Questions posées à un journaliste scientifique qui conteste la validité de ma démonstration
Bonjour,
Dans votre dernier message vous restez dans l'interprétation standard de la relativité, c'est à dire dans le cadre que les partisans de la relativité se sont crées pour justifier leur positionnement, pas étonnant à partir de là que vous ne voyez plus le problème que j'évoque. D'ailleurs c'est sans doute la raison pour laquelle les scientifiques, depuis plus de cent ans, en sont restés sur ce sujet au même point. Vous aviez précédemment évoqué très justement une erreur d'ordre épistémologique, et je vous avais répondu que l'erreur n'était pas de mon coté mais du coté de la relativité, à partir de là je vous ai transmis différents textes pour vous expliquer pourquoi. Manifestement vous n'avez pas pour l'instant compris, intégré ou reconnu, la valeur démonstrative de ces différents textes:
1 - « Mais, en fait, ce n’est pas parce que, d’un point de vue opérationnel, on ne peut pas savoir si deux événements distants sont simultanés, que la simultanéité entre eux ne peut pas exister. Avoir une vitesse, c’est passer d’un point à un autre en un certain temps, et, pour que le rayon lumineux puisse parcourir une distance par rapport à tel observateur, il faut bien qu’il soit à tel instant à telle distance de celui-ci. Quand le rayon lumineux était à telle distance, l’horloge de l’observateur marquait telle heure. Il y a simultanéité entre les deux événements, même s’il est difficile de le savoir, à la réception du rayon lumineux, de manière précise. »
D'accord – pas d'accord ?
2 - « On part d’une chronologie supposée, en ce qui concerne des événements séparés par un intervalle de genre lumière, ce qui a des implications, par répercussion, sur une chronologie supposée en ce qui concerne des événements séparés par un intervalle de genre espace. En effet, si la distance de la source lumineuse et la vitesse du rayon lumineux sont considérées comme connues, à l’instant d’arrivée du rayon lumineux (intervalle entre l’événement émission du rayon lumineux et l’événement réception du rayon lumineux, par définition, de genre lumière), on peut dire à quel instant il a été émis, pour cet observateur, dans son passé (intervalle entre l’événement émission du rayon lumineux et l’observateur en réception, à cet instant-là, de genre espace). Donc, en se servant d’une chronologie supposée pour des événements séparés par un intervalle de genre lumière, par reconstruction, on arrive à une chronologie supposée pour des événements séparés par un intervalle de genre espace. C’est d’ailleurs pour cela qu’Einstein a affirmé, dans son expérience de pensée du train, qu’il y avait une relativité de la simultanéité en ce qui concerne les émissions des rayons lumineux. »
« L’expérience de pensée de la navette et du missile prolonge celle du train, qui elle-même découle du postulat de l’invariance de la vitesse de la lumière. Ce postulat implique la relativité de la simultanéité, mais cette dernière n’est pas vérifiable opérationnellement. Cela montre la distinction essentielle entre ce qu’une expérience de pensée peut démontrer logiquement, et ce qui est accessible expérimentalement. »
D'accord – pas d'accord ?
3 - Diagramme d'espace-temps de l'expérience de pensée du train d'Einstein
Texte de l'expérience de pensée du train d'Einstein avec son commentaire critique (cliquer)
L'axe des abscisses (x) représente une des dimensions spatiales ; l'axe des ordonnées (y) représente le temps.
Le point central du train, où se trouve l'observateur à bord, se déplace de gauche à droite — ce mouvement est représenté par la ligne orange. Le point central de la gare, où se trouve l'observateur au sol, est fixe, au centre du schéma (point de croisement des deux lignes bleues).
La ligne de simultanéité de l'observateur de la gare, à l'instant où les deux observateurs se croisent, est représentée par la ligne bleue horizontale. Celle de l'observateur du train, au même instant de croisement, est représentée par la ligne verte.
À partir de ces deux lignes de simultanéité, on voit que l’événement « émission du rayon lumineux à l’arrière du train sur les voies » est censé avoir lieu, pour l’observateur de la gare, à l'instant précis du croisement, alors qu’il aura lieu plus tard selon l’observateur du train.
