Pour interpréter -dans le cadre de la relativité restreinte- le résultat négatif de l’expérience de Michelson Morley -mouvement éthéré- Lorentz formula la transformation mathématique qui « lie » les longueurs, les masses et le temps de deux systèmes en mouvement l’un par rapport à l’autre. Les conséquences qui en résultent sont surprenantes. Dilatation du temps et contraction des longueurs, apparaissent et cela avec une valeur proportionnelle à l’écart de la vitesse qui existe entre les deux référentiels.
Pour cela Lorentz utilisa les lois Galiléennes de la représentation -x, y, z- d’un point R dans l’espace. Et, partant de la transformation de Galilée qui fait correspondre un point x, y, z d’un référentiel R au point -x1, y1, z1- du référentiel R1 -en translation uniforme- par rapport à R, il chercha -Lorentz- par une transformation mathématique à faire correspondre le quadruplet -x, y, z, t - caractérisant un événement du référentiel R au quadruplet -x1, y1, z1, t1- caractérisant ce même événement observé dans le référentiel R1 toujours -en mouvement de translation uniforme- par rapport à R.
Cela veut donc dire que pour passer d’un référentiel Galiléen à un référentiel relativiste il suffit d’ajouter aux coordonnées spatiales -x, y, z- une coordonnée temporelle, et voilà que « en toute logique », nous nous trouvons transportés dans la Quatrième dimension.
Pourtant la nature et donc tous les effets de la physique semblent exclusivement régis par une « organisation tripartite ». Du quartz, avec ces trois vecteurs perpendiculaires que sont l’axe optique, électrique et l’axe mécanique, à l’onde avec ses trois vecteurs perpendiculaires, axe électrique, magnétique et directionnel, en passant par la masse, et l’Univers, peu de phénomènes semblent échapper à cette loi, qui est peut être même universelle.
Vu ce qui précède, on peut naturellement s’interroger sur le bien fondé de la théorie de Lorentz. On relève des contradictions dues à un autre aspect de la relativité et qui concerne le concept même d’espace-temps. Les conséquences directes qui résultent de cet état de fait sont -apparemment- incompatibles avec la transformation de Lorentz. En effet, ce concept d’espace-temps attribue « des courbures à l’espace» ce qui se traduit en toute logique par une non linéarité des dimensions spatiales de chacun des trois axes -x, y, z- qui définissent la dimension de l’espace. Il convient aussi de souligner que les courbures consécutives aux déformations que subit l’espace au voisinage des « grandes structure de matière » et dont les dimensions sont variables et inaccessibles à tout observateur où qu’il se situe et quel que soit le référentiel d’observation. Dans ses conditions, on peut s’interroger sur le bien fondé d’une théorie qui se base exclusivement sur un principe tiré d’un triplet dont les valeurs des trois longueurs définies par les vecteurs -x, y, z dimensionnels d’espace- sont inconnues et, pour les mêmes raisons, celui du temps est imprévu.