Comptes Rendus
The Comptes rendus de l'Académie des sciences throughout history / Les Comptes rendus de l'Académie des sciences à travers l'histoire
Poincaré, the dynamics of the electron, and relativity
[Poincaré, la dynamique de l'électron et la relativité]
Comptes Rendus. Physique, Volume 18 (2017) no. 9-10, pp. 551-562.

Le 5 juin 1905, Poincaré présenta à l'Académie des sciences une Note intitulée « Sur la dynamique de l'électron ». Après avoir brièvement rappelé le contexte qui conduisit Poincaré à écrire cette Note, nous commentons son contenu. Nous soulignons que le modèle de l'électron proposé par Poincaré consiste à supposer que l'intérieur du tube d'univers de l'électron (creux) est rempli par une constante cosmologique positive. Nous exposons ensuite les contributions novatrices aux aspects physico-mathématiques de la relativité restreinte qui sont esquissées dans la Note. Ces contributions sont minimisées par Poincaré, qui décrit ses résultats comme ayant seulement complété les résultats de mai 1904 de Lorentz « dans quelques points de détail ».

On 5 June 1905 Poincaré presented a Note to the Académie des Sciences entitled Sur la dynamique de l'électron (“On the dynamics of the electron”). After briefly recalling the context that led Poincaré to write this Note, we comment its content. We emphasize that Poincaré's electron model consists in assuming that the interior of the worldtube of the (hollow) electron is filled with a positive cosmological constant. We then discuss the several novel contributions to the physico-mathematical aspects of Special Relativity that are sketched in the Note, though they are downplayed by Poincaré, who describes them as having only completed the May 1904 results of Lorentz dans quelques points de détail (“in a few points of detail”).

Publié le :
DOI : 10.1016/j.crhy.2017.10.006
Keywords: Relativity, Lorentz transformations, Electron model, Cosmological constant
Mot clés : Relativité, Transformations de Lorentz, Modèle de l'électron, Constante cosmologique
Thibault Damour 1

1 Institut des hautes études scientifiques, 35, route de Chartres, 91440 Bures-sur-Yvette, France
@article{CRPHYS_2017__18_9-10_551_0,
     author = {Thibault Damour},
     title = {Poincar\'e, the dynamics of the electron, and relativity},
     journal = {Comptes Rendus. Physique},
     pages = {551--562},
     publisher = {Elsevier},
     volume = {18},
     number = {9-10},
     year = {2017},
     doi = {10.1016/j.crhy.2017.10.006},
     language = {en},
}
TY  - JOUR
AU  - Thibault Damour
TI  - Poincaré, the dynamics of the electron, and relativity
JO  - Comptes Rendus. Physique
PY  - 2017
SP  - 551
EP  - 562
VL  - 18
IS  - 9-10
PB  - Elsevier
DO  - 10.1016/j.crhy.2017.10.006
LA  - en
ID  - CRPHYS_2017__18_9-10_551_0
ER  - 
%0 Journal Article
%A Thibault Damour
%T Poincaré, the dynamics of the electron, and relativity
%J Comptes Rendus. Physique
%D 2017
%P 551-562
%V 18
%N 9-10
%I Elsevier
%R 10.1016/j.crhy.2017.10.006
%G en
%F CRPHYS_2017__18_9-10_551_0
Thibault Damour. Poincaré, the dynamics of the electron, and relativity. Comptes Rendus. Physique, Volume 18 (2017) no. 9-10, pp. 551-562. doi : 10.1016/j.crhy.2017.10.006. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2017.10.006/

[1] H. Poincaré Sur la dynamique de l'électron, C. r. hebd. séanc. Acad. Sci. Paris, Volume 140 (1905), pp. 1504-1508 (séance du 5 juin)

[2] O. Darrigol Henri Poincaré's criticism of fin de siècle electrodynamics, Stud. Hist. Philos. Mod. Phys., Volume 26 (1995), pp. 1-44

[3] O. Darrigol The electrodynamic origins of relativity theory, Hist. Stud. Nat. Sci., Volume 26 (1996), pp. 241-312

[4] O. Darrigol Electrodynamics from Ampère to Einstein, Oxford University Press, Oxford, UK, 2000

[5] O. Darrigol The genesis of the theory of relativity (T. Damour; O. Darrigol; B. Duplantier; V. Rivasseau, eds.), Einstein 1905–2005: Poincaré Seminar 2005, Birkhäuser Verlag, Basel, Switzerland, 2006, pp. 1-31 www.bourbaphy.fr/ (see also)

[6] P. Galison Einstein's Clocks, Poincaré's Maps; Empires of Time, Norton, New York, 2003

[7] http://poincare.univ-lorraine.fr/fr/fonds-et-archives (which gives links to many works, and documents, of Poincaré, notably his correspondence, to which we shall sometimes allude below)

[8] http://www.academie-sciences.fr/fr/Colloques-conferences-et-debats/henri-poincare.html

[9] H. Poincaré Électricité et optique : la lumière et les théories électrodynamiques, Carré et Naud, Paris, 1901 (edited by J. Blondin and E. Néculcéa)

[10] H.A. Lorentz La théorie électromagnétique de Maxwell et son application aux corps mouvants, E. J. Brill, Leiden, The Netherlands, 1892

[11] H.A. Lorentz Versuch einer Theorie der Elektrischen und Optischen Erscheinungen in Bewegten Körpern, 1895 (Leiden, also in: Collected Papers [9 vols.], The Hague, 1934–1936, vol. 5, pp. 1–139)