De même, l’événement « émission du rayon lumineux à l’avant du train sur les voies » est censé, pour l’observateur de la gare, se produire également à l'instant du croisement, alors que pour l’observateur du train, il a déjà eu lieu avant ce croisement.
D'accord – pas d'accord ?
4 - « Une fois que l’on a compris, que l’invariance de la vitesse de la lumière implique la relativité de la simultanéité au niveau physique, tout le reste en découle. Il n’existe sans doute qu’une manière de définir ladite relativité : dans l’expérience de pensée du train d’Einstein, les deux rayons lumineux sont émis simultanément pour l’observateur de la gare, mais non pour celui du train (relativité de la simultanéité posée par Einstein).
Pour l’observateur de la gare, les deux rayons lumineux sont émis 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).
Pour l’observateur du train, le rayon lumineux à l’avant du train est émis avant le rayon lumineux à l’arrière du train. 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’avant du train a déjà été émis, au contraire de celui à l’arrière du train, qui le sera quand l’observateur du train se situera un peu plus loin.
Donc, lorsque les deux observateurs sont à la même distance des deux sources lumineuses (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 (c’est cela la relativité de la simultanéité au niveau physique). Il existera vis-à-vis de l’observateur du train quand ce dernier sera un peu plus loin, voire beaucoup plus loin si les sources lumineuses sont très éloignées. C’est ce qui est impliqué par l’expérience de pensée du train d’Einstein, même si ce n’est pas formulé explicitement. Il suffit de suivre le raisonnement pour le comprendre (passage, de l'idée de relativité de la simultanéité, au principe de relativité de la simultanéité au niveau physique, implicitement impliqué). »
D'accord – pas d'accord ?
5 - « Dans mon commentaire de l'expérience de pensée du train, j’ai mentionné que les deux observateurs étaient « à la même position ». Ce point a été critiqué. Je voulais seulement insister sur le fait, qu’à l'instant où ils se croisent, ils sont tous les deux à égale distance des deux sources lumineuses. En relativité restreinte, on peut représenter un événement ou un observateur (à un instant donné) par un point dans un diagramme d’espace-temps. Dès lors, si les deux observateurs sont représentés ainsi, ils peuvent parfaitement coïncider à un moment précis, même s’ils ont des vitesses différentes. La question de leur position respective ne se pose donc plus à cet instant. Et même s’ils n’étaient pas exactement au même endroit dans une autre direction de l’espace, cela ne changerait rien à la logique de l’expérience, car ce qui compte, c’est qu’ils soient placés de manière symétrique par rapport aux deux sources lumineuses.»
« Quand nous disons que les éclairs A et B sont simultanés par rapport à la voie ferrée nous entendons par là que les rayons issus des points A et B se rencontrent au milieu M de la distance A-B située sur la voie. Mais aux événements A et B correspondent des endroits A et B dans le train. Soit M’ le milieu de la droite A-B du train en marche. Ce point M’ coïncide bien avec le point M à l’instant où se produisent les éclairs (vus du talus)... » Albert Einstein
« Deux observateurs qui se croisent ont bien un événement commun — le point spatio-temporel de leur rencontre — et leurs lignes de simultanéité passent toutes deux par cet événement.»
Triangle argument relativity (769.71 Ko) (Cliquer) - Réalisé avec l'aide de ChatGPT
Conclusion :
Le fait de considérer, que les deux observateurs ne sont pas exactement au même point, n'invalide pas mon raisonnement pour deux raisons :
Premièrement, une différence très faible entre les perspectives des deux observateurs ne peut en aucun cas être comparée à la différence ontologique majeure entre l’existence et la non-existence d’un objet sur plusieurs dizaines, voire centaines de mètres (comme dans le cas du missile). Un tel écart spatial est absolument négligeable à l’échelle des phénomènes étudiés et ne suffit pas à invalider le paradoxe, qui porte sur une distance plus importante.
Deuxièmement, il n’est même pas nécessaire de faire intervenir deux observateurs distincts : un seul et même observateur, en changeant de référentiel par une accélération, peut à lui seul faire apparaître des divergences dans les temps propres et les relations de simultanéité. C’est bien la relativité de la simultanéité — et non une simple séparation spatiale minimale entre deux observateurs — qui constitue le fond du problème.
D'accord – pas d'accord ?
