La Relativité: théorie restreinte et générale, traduction anglaise Section section-0016

VII. THE APPARENT INCOMPATIBILITY OF THE LAW OF PROPAGATION OF LIGHT WITH THE PRINCIPLE OF RELATIVITY There is hardly a simpler law in physics than that according to which light is propagated in empty space. Every child at school knows, or believes he knows, that this propagation takes place in straight lines with a velocity c = 300,000 km./sec. At all events we know with great exactness that this velocity is the same for all colours, because if this were not the case, the minimum of emission would not be observed simultaneously for different colours during the eclipse of a fixed star by its dark neighbour. By means of similar considerations based on observations of double stars, the Dutch astronomer De Sitter was also able to show that the velocity of propagation of light cannot depend on the velocity of motion of the body emitting the light. The assumption that this velocity of propagation is dependent on the direction “in space” is in itself improbable. In short, let us assume that the simple law of the constancy of the velocity of light c (in vacuum) is justifiably believed by the child at school. Who would imagine that this simple law has plunged the conscientiously thoughtful physicist into the greatest intellectual difficulties? Let us consider how these difficulties arise.

VII. L’INCOMPATIBILITÉ APPARENTE DE LA LOI DE PROPAGATION DE LA LUMIÈRE AVEC LE PRINCIPE DE RELATIVITÉ

Il n’existe guère en physique de loi plus simple que celle qui régit la propagation de la lumière dans l’espace vide. Chaque écolier sait, ou croit savoir, que cette propagation s’effectue en ligne droite avec une vitesse c = 300 000 km/s. Nous savons en tout cas avec une grande exactitude que cette vitesse est la même pour toutes les couleurs, car, s’il n’en était pas ainsi, le minimum d’émission ne serait pas observé simultanément pour différentes couleurs lors de l’éclipse d’une étoile fixe par sa sombre voisine. Par des considérations analogues fondées sur l’observation des étoiles doubles, l’astronome néerlandais De Sitter a également pu montrer que la vitesse de propagation de la lumière ne peut dépendre de la vitesse du corps qui l’émet. L’hypothèse selon laquelle cette vitesse de propagation dépendrait de la direction « dans l’espace » est en elle-même improbable.

Bref, supposons que l’écolier ait raison de croire à la loi simple de la constance de la vitesse de la lumière c (dans le vide). Qui imaginerait que cette loi simple a plongé le physicien consciencieux et réfléchi dans les plus grandes difficultés intellectuelles ? Examinons comment ces difficultés apparaissent.