l’expérience Hafele-Keating (résumée par ChatGPT, les guillemets ont été rajoutés par moi pour signaler un racourci dans la formulation)

Objectif de l'expérience

Tester l’effet relativiste sur le temps :
Selon la théorie d’Einstein :

Relativité restreinte : une horloge en mouvement par rapport à un référentiel donné "doit ralentir" (dilatation du temps).

Relativité générale : une horloge en altitude (plus éloignée du centre de la Terre) "doit accélérer" (du fait du potentiel gravitationnel plus faible).

Dispositif expérimental

Les chercheurs ont pris quatre horloges atomiques au césium très précises et les ont :

Placées dans un avion qui a fait le tour du monde vers l’est.

Placées dans un avion qui a fait le tour du monde vers l’ouest.

Comparées ensuite à des horloges restées au sol dans un laboratoire.

Résultats attendus (selon la relativité)

Vol vers l'est (même sens que la rotation terrestre)
➤ Les horloges vont plus vite par rapport au centre de la Terre → plus de mouvement → "ralentissement du temps" (RR).
➤ Elles sont aussi en altitude → "accélération du temps" (RG).
➤ Effet net : ralentissement (RR > RG).

Vol vers l’ouest (sens inverse)
➤ Les horloges vont moins vite par rapport à la Terre → "moins de ralentissement" relativiste.
➤ Toujours en altitude → "accélération du temps".
➤ Effet net : accélération (RG > RR).

Résultats observés

Après correction des données et comparaison avec les horloges restées au sol :

Vol vers l’est : les horloges ont perdu du temps (environ −59 ns).

Vol vers l’ouest : les horloges ont gagné du temps (environ +273 ns).

Ces résultats correspondaient globalement aux prédictions de la relativité.

Portée de l’expérience

Confirmation expérimentale de la relativité d’Einstein dans un cadre non seulement théorique, mais opérationnel.

Interprétation relationnelle de l’expérience Hafele-Keating

Dans une approche relationnelle de l’espace-temps fondée sur la simultanéité absolue, l’expérience Hafele-Keating peut être interprétée non pas comme une simple vérification de la métrique relativiste, mais comme la manifestation d’une dynamique relationnelle du déroulement du temps. Cette lecture repose sur une redéfinition de la masse, du mouvement et de l’espace, non comme des entités géométriques abstraites, mais comme des relations entre corps.

1. Contexte de l’expérience Hafele-Keating

En 1971, les physiciens Hafele et Keating embarquèrent des horloges atomiques à bord d’avions faisant le tour du monde vers l’Est et vers l’Ouest, pour les comparer à des horloges restées au sol. Les horloges se déplaçant vers l’Est ont "tourné moins vite", celles allant vers l’Ouest ont "tourné plus vite". Ces résultats sont interprétés en relativité comme une combinaison d’effets inertiels et gravitationnels.

2. Une nouvelle grille d’analyse : espace-temps relationnel

Dans une approche fondée sur la simultanéité absolue et un espace défini de manière relationnelle, l’espace est compris comme une structure constituée par les relations entre particules de faible masse. La masse de la Terre contracte localement cet espace, influençant l’écoulement du temps pour les corps qui s’y déplacent.

3. La rotation terrestre et le mouvement relationnel

La rotation de la Terre engendre une dynamique dans la configuration spatiale. Un objet allant vers l’Est accentue cette dynamique, augmentant ainsi sa quantité de mouvement relationnelle et ralentissant son temps propre. Inversement, aller vers l’Ouest réduit cette relation dynamique, ce qui accélère le temps propre.

4. Définition relationnelle des masses

La masse peut être redéfinie de manière relationnelle selon trois formes :
- Masse propre : relation interne des composants du corps.
- Masse grave : rapport du corps à une contraction spatiale directionnelle.
- Masse inerte : rapport du corps à l’ensemble des masses de l’univers.
Une contraction spatiale augmente simultanément la masse propre et la masse inerte, établissant une proportion dynamique qui définit une borne limite — identifiée à la vitesse de la lumière, sans supposer son invariance absolue.

5. Conclusion

L’expérience Hafele-Keating, interprétée dans ce cadre, manifeste la dépendance du temps propre à la relation dynamique entre un corps et la structure spatiale locale. La vitesse de la lumière devient une quantité émergente, liée à l’équilibre entre masse grave et masse inerte. Cette vision dépasse la simple métrique relativiste en réintégrant le rôle causal et structurant de l’univers dans l’écoulement du temps. Cela revient aussi à dire que le photon dans cette perspective a une masse propre (se reporter à la position de Louis de Broglie sur ce point). Je n'ai pas donné ici toutes les explications me permettant d'arriver à cette conclusion.

Les différentes formes de masse dans leur rapport au mouvement: