Le 20/03/2018 mail suite à la lettre circulaire du 14/02/2018

Je pense que le sujet, que tente de traiter mon dernier ouvrage Et si Einstein s’était trompé sur un point capital dans son analyse aboutissant à la relativité restreinte ?, est incontournable à terme pour la physique. Mais ni mon dernier livre ni la lettre circulaire du 14/02/2018 ne le développent suffisamment. Aussi, il me paraît nécessaire que des personnes, plus compétentes que moi, analysent cette question de manière plus précise et complète que je n’ai pu le faire. Ce qui est exposé dans la lettre circulaire est assez simple pour un physicien, voire peut-être trop, mais ce qui « va sans dire » va tout de même mieux « en le disant ».

 

Il faut distinguer la relativité de la simultanéité au niveau opérationnel, qui est lié au temps de parcours des rayons lumineux et à la synchronisation des horloges, de la relativité de la simultanéité au niveau physique, qui implique qu’un même corps existe vis-à-vis d’un observateur et pas vis-à-vis de l’autre, alors que les deux observateurs ont « la même position ». Je cherche seulement à mettre en évidence que l’invariance de la vitesse de la lumière implique la relativité de la simultanéité à un niveau non seulement opérationnel, mais aussi physique. Or, on peut montrer de manière théorique, par l’objection de la navette et du missile, qu’une telle relativité de la simultanéité aboutit à des contradictions. C’est souvent parce que l’on ne fait pas la distinction entre la relativité de la simultanéité au niveau opérationnel et la relativité de la simultanéité au niveau physique que l’on ne s’aperçoit pas que la vitesse de la lumière ne peut pas être dans tous les cas de figure invariante.

 

Je prétends que l’invariance de la vitesse de la lumière implique, si l’on se place dans le cadre de l’expérience de pensée du train d’Einstein, le principe de relativité de la simultanéité au niveau physique ainsi formulé :

 

Lorsque les deux observateurs sont à la même distance des deux sources lumineuses – c’est-à-dire quand ils sont l’un en face de l’autre –, le rayon lumineux à l’arrière du train est censé exister vis-à-vis de l’observateur de la gare et non vis-à-vis de celui du train (5). La physique n’a pas forcément explicitement exprimé les choses de cette manière-là, car cela implique un raisonnement plutôt philosophique. Il n’y a pas d’invariance de la vitesse de la lumière possible sans relativité de la simultanéité au niveau physique, et cela même sur de très petites distances. (Lettre circulaire dernier paragraphe section A)

 

C’est, à mon avis, sur ce premier point que doit se concentrer la critique. Je signale, pour ceux qui ne l’auraient pas compris, que l’objection de la navette et du missile se situe dans le prolongement de l’expérience de pensée du train d’Einstein. L’observateur de la gare, alors que le rayon lumineux est censé exister à l’arrière du train vis-à-vis de lui, peut monter dans le train en marche et rejoindre l’observateur du train avant que le rayon lumineux soit censé exister vis-à-vis de l’observateur du train. Il en va de même pour la navette qui accélère, car on peut très bien considérer que, en accélérant, elle rejoint une autre navette qui avait cette vitesse-là « depuis toujours ». L’application du principe de relativité de la simultanéité au niveau physique réclame, dans l’objection de la navette et du missile, de prendre en compte l’existence du missile en fonction de ce qui est montré sur le diagramme d’espace-temps, et c’est en considérant cet aspect des choses que l’on s’aperçoit bien que l’on aboutit à des contradictions.

 

La conception du temps de la relativité restreinte, à partir du moment où est posé le principe « de relativité de la simultanéité au niveau physique », conduit à l’idée d’un Univers-bloc où le temps serait déjà écrit. Mais, même en se plaçant dans ce cadre de compréhension, on ne peut pas éliminer le fait, avec l’objection de la navette et du missile, que ce qui a existé pour la navette à un instant de son passé, selon sa ligne de simultanéité, devrait, dans certains cas de figure, n’avoir pas encore existé à un instant de son futur, si l’on regarde sa nouvelle ligne de simultanéité. Ce qui revient à dire que ce qui a existé pour la navette n’aura, par la suite dans le temps de la navette, pas encore existé. Ce qui est impossible. Que cet événement pris en compte au départ existe toujours quelque part dans l’espace-temps ne change rien à cet état de fait. Il est acquis pour la navette que le missile n’est plus sur sa rampe de lancement, avant que celle-ci n’accélère. Avec la conception du temps de la relativité restreinte, on ne veut plus prendre en compte cet aspect des choses, ce qui veut dire que nous sommes en face d’une représentation fictive.

 

La relativité restreinte a établi des règles mathématiques qui contournent cette difficulté. Ce qui tend à masquer l’incohérence résultant du principe de relativité de la simultanéité au niveau physique. En résumé : la navette, dans l’objection de la navette et du missile, ne doit plus considérer après son accélération la position trois D que le missile avait avant l’accélération de la navette. Cela revient à établir des règles mathématiques en fonction d’un principe de base, le principe de relativité de la simultanéité au niveau physique, sans regarder tout ce qui est impliqué. Il y a une distorsion entre le fondement conceptuel de la théorie et les règles mathématiques qui sont autorisées, ce qui vise à masquer le fait que la théorie, au niveau conceptuel, est bâtie sur du sable. Pour un physicien, il est assez facile de comprendre tout ce qui vient d’être dit. Il n’est pas pour autant évident d’admettre l’interprétation que je défends, d’où l’intérêt d’un travail collégial à ce sujet.

 

De mon point de vue, tout ce qui vient d’être exposé est le résultat d’une erreur d’interprétation suite à l’expérience de Michelson et Morley : on a pensé que, si la vitesse du rayon lumineux était invariante vis-à-vis de la gare, elle devait aussi l’être dans les mêmes conditions vis-à-vis du train en mouvement par rapport à la gare. Or, ce n’est pas du tout nécessaire. La remise en cause du principe de relativité de la simultanéité au niveau physique montre que l’interprétation d’Einstein, et d’un grand nombre de physiciens aujourd’hui, n’est pas la bonne. En fait, il est absolument certain, au regard de cette argumentation, que la vitesse de la lumière ne peut pas être invariante dans tous les cas de figure.

 

Philippe de Bellescize