se al experiment de Fizeau, inclús va escriure: "L'éter ho és tot pero no està al nostre alcanç." També va dir que l'éter és necessari per a harmonisar la teoria de Lorentz en la tercera llei de Newton. Inclús en 1912, en un artícul titulat "La teoria quàntica", Poincaré va utilisar dèu voltes la paraula "éter" i va descriure la llum com "vibracions de l'éter lumínico".

I encara que va admetre el caràcter relatiu i convencional de l'espai i del temps, creïa que la convenció clàssica és més "convenient" i va continuar distinguint entre el temps "verdader" en l'éter i el temps "aparent" en els sistemes en moviment. En abordar la qüestió de si es necessita una nova convenció d'espai i temps, va escriure en 1912: "¿Estarem obligats a modificar les nostres conclusions? Certament no; havíem adoptat una convenció perque nos semblava convenient i havíem dit que res podria obligar-nos a abandonar-la. I aquells que no són d'esta opinió poden llegítimament conservar l'antiga teoria per a no pertorbar els seus vells hàbits, i entre nosatres, crec que açò és lo que faran durant molt temps."

Lorentz també va argumentar durant la seua vida que en tots els marcs de referència es deu preferir este, en el que l'éter està en repòs. Els rellonges en este sistema de referència mostren el temps "real" i la simultaneidad no és relativa. No obstant, si s'accepta l'exactitut del principi de la relativitat, és impossible trobar este sistema per mig d'experiments.