5. En quête d’universalité : la constante de gravitation et la constante de Planck

La vitesse de la lumière est entrée dans la catégorie A (des constantes décrivant des objets physiques particuliers) en 1676. Elle est passée dans la catégorie B (des constantes caractérisant des classes de phénomènes physiques) en 1873. Einstein l’a poussée en 1905 dans la catégorie C (les constantes universelles) et, enfin, elle a intégré en 1983 la catégorie D (des constantes fixées par décret entrant dans la définition d’une unité de mesure), car elle sert aujourd’hui à définir le mètre. Son universalité n’a cessé de croître au fil de l’évolution des théories physiques.
Complétons notre histoire évolutive des constantes par deux autres exemples. Dans le premier, nous verrons que la constante de gravitation de Newton G s’est éloignée de l’universalité au xixe siècle, avant de la retrouver au xxe siècle, à travers la relativité générale. Le second exemple est celui de l’évolution fulgurante de la constante de Planck, depuis son apparition au commencement du xxe siècle. Retraçons ces deux histoires récentes. Elles nous aideront à synthétiser le statut de constantes fondamentales, en lien avec les théories qui leur ont donné naissance.
Nous avons évoqué la rétrogradation de la constante G de la catégorie la plus universelle (C) vers la catégorie des constantes décrivant une classe de phénomènes (B). Ce changement progressif de statut résultait de la diversification des phénomènes de la nature considérés par la physique au xviiie siècle. On découvrit que l’électricité et le magnétisme obéissaient à des lois où interviennent d’autres constantes qu…