116 - le retour de l’espace newtonien ?

LA THEORIE

1) Les échecs répétés de l'application des principes newtoniens aux phénomènes électromagnétiques amènent Einstein a comprendre que les premiers doivent être erronés. Il existe un principe de relativité qui dit que tous les référentiels en mouvement rectiligne et uniforme les uns par rapport aux autres sont équivalents; le mouvement rectiligne et uniforme absolu n'a pas de sens, il n'existe de tels mouvement que relatifs; c'est à dire, finalement, qu'aucune expérience de physique ne permet à un observateur de déterminer son état de mouvement rectiligne et uniforme. C'est facile à vérifier pour des systèmes mécaniques, est-ce encore vrai pour des expériences électromagnétiques ? Le philosophe Mach, le mathématicien Poincaré et le physicien Einstein pensent qu'il en est bien ainsi, et que c'est ce que signifient tous les résultats négatifs d'expériences comme celle de Michelson et Morley.

C'est donc là ce qu'il convient de vérifier, et c'est ce qu'ont tenté de faire Michelson et Morley. Comme la plus grande vitesse par rapport à l'espace absolu (l'éther en l'occurrence) dont ils pouvaient disposer était la vitesse de la Terre dans son mouvement de révolution autour du Soleil, soit 30 km s^-1, l'effet attendu était extrêmement faible; ils ont utilisé une méthode interférométrique, en faisant interférer le signal lumineux A-B avec le signal lumineux A-C. Pour éliminer tout déséquilibre instrumental. C'est le déplacement des franges d'interférence entre ces deux positions qui devait permettre de détecter la variation de la vitesse apparente de la lumière dans les deux orientations. Le résultat a été totalement négatif...

2) Du fait du déplacement de la Terre dans le Système solaire, et plus généralement du déplacement de ce dernier par rapport à la surface d'émission du fond diffus cosmologique, la température du fond diffus cosmologique présente une variation en fonction de la direction, conséquence d'un simple effet Doppler. Si l'on enlève la contribution due au mouvement de la Terre autour du Soleil, alors l'amplitude du dipôle observé est de 3,358±0,001 mK, correspondant à une vitesse du Soleil de 369 km/s de celui-ci par rapport à la zone d'émission du rayonnement. La direction de ce dipôle est, en coordonnées galactiques, l=264,31°±0,20°, b=48,05°±0,11°, soit 11h 11min 57s±23s et -7,22°±0,08° en termes d'ascension droite et de déclinaison. Cette direction est quasiment opposée à celle de l'apex solaire, c'est-à-dire à l'opposé de la direction vers laquelle se déplace le Soleil au sein de la Voie lactée. En tenant compte du déplacement du Soleil au sein de la Voie lactée, on calcule le dipôle du fond diffus cosmologique par rapport à la Voie Lactée. Sa direction est peu modifiée, l=276°±3°, b=30°±2° mais son amplitude augmente significativement du fait de la vitesse du Soleil par rapport au centre galactique, pour atteindre 5,70 mK, correspondant à une vitesse de 627 km/s.

COMMENTAIRES

Nous Savons qu’aux fondements de la relativité, se trouve l’échec de l’expérience de Michelson et Morley destinée à prouver la possibilité d’un mouvement relativement à un référentiel absolu à savoir l’éther composant l’espace. Avec Einstein, nous perdons ce référentiel absolu newtonien puisque le mouvement se mesure désormais par rapport à un autre absolu, celui de la vitesse de la lumière.

Or, dans l’expérience relatée ci-dessus, il a été possible de mesurer un mouvement relativement au fond diffus d’ondes « tapissant » l’espace de façon totalement homogène tel que finalement nous aurions affaire à une sorte d’espace absolu qui fut celui de Newton.

Nous sommes étonnés de l’absence d’étonnement de la communauté scientifique face aux résultats de cette expérience qui semble réconcilier Einstein et Newton : le mouvement uniforme des ondes se constitue en référentiel inertiel permettant la mesure du mouvement absolu de la Terre. Michelson et Morley doivent fêter dans leur tombe leur réussite posthume.