« Les six histoires de physique de Feynman » est un recueil de six conférences faciles à comprendre tirées des « Feynman Lectures on Physics », conférences que Feynman a données aux étudiants de premier cycle du California Institute of Technology.
Depuis, les personnes fascinées par les cours de physique de Feynman ont demandé à entendre la conférence suivante, et six chapitres supplémentaires ont été extraits et publiés sous le titre Six Not So Easy Pieces : Another Story of Feynman's Physics.
Ce livre présente des « conférences à la Feynman » sur « la relativité, la symétrie et l'espace-temps », mais en réalité, comme le titre le suggère, ce n'est « pas si facile ».
Mais si vous n'êtes pas certain de comprendre la théorie de la relativité, que vous soyez spécialiste ou non, ce livre vous offrira une dernière chance de la maîtriser.

La théorie de la relativité a ouvert un nouveau chapitre en physique en introduisant des symétries auparavant inimaginables, mais on a récemment découvert que des symétries existantes, considérées comme allant de soi, n'existent en réalité pas.
Ce fait, découvert par Lee, Yang et Wu en 1957, a provoqué une onde de choc dans le monde de la physique : l'idée principale était que les lois de la physique changeaient lorsque les côtés gauche et droit de certains phénomènes naturels fondamentaux étaient inversés.
Cependant, Feynman a créé une nouvelle théorie qui intégrait tous ces éléments asymétriques, élevant ainsi le niveau de compréhension de la nature à un niveau supérieur.

Pour que la physique progresse, les mathématiques doivent également progresser.
Car les nouvelles théories physiques nécessitent de nouveaux outils mathématiques pour les expliquer.
Une fois les mathématiques organisées, la physique devient beaucoup plus simple.
Le calcul vectoriel en est un exemple représentatif.
À l'origine, les vecteurs tridimensionnels ont été développés pour décrire mathématiquement les propriétés de l'espace, ce qui a permis aux physiciens de décrire parfaitement les lois du mouvement de Newton dans un espace sans direction.
Autrement dit, l'espace dans lequel nous vivons possède une symétrie de rotation.
Et tout cela se déroule sous nos yeux comme s'il s'agissait d'un événement quotidien, grâce à l'éloquence de Feynman.


Dans la théorie de la relativité, même le temps est affecté par les transformations de symétrie, ce qui nécessite une méthode de calcul pour les vecteurs à quatre dimensions.
Ce livre dévoile en détail le concept complexe de vecteurs quadridimensionnels de Feynman, offrant une explication vivante de la manière dont le temps, l'espace, l'énergie et la quantité de mouvement sont intimement liés dans un espace relatif à quatre dimensions.

--- Dans l'introduction

Quelle est donc la portée philosophique de la théorie de la relativité ? Si l’on considère uniquement les idées et les conclusions que les physiciens ont proposées à travers cette théorie, on peut la résumer ainsi : premièrement, même des lois longtemps considérées comme vraies et ayant donné des résultats précis peuvent facilement être invalidées par de nouveaux résultats expérimentaux.
Bien que la découverte de l'erreur des lois de Newton ait été un événement choquant, cela ne signifie pas pour autant que les physiciens de l'époque de Newton étaient négligents.
Dans le passé, la vitesse des objets physiques était si faible comparée à celle de la lumière que les effets relativistes étaient à peine perceptibles.
Mais cet incident a forcé les scientifiques à faire preuve d'une incroyable humilité.
Car j'ai appris la douloureuse leçon que « tout peut mal tourner à tout moment ! »


Deuxièmement, aussi étranges que puissent nous paraître des idées comme celle du temps qui s'écoule lentement dans un système en mouvement, nous ne pouvons pas les nier simplement parce qu'elles ne nous plaisent pas.
Ce ne sont pas les préférences personnelles qui déterminent si une théorie est acceptée ou non, mais uniquement les résultats expérimentaux.
Si nous insistons autant sur cette idée absurde, c'est parce qu'elle correspond bien aux résultats expérimentaux.

Finalement, en étudiant la théorie de la relativité, les physiciens se sont rendu compte de l'utilité du concept de « symétrie dans les lois de la physique ».
En d'autres termes, nous pouvons approfondir notre compréhension de la nature en découvrant des transformations qui ne modifient pas les lois de la physique, même lorsque certaines transformations sont appliquées.
Comme nous l'avons vu précédemment, les lois fondamentales du mouvement ne changent pas de forme lorsque les coordonnées subissent une rotation.
Et comme expliqué dans le chapitre précédent, les lois de la physique sont invariantes sous une transformation spéciale de l'espace-temps appelée transformation de Lorentz.
En général, les transformations qui ne modifient pas la forme de la loi fondamentale nous fournissent des informations utiles.
Quelle est donc la portée philosophique de la théorie de la relativité ? Si l’on considère uniquement les idées et les conclusions que les physiciens ont proposées à travers cette théorie, on peut la résumer ainsi : premièrement, même des lois longtemps considérées comme vraies et ayant donné des résultats précis peuvent facilement être invalidées par de nouveaux résultats expérimentaux.
Bien que la découverte de l'erreur des lois de Newton ait été un événement choquant, cela ne signifie pas pour autant que les physiciens de l'époque de Newton étaient négligents.
Dans le passé, la vitesse des objets physiques était si faible comparée à celle de la lumière que les effets relativistes étaient à peine perceptibles.
Mais cet incident a forcé les scientifiques à faire preuve d'une incroyable humilité.
Car j'ai appris la douloureuse leçon que « tout peut mal tourner à tout moment ! »


Deuxièmement, aussi étranges que puissent nous paraître des idées comme celle du temps qui s'écoule lentement dans un système en mouvement, nous ne pouvons pas les nier simplement parce qu'elles ne nous plaisent pas.
Ce ne sont pas les préférences personnelles qui déterminent si une théorie est acceptée ou non, mais uniquement les résultats expérimentaux.
Si nous insistons autant sur cette idée absurde, c'est parce qu'elle correspond bien aux résultats expérimentaux.

Finalement, en étudiant la théorie de la relativité, les physiciens se sont rendu compte de l'utilité du concept de « symétrie dans les lois de la physique ».
En d'autres termes, nous pouvons approfondir notre compréhension de la nature en découvrant des transformations qui ne modifient pas les lois de la physique, même lorsque certaines transformations sont appliquées.
Comme nous l'avons vu précédemment, les lois fondamentales du mouvement ne changent pas de forme lorsque les coordonnées subissent une rotation.
Et comme expliqué dans le chapitre précédent, les lois de la physique sont invariantes sous une transformation spéciale de l'espace-temps appelée transformation de Lorentz.
En général, les transformations qui ne modifient pas la forme de la loi fondamentale nous fournissent des informations utiles.

--- p.140~141