6 - « La relativité de la simultanéité, présente dans les diagrammes d’espace-temps et conséquence du postulat de l’invariance de la vitesse de la lumière, implique, dans certains cas de figure, alors que les deux observateurs se croisent, qu’un même corps existe vis-à-vis d’un observateur et pas vis-à-vis de l’autre. C’est ce que j’appelle le principe de relativité de la simultanéité au niveau physique. À partir de cette constatation, qui n’est d’ailleurs pas la seule possible, on peut remettre en cause, en philosophie réaliste, le principe de causalité de la relativité. En effet, pour la relativité, il y a un rapport causal possible, entre les événements, si l’on se trouve en face d’un intervalle de genre temps ou de genre lumière. Mais, en définitive, ce principe de causalité de la relativité, du fait du postulat de l’invariance de la vitesse de la lumière, va impliquer le principe de relativité de la simultanéité au niveau physique, où l’existence des corps n’est pas pleinement respectée (.). Or, le principe de causalité peut se définir, en philosophie de la nature, comme ce qui rend compte de l’existence des corps, de leur structure et de leur comportement. En effet, pour qu’il y ait un rapport entre l’antécédent et le conséquent, il faut bien qu’une réalité se comporte de telle ou telle manière. Le principe de causalité, en philosophie réaliste, prend donc en compte l’existence des corps, ce qui, en définitive, n’est pas totalement le cas, pour la raison exposée ci-dessus, avec le principe de causalité de la relativité. »
D'accord – pas d'accord ?
7 - « On retrouve donc une simultanéité supposée, ayant un sens physique et étant fonction du postulat de l’invariance de la vitesse de la lumière. Ce qui revient à dire, si l’on prend en compte ce qui a déjà été dit précédemment, que la relativité de la simultanéité, dans son sens physique, est bien une conséquence du postulat de l’invariance de la lumière (.). Remettre en cause la relativité de la simultanéité dans son sens physique revient à remettre en cause le postulat de l’invariance de la vitesse de la lumière. »
D'accord – pas d'accord ?
8 - « En affirmant qu’un corps est en mouvement, par rapport à un observateur, on admet implicitement qu’il existe vis-à-vis de ce dernier même s’il n’a pas encore été perçu par lui. Si l’affirmation initiale est juste, alors le corps en question existe bien vis-à-vis de l’observateur. La relativité de la simultanéité en ce qui concerne l’émission des rayons lumineux, que l’on retrouve dans les diagrammes d’espace-temps, suppose donc une relativité de la simultanéité au niveau physique. Ce qui revient à dire qu’il faut prendre en compte l’existence des corps en fonction de ce que nous montrent les diagrammes d’espace-temps. S’il y a un sophisme dans cette prise de position, il est en fait impliqué par le postulat de l’invariance de la vitesse de la lumière. En effet, il est dit tantôt implicitement que le corps existe vis-à-vis de l’observateur, car il est censé être en mouvement par rapport à lui, tantôt que le corps n’existe pas pour l’observateur, car il ne peut pas être encore détecté à cet instant par lui (intervalle entre les événements de genre espace). Le verbe « exister » est pris dans deux sens différents, et il faut bien distinguer ces deux aspects pour comprendre que l’invariance de c aboutit au principe de relativité de la simultanéité au niveau physique. »
D'accord – pas d'accord ?
9 - « Validité de cette interprétation du diagramme d'espace-temps :
Il est important de garder à l'esprit le but de l'objection de la navette et du missile : démontrer que la vitesse de la lumière ne peut pas être physiquement invariante lors d'un trajet aller simple entre deux points, dans tous les cas et pour tous les observateurs inertiels (sens 1). On peut également envisager l'invariance de la vitesse de la lumière dans le cas d'un trajet aller-retour (sens 2). Cette distinction doit être soigneusement précisée ; sinon, la discussion risque de porter sur des questions différentes. Pour que la vitesse de la lumière soit physiquement invariante (sens 1), il est nécessaire d'attribuer une signification physique aux lignes de simultanéité en les associant à l'existence de corps en mouvement. Cela revient à reconnaître l'existence des corps telle qu'elle est révélée dans le diagramme d'espace-temps, ce qui justifie une interprétation spécifique du diagramme, directement liée à l'objectif de la démonstration. »
« Comme nous sommes dans un intervalle de genre espace, le pilote de la navette spatiale ne peut pas percevoir l’événement « envoi du missile ». Mais dans l'expérience de pensée nous n'avons pas besoin de savoir si le missile a bien été lancé. Le raisonnement est celui-ci, si le missile à bien été lancé à cet instant, la prise en compte de cet événement avec ce diagramme d'espace-temps nous amène à une contradiction. »
D'accord – pas d'accord ?