[12] H. Poincaré La théorie de Lorentz et le principe de réaction, Archives néerlandaises des sciences exactes et naturelles, deuxième série, Volume 5 (1900), pp. 252-278 (Reprinted in Poincaré's Complete Works, vol. 9, pp. 464–488)

[13] H. Poincaré La science et l'hypothèse, Flammarion, Paris, 1902

[14] H.A. Lorentz Electromagnetic phenomena in a system moving with any velocity smaller than light, Proc. Roy. Acad. Amsterdam, Volume 6 (1904), pp. 809-831 (also in Lorentz' Collected Papers, vol. 5, pp. 172–197)

[15] H. Poincaré The principles of mathematical physics, Congress of Arts and Science, Universal Exposition, St. Louis, 1904, Philosophy and Mathematics, vol. 1, Houghton, Mifflin & Co., Boston, MA, USA, 1905, pp. 604-622

[16] H.A. Lorentz Deux Mémoires de Henri Poincaré sur la Physique Mathématique, Acta Math., Volume 38 (1921), pp. 293-308 ([but written in 1914]; this text is reprinted in Œuvres de Henri Poincaré)

[17] H. Poincaré Sur la dynamique de l'électron, Rend. Circ. Mat. Palermo, Volume 21 (1906), pp. 129-176

[18] H. Minkowski Das Relativitätsprinzip, Ann. Phys. (Berlin), Volume 47 (1915), pp. 927-938 ([Text of a lecture given by Minkowski in Göttingen, on 5 November 1907; edited posthumously by A. Sommerfeld.])

[19] H. Minkowski Die Grundgleichungen für die elektromagnetischen Vorgänge in bewegten Körpern, Königliche Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen. Mathematisch-Physikalische Klasse. Nachrichten (1908), pp. 53-111

[20] H. Minkowski Raum und Zeit, Phys. Z., Volume 10 ( Jahrgang 1909 ), pp. 104-115

[21] S. Walter Minkowski, mathematicians, and the mathematical theory of relativity (H. Goenner; J. Renn; J. Ritter; T. Sauer, eds.), The Expanding Worlds of General Relativity (Einstein Studies 7), Birkhäuser, Boston, 1999, pp. 45-86 http://scottwalter.free.fr/ (see also)

[22] T. Damour What is missing from Minkowski's ‘Raum und Zeit’ lecture, Ann. Phys. (Berlin), Volume 520 (2008), p. 619 | arXiv

[23] A. Einstein On the electrodynamics of moving bodies, Ann. Phys. (Berlin), Volume 17 (1905), p. 891

[24] C. Bracco; J.-P. Provost De l'électromagnétisme à la mécanique : le rôle de l'action dans le mémoire de Poincaré de 1905, Rev. Hist. Sci., Volume 62 (2009), pp. 457-493

[25] H.A. Lorentz The Theory of Electrons, Teubner, Leipzig, 1916 (Lectures delivered in Columbia University, New York, in March and April 1906)

[26] P. Ehrenfest Zur Stabilitätsfrage bei den Bucherer–Langevin-Elektronen, Phys. Z., Volume 7 (1906), pp. 302-303

[27] P. Gnadig; Z. Kunszt; P. Hasenfratz; J. Kuti Dirac's extended electron model, Ann. Phys., Volume 116 (1978), p. 380

[28] P.A.M. Dirac An extensible model of the electron, Proc. R. Soc. Lond. A, Volume 268 (1962), p. 57

[29] M. Laue Zur Dynamik der Relativitätstheorie, Ann. Phys. (Berlin), Volume 35 (1911), pp. 524-542

[30] H.A. Lorentz; A. Einstein; H. Minkowski; H. Weyl The Principle of Relativity, Dover, New York, 1952 with Notes by A. Sommerfeld, translated by W. Perrett and G.B. Jeffery [First (German) edition: 1913]

[31] W. Kaufmann Über die Konstitution des Elektrons, Ann. Phys. (Berlin), Volume 324 (1906) no. 3, pp. 487-553

[32] P. Langevin The relations of physics of electrons to other branches of science, St. Louis, 1904, Houghton, Mifflin & Co., Boston, MA, USA (1906), pp. 121-156

[33] P. Langevin L'œuvre d'Henri Poincaré : le physicien, Rev. Métaphys. Morale, Volume 21 (1913) no. 5, pp. 675-718

[34] P. Langevin Sur l'impossibilité physique de mettre en évidence le mouvement de translation de la Terre, C. r. hebd. séanc. Acad. Sci. Paris, Volume 140 (1905), pp. 1171-1173

[35] W. Pauli; W. Pauli, Theory of Relativity, Teubner, Leipzig, 1921, pp. 539-775

[36] T. Damour Poincaré, relativity, billiards and symmetry, Solvay Workshops and Symposia, 2004 (P. Gaspard; M. Henneaux; F. Lambert, eds.), International Solvay Institutes, Brussels (2007), pp. 149-173 | arXiv

[37] H. Poincaré L'espace et le temps, Scientia (Rivista di Scienza), Volume 12 (1912), pp. 159-170 reprinted in H. Poincaré, Dernières pensées, Flammarion, Paris, 1913 (réédition 1963)

[38] H. Poincaré La dynamique de l'électron, Dumas, Paris ( March 1913 )

Cité par Sources :

Commentaires - Politique


Ces articles pourraient vous intéresser

Georges Sagnac: A life for optics

Olivier Darrigol

C. R. Phys (2014)


D'Alembert's paradox, 1900–1914: Levi-Civita and his Italian and French followers

Rossana Tazzioli

C. R. Méca (2017)


Science in the making: The Comptes rendus de l'Académie des sciences throughout history (1835–1966)

Jacques Villain

C. R. Phys (2017)