Relativity: The Special and General Theory, English Translation Section section-0040

The second class of facts to which we have alluded has reference to the question whether or not the motion of the earth in space can be made perceptible in terrestrial experiments. We have already remarked in Section V that all attempts of this nature led to a negative result. Before the theory of relativity was put forward, it was difficult to become reconciled to this negative result, for reasons now to be discussed. The inherited prejudices about time and space did not allow any doubt to arise as to the prime importance of the Galileian transformation for changing over from one body of reference to another. Now assuming that the Maxwell-Lorentz equations hold for a reference-body K , we then find that they do not hold for a reference-body K′ moving uniformly with respect to K , if we assume that the relations of the Galileian transformation exist between the co-ordinates of K and K′ . It thus appears that, of all Galileian co-ordinate systems, one ( K ) corresponding to a particular state of motion is physically unique. This result was interpreted physically by regarding K as at rest with respect to a hypothetical æther of space. On the other hand, all coordinate systems K′ moving relatively to K were to be regarded as in motion with respect to the æther. To this motion of K′ against the æther (“æther-drift” relative to K′ ) were attributed the more complicated laws which were supposed to hold relative to K′ . Strictly speaking, such an æther-drift ought also to be assumed relative to the earth, and for a long time the efforts of physicists were devoted to attempts to detect the existence of an æther-drift at the earth’s surface.

La seconde catégorie de faits à laquelle nous avons fait allusion concerne la question de savoir si le mouvement de la Terre dans l’espace peut ou non être rendu perceptible par des expériences terrestres. Nous avons déjà remarqué, à la section V, que toutes les tentatives de cette nature ont donné un résultat négatif. Avant que la théorie de la relativité ne fût proposée, il était difficile de s’accommoder de ce résultat négatif, pour les raisons que nous allons maintenant examiner. Les préjugés hérités concernant le temps et l’espace ne permettaient pas de douter de l’importance primordiale de la transformation de Galilée pour passer d’un corps de référence à un autre. Supposons maintenant que les équations de Maxwell-Lorentz soient valables pour un corps de référence K ; nous constatons alors qu’elles ne le sont pas pour un corps de référence K′ en mouvement uniforme par rapport à K, si nous supposons que les relations de la transformation de Galilée existent entre les coordonnées de K et de K′. Il apparaît donc que, parmi tous les systèmes de coordonnées galiléens, l’un d’eux (K), correspondant à un état de mouvement particulier, est physiquement unique. Ce résultat fut interprété physiquement en considérant K comme au repos par rapport à un hypothétique éther spatial. En revanche, tous les systèmes de coordonnées K′ en mouvement relativement à K devaient être considérés comme en mouvement par rapport à l’éther. C’est à ce mouvement de K′ contre l’éther (« vent d’éther » relatif à K′) que l’on attribuait les lois plus compliquées censées être valables relativement à K′. À strictement parler, il faudrait également supposer l’existence d’un tel vent d’éther par rapport à la Terre et, pendant longtemps, les physiciens consacrèrent leurs efforts à tenter d’en déceler l’existence à la surface terrestre.