10 - « 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, si l’on se place dans le cadre du principe de relativité de la simultanéité au niveau physique, que le missile n’est plus sur sa rampe de lancement, avant que la navette 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. »
« On peut déclarer que l’idée d’Univers-bloc (.) est reliée à l’idée de relativité de la simultanéité au niveau physique. En effet, si le rayon lumineux ou la balle de tennis existe déjà vis-à-vis d’un premier observateur, et pas vis-à-vis d’un deuxième, alors que les deux observateurs ont la même position, on se trouve dans un Univers où les deux états coexistent et où le temps du deuxième observateur, en ce qui concerne le rayon lumineux ou la balle de tennis, est déjà écrit. Avec l’Univers-bloc, on devrait avoir un corps qui n’existe pas, du point de vue des trois dimensions, par rapport à un observateur, tout en existant néanmoins dans l’espace-temps. Pour cet observateur, sous quelle forme est-il censé exister dans l’espace-temps ? Ensuite, la continuité de l’existence en trois dimensions de certains corps n’est pas toujours respectée pour un observateur qui accélère. L’idée l’Univers-bloc conduit donc à des absurdités. »
« 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 occupait 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. On note 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. »
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11 - Contraction des longueurs
Il convient de distinguer la contraction des longueurs, telle qu'elle apparaît en relativité restreinte, d'une contraction réelle, physique, que subirait un objet en mouvement. En effet, cette contraction n'est pas le résultat d'une transformation intrinsèque de l’objet, mais découle de la structure géométrique de l’espace-temps et, plus précisément, de la relativité de la simultanéité.
Dans un diagramme d’espace-temps, la ligne de simultanéité d’un référentiel en mouvement est inclinée par rapport à celle d’un référentiel au repos. C’est cette inclinaison — expression directe de la relativité de la simultanéité — qui amène chaque observateur à projeter différemment les extrémités d’un objet pour en déterminer la longueur « à un instant donné ».
Autrement dit, lorsqu’un observateur tente de décrire ce que voit un autre (en mouvement par rapport à lui), il ne projette pas directement l’objet, mais la structure du présent propre à cet autre référentiel. Ce n’est donc pas l’objet qui change, mais la manière dont chaque référentiel détermine ce qui est simultané — c’est-à-dire ce qu’il considère comme se produisant « maintenant » à différents points de l’espace — qui entraîne une différence dans la mesure des longueurs, du moins c'est ce qui apparaît sur ce diagramme d'espace-temps.
Ainsi, l’objet ne subit aucune modification physique intrinsèque. Ce que nous appelons « contraction des longueurs » résulte uniquement de la manière dont l’objet est situé dans l’espace-temps relativement à la ligne de simultanéité d’un observateur donné.
Chaque observateur, en traçant cette ligne oblique qui représente ce qui est « simultané » pour l’autre, projette les extrémités de l’objet telles que cet autre observateur devrait, selon lui, les percevoir. Il en déduit alors que l’autre « doit se penser plus long » dans son propre référentiel. Inversement, parce que l'autre est en mouvement par rapport à lui, il le perçevrait donc plus court. Ce n’est donc pas l’objet lui-même que l’on projette, mais bien la structure du présent de l’autre, et cette simple géométrie suffit à expliquer les divergences d’évaluation des distances.
Ce renversement correspond à un changement de référentiel dans le diagramme d’espace-temps. Il est donc essentiel de tenir compte de cette distinction — entre contraction apparente, liée à la relativité de la simultanéité de la relativité restreinte, et contraction réelle — si l’on veut évaluer une éventuelle non-invariance de la vitesse de la lumière à l’aide d’un interféromètre embarqué dans une navette en mouvement.
