L'inertie existe-t-elle ?

Dans Les Principes Mathématiques de la Philosophie Naturelle, Isaac Newton formalise un modèle dynamique fondé sur les notions de force et de masse. Dans un second temps, il introduit une force particulière : la force de gravitation. Il démontre alors que les lois de la mécanique appliquées à cette force décrivent parfaitement le mouvement des corps célestes.

L’analyse formelle de cette œuvre magistrale pose un certain nombre de questions, notamment sur le principe d’inertie.

Le modèle dynamique ne fait pas appel à la loi de gravitation. Il est donc valable dans d’autres univers que le nôtre. Le prix à payer pour une telle multiversalité est l’introduction de la masse inertielle, une notion intermédiaire qui disparaît avec la loi de gravitation.

La définition du principe d’inertie est ainsi confrontée à l’omni­présence de la force de gravité. Comment atteindre « l’absence de force » dans un univers où la force de gravité est partout ?

La gravitation est définie comme une force alors que l’expé­rience nous enseigne que c’est une accélération.

Cette analyse nous conduit à proposer une reformulation des Principia, d’une part en y incluant la loi de gravité et, d’autre part, en évitant l’écueil du principe d’inertie. Naturellement, il s’agit de rester dans le strict cadre des connaissances du XVII° siècle et de ne proposer que ce que Newton aurait pu lui-même écrire.

Le résultat obtenu est cohérent et permet de retrouver les lois originales et tous les résultats qui en découlent. Que deviennent alors la masse inertielle et les quantités physi­ques, telles que l’énergie cinétique, qui l’utilisent ?

Enfin, puisque seule la masse grave existe, sa dimension « naturelle » devient purement cinématique. Quelle est la nature de la masse ?