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Éther (physique)

En physique, le terme d'éther a recouvert plusieurs notions différentes selon les époques.

L'éther dans l'Antiquité

À l'origine, Éther est un dieu primordial de la mythologie grecque, personnifiant les parties supérieures du ciel. Se basant sur le principe dictant que la Nature a horreur du vide, Aristote emploie le terme d'éther pour désigner un supposé cinquième élément, composant la sphère céleste, par opposition aux quatre éléments terrestres classiques (eau, feu, air, terre).

Cette vision ambiguë de l'éther comme « matière incarnant le vide » connut un succès qui s'étendit bien au-delà de l'Antiquité (on en discute encore au XVIII^e siècle), et dépassa largement le cadre de la physique, sous des formes plus ou moins adaptées (les métaphysiciens notamment s'en emparèrent, mais aussi les alchimistes et les magiciens).

L'éther en physique pré-relativiste

Pendant très longtemps, les physiciens ont supposé que, comme le son dans l'air ou les ondes à la surface d'un milieu liquide, la lumière se propageait dans un fluide: l'éther. L'éther était censé remplir l'univers, puisque la lumière des étoiles nous parvient. Mais ce fluide avait des propriétés étranges : il aurait dû être d'une rigidité quasi infinie pour nous transmettre la lumière d'étoiles situées à plusieurs années-lumière, tout en offrant une résistance nulle au déplacement des objets matériels (puisque l Terre orbite autour du Soleil sans en être ralentie). On fit en fin de compte l'économie de ce concept qui n'apportait pas grand-chose (voir rasoir d'Occam).

Il a été démontré que l'éther n'existe pas en même temps que la constance de la vitesse de la lumière. En effet, si l'éther existe :

• ou bien il est indépendant de la matière, et, dans ce cas, il constitue un référentiel fixe, absolu : la relativité est inutile et on doit observer une variation de la vitesse de la lumière selon la direction (en raison de notre propre déplacement dans l'espace, par rapport à l'éther) ;
• ou bien il est au moins partiellement dépendant de la matière (de sorte que la matière entraine l'éther dans son mouvement), et on doit là encore observer des phénomènes optiques (comparables à ceux qu'on observe dans une eau tourbillonante), phénomènes en fait absents.