La rédaction de ce texte a été facilitée par l’utilisation de ChatGPT.
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12 - Durée de vie des muons
A ce sujet se reporter à la dernière page de cette interview :
Interview (cliquer)
Je signale aussi que, dans le cadre d'une simultanéité absolue, le "paradoxe des jumeaux" doit être abordé d'une manière nouvelle, et que cela rejoint la question de la durée de vie des muons.
Si vous envisagez "le paradoxe des jumeaux" dans le cadre de la relativité restreinte — paradoxe qui repose justement sur la relativité de la simultanéité — vous verrez qu’il n’est en rien dépendant d’une configuration spatiale particulière. Le rôle de l’accélération y est bien présent, certes, mais il est considéré depuis le référentiel de l’autre observateur. Et c’est précisément là que réside la difficulté : comment établir un lien rigoureux entre cette accélération relative et un champ gravitationnel objectif ? Ce lien, dans le cadre de la relativité restreinte, fait défaut.
Il est évident que de nombreux points mériteraient d’être approfondis pour traiter pleinement ce sujet — par exemple en y réfléchissant à la lumière du principe de Mach. Mais l’essentiel est ailleurs : la question de la relativité de la simultanéité ne peut pas être tranchée par l’expérimentation seule. Ce qui est véritablement en jeu ici, c’est une expérience de pensée, c’est-à-dire un raisonnement conceptuel et logique qui permet, ou ne permet pas, de remettre en cause la relativité de la simultanéité.
Le principe de Mach affirme que l’inertie d’un corps ne résulte pas d’un mouvement par rapport à un espace absolu, mais de son interaction avec l’ensemble de la masse de l’univers. Autrement dit, un corps ne peut être dit accéléré ou subir des forces d’inertie qu’en relation avec les autres masses qui l’entourent. Ce principe rejette l’idée d’un référentiel inertiel donné a priori : c’est la matière de l’univers tout entier qui définit ce qu’est un mouvement ou un repos. Ernst Mach insistait ainsi sur l’idée que les lois du mouvement doivent être fondées uniquement sur des relations observables entre corps matériels, sans recours à des entités abstraites comme l’espace ou le temps absolus.
On comprend ainsi que, dans le cadre d’une simultanéité absolue, ce n’est pas seulement l’accélération qui est en cause, mais la quantité de mouvement par rapport à une configuration spatiale donnée. En effet, dans ce cadre, c’est la seule manière de rendre compte d’une évolution du temps propre qui prenne en compte l’ensemble du parcours, et non un simple changement de référentiel. Ce déplacement réel, mesuré dans une trame spatiale partagée, devient la variable pertinente pour expliquer la dissymétrie temporelle entre les deux jumeaux.
La rédaction de ce texte a été facilitée par l’utilisation de ChatGPT.
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13 - Carlo Rovelli a permis à la définition du temps d'Aristote de devenir non circulaire ce n'était sans doute pas son objectif premier.
(1) Pour Aristote, le temps est le nombre du mouvement, selon l’avant et l’après
(2) nombre dans le sens de ce qui permet de nombrer.
(3) Or, Carlo Rovelli nous fait remarquer, en se plaçant dans la perspective d’Aristote, que l’on peut nombrer un mouvement en utilisant un autre mouvement.
(4) À partir de là, il suffit de remplacer « l’avant et l’après », qui sont des notions temporelles, par aller d’un point à un autre pour tel corps en mouvement. En effet, si l’on place un obstacle, on voit bien dans quel sens va le mouvement, sans avoir besoin d’utiliser ces notions temporelles.
LES MYSTÈRES DU TEMPS – 2024 (cliquer)
Étienne Klein de la minute 7:20 à la minutes 8:20 a dit :
Il y en a d'autres plus rares, que l'on appelle les philosophes du concept, qui pensent que le temps ne dépend pas de la conscience.
(a) Aristote, par exemple, qui dit que le temps est le nombre du mouvement selon l'avant et l'après,
(b) jolie formule qui ne veut rien dire, Voir 2
(c) puisque je vous défie de définir les notions d'avant et d'après sans avoir le concept de temps. Voir 3 et 4
(d) Définir le temps à partir d'un concept qui le présuppose, ce n'est pas le définir, c'est fabriquer ce que l'on appelle une tautologie. Vrai
(e) D'ailleurs c'est une grande remarque de Blaise Pascale, dont on fête les cent ans,
(f) il est impossible de définir le temps, Faux
(g) vous ne pouvez le définir qu'en rapport à lui-même. Faux
(h) Alors qu'une vraie définition consiste à montrer comment un concept dérive d'un autre concept qui est plus fondamental que lui. Vrai
(i) Mais pour le temps c'est impossible. Faux
(j) C'est un concept primitif, Faux
(k) comme on pourrait dire.
(l) Soit on l’accepte sans le définir, soit on le refuse et à ce moment là il n'y a plus besoin de définir. Faux
Étienne Klein ne tient pas compte dans son raisonnement de 3 et 4, un oubli qui change tout.
Lettre à Philosophie Magazine (cliquer)
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14 - Boucles temporelles semi-fermées
« La relativité au niveau physique est aussi présente dans la relativité générale. C’est un des principes de base qui rend en théorie possibles les boucles temporelles semi-fermées.
En effet, s’il y a, en fait, une simultanéité absolue au niveau physique, et donc un instant présent pour l’Univers, il y a impossibilité de remonter dans le temps. Marc Lachièze-Rey, dans son livre très instructif Voyager dans le temps : la physique moderne et la temporalité, étudie les conséquences du formalisme de la relativité générale. Il indique que cette dernière rend en théorie possibles les boucles temporelles semi-fermées – cas par exemple d’une boule de billard qui pourrait en théorie frapper son double dans son passé. C’est aller un peu vite en besogne que de dire qu’il n’y a pas de paradoxe, car on se retrouverait avec deux boules de billard au lieu d’une. C’est, du fait de la présence implicite du principe de relativité de la simultanéité au niveau physique, qu’à un moment donné la théorie perd pied et part dans la science-fiction.
Marc Lachièze-Rey, dans son ouvrage, étudie plusieurs possibilités théoriques de boucles temporelles ; je laisse le soin aux physiciens ou mathématiciens de commenter. Mais, même si l’on n’est pas capable de suivre le raisonnement mathématique, on peut approcher les boucles temporelles semi-fermées en se demandant sur quels principes conceptuels elles reposent. Pour certains types de boucles temporelles, Marc Lachièze-Rey parle d’accélération, de courbure de l’espace et de trou de ver. Je me suis demandé, à partir de là, comment il est possible qu’un corps puisse remonter le temps en suivant la théorie.
Voilà comment je comprends les choses, en utilisant ces trois éléments :
Tout d’abord, quand un corps accélère, en application du principe de relativité de la simultanéité au niveau physique, le temps « se déroule pour le corps », mais, selon sa ligne de simultanéité pour certains événements éloignés, il est censé pouvoir remonter le temps[1].
Ensuite, en présence d’un espace courbé par une masse importante, un corps peut revenir sur ses pas « sans changer de direction ». Ce qui fait qu’au retour on n’aurait pas besoin d’appliquer le principe de relativité de la simultanéité. Donc, la remontée dans le temps, effectuée selon une ligne de simultanéité pendant l’accélération, ne serait pas annulée.
Enfin, avec un trou de ver comme raccourci spatio-temporel, le corps pourrait passer très rapidement d’une région à une autre et, par ce biais, rejoindre très vite un lieu éloigné dans l’espace-temps. Il pourrait donc, en théorie, se retrouver rapidement à proximité des régions de l’espace-temps pour lesquelles il a remonté le temps, selon sa ligne de simultanéité, pendant son accélération.
Les boucles temporelles semi-fermées seraient donc, dans le cadre de la relativité générale, théoriquement possibles. Les physiciens se demandent toutefois si elles le sont en pratique. Il est tout de même très étonnant que les principes initiaux de la théorie les autorisent. Il y a cette possibilité d’une courbe de temps qui me permettrait de revenir dans mon passé, d’où le paradoxe du grand-père : Que se passe-t-il si je tue mon grand-père avant que mon père n’ait été conçu ? Bien sûr, on a immédiatement l’impression de nager en pleine science-fiction. Pourtant, cette approche serait permise par certaines équations de la physique. Mais, toujours d’après Marc Lachièze-Rey, il y aurait quelque chose qui empêche « de tuer mon grand-père », à savoir le principe de consistance ; en résumé, « aucune des prédictions de la théorie ne peut heurter la logique »[2]. Cette argumentation ne me paraît pas très convaincante, car elle me semble être une manière de combler un défaut de la théorie, en ce qui concerne ses principes de base, par un ajout en cours de route. On peut sans doute aussi resituer la relativité générale dans un cadre général plus vaste, rendant impossibles les boucles temporelles semi-fermées. Il n’empêche que le formalisme de la relativité générale, laissé à lui-même, les permettrait. Cela peut être une bonne indication sur la nécessité de réformer la théorie en ce qui concerne ses principes de base. (...)
Conclusion
De ces considérations, il ressort que le principe de relativité de la simultanéité au niveau physique est présent, au moins implicitement, dans les deux théories de la relativité, même si, à un moment donné, les physiciens ne s’en rendent plus compte. Ce qui illustre qu’il est capital de réformer ce cadre théorique en profondeur, en montrant qu’il y a nécessairement une simultanéité absolue au niveau physique, avec les conséquences que cela entraîne, sur l’invariance de la vitesse de la lumière[4], la représentation de l’espace-temps et l’analyse du mouvement. Et il ne faudrait pas que les théoriciens en physique passent à côté de cette question pendant encore un nombre important d’années. Il suffirait que des théoriciens, comme Étienne Klein ou Marc Lachièze-Rey, qui sont plus particulièrement interpellés dans cette lettre, ou d’autres encore, prennent ce sujet à bras-le-corps, pour que cette question soit définitivement résolue.
[1] Nantes Utopiales du 1er au 6 novembre 2017, LA FLÈCHE DU TEMPS https://www.youtube.com/watch?v=Ya0EU6jINiQ
[2] Idem.
[3] Marc Lachièze-Rey, Voyager dans le temps : la physique moderne et la temporalité, page 199, Science ouverte, Seuil.
[4] Avec l’idée d’une simultanéité absolue, on comprend qu’il y a une adaptation constante de la vitesse de la lumière à la configuration spatiale, un corps de masse importante modifiant cette configuration. Donc, en présence d’un objet de faible masse en mouvement dans l’espace, dans certains cas de figure, il devrait y avoir une différence de vitesse de la lumière, si l’on prend pour référence deux points suffisamment distants de l’objet. Bien sûr, il faut se demander si, d’un point de vue opérationnel, on peut parvenir à une mesure significative. Cette adaptation constante de la vitesse de la lumière à la configuration spatiale va dans le sens d’une approche relationnelle de l’espace et du mouvement.
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15 - Limites de la relativité de la simultanéité dans l’interprétation physique
Procéder de manière uniquement opérationnelle n'est pas toujours suffisant pour faire avancer la réflexion. Depuis plus d’un siècle, les scientifiques ont adopté une approche essentiellement fondée sur les conséquences de la théorie, et dans ce cadre, aucune contradiction n’est apparue. Mais précisément, ce mode de raisonnement reste enfermé dans le cadre d’interprétation de la relativité, lequel possède une cohérence interne indiscutable.
Or, cette cohérence ne garantit pas l’absence de faille logique lorsqu’on attribue à ce cadre une portée ontologique. Il devient alors nécessaire de distinguer ce qui est démontrable logiquement par une expérience de pensée de ce qui est accessible expérimentalement.
C’est tout le sens de l’expérience de pensée de la navette et du missile, qui prolonge celle du train d’Einstein. Elle s’inscrit dans la continuité du postulat de l’invariance de la vitesse de la lumière, lequel entraîne — par les transformations de Lorentz — la relativité de la simultanéité. Mais cette relativité de la simultanéité n’est pas, en tant que telle, directement vérifiable expérimentalement. Cela montre à quel point certaines questions, notamment celles qui touchent à la structure du temps, relèvent avant tout d’un choix d’interprétation, et non d’une simple mesure physique.
La relativité restreinte repose sur un formalisme mathématique extrêmement cohérent, dans lequel la relativité de la simultanéité découle logiquement de l’invariance de la vitesse de la lumière. Ce formalisme produit des prédictions vérifiées avec précision. Pourtant, cela ne suffit pas à clore le débat sur la nature du temps et de la simultanéité, car les concepts mêmes de "présent", d’"instant commun" ou d’"ordre temporel des événements" ne sont pas directement observables. Que l’on défende une simultanéité relative ou une simultanéité absolue, on se situe toujours dans un cadre interprétatif.
C’est pourquoi il est légitime – et même nécessaire – de recourir à des expériences de pensée. Celles-ci permettent de tester la cohérence interne d’un cadre interprétatif en l’amenant à ses limites logiques. C’est ce que met en lumière l’expérience de la navette et du missile, en prolongeant celle du train d’Einstein.
Dans un premier temps, la relativité de la simultanéité apparaît comme une propriété géométrique du formalisme : chaque référentiel a sa propre manière de découper l’espace-temps en "instants présents", ce qui se traduit par l’inclinaison des lignes de simultanéité dans un diagramme d’espace-temps. À ce niveau, on reste dans un cadre purement mathématique, sans nécessairement faire d’hypothèse sur ce qui se passe réellement dans le monde physique.
Mais ce qui donne à cette structure géométrique une portée physique, ce n’est pas simplement une convention mathématique, c’est la manière dont on interprète l’invariance de la vitesse de la lumière, notamment dans le sens de l’aller simple. Car c’est bien cette hypothèse — que la lumière se propage à la même vitesse dans toutes les directions et pour tous les référentiels, indépendamment de la source — qui implique, dans certains cas de figure, une relativité de la simultanéité ayant une portée physique réelle. Ce que les diagrammes d’espace-temps montrent pour les rayons lumineux — le décalage entre ce qui est simultané ici ou là selon le référentiel — est alors appliqué, de manière générale, à tous les phénomènes physiques.
Autrement dit, on ne considère plus la relativité de la simultanéité comme un simple outil de représentation. Elle devient une propriété objective de l’univers : le temps lui-même ne serait pas universel, mais relatif au référentiel inertiel. Ce glissement — d’une interprétation géométrique à une interprétation ontologique — est rarement formulé explicitement, car il est intégré d’emblée dans la construction du cadre relativiste. Et pourtant, c’est ce passage implicite qu’il convient d’examiner de manière critique.
Tant qu’on reste dans des situations abstraites comme celle du train d’Einstein, ce cadre reste logiquement cohérent. Il permet de rendre compte d’effets bien confirmés, comme la dilatation des durées ou la contraction des longueurs. Mais lorsqu’on pousse le raisonnement jusqu’à l’expérience de la navette et du missile, une contradiction majeure apparaît.
En effet, si l’on accepte que la relativité de la simultanéité ait une réalité physique, on se retrouve dans une situation où deux référentiels inertiels affirment des choses ontologiquement incompatibles : dans l’un, le missile est déjà présent pour la navette ; dans l’autre, il ne l’est pas encore. Or, cette divergence peut devenir contradictoire dès lors que la navette accélère et calcule la trajectoire du missile par rapport à elle-même.
Il devient alors nécessaire de reconsidérer le cadre interprétatif lui-même. Car si une contradiction apparaît dans l’interprétation physique de la relativité de la simultanéité, on ne peut plus maintenir ce principe comme fondement du réel. Or, il n’existe pas de troisième voie : soit deux événements simultanés pour un observateur le sont aussi pour un autre, soit ils ne le sont pas. Dans le cas de l’expérience de la navette et du missile, comme dans celui du rayon lumineux émis à l’arrière du train, il devient évident que l’on doit trancher : un même événement, présent pour un observateur à un instant donné, existe ou n’existe pas pour l’autre. Une structure de l’espace-temps fondée sur une simultanéité absolue, où le présent est commun à tous les référentiels, s’impose alors comme la seule alternative cohérente.
Ce n’est donc pas une simple hypothèse concurrente, mais la conséquence logique du fait que l’interprétation relativiste conduit à une contradiction lorsqu’elle prétend attribuer une réalité physique à la relativité de la simultanéité. Le modèle relativiste, s’il ne peut résoudre cette contradiction qu’en refusant d’assigner une réalité aux événements eux-mêmes, ne peut plus prétendre être la description ultime du réel.
La rédaction de ce texte a été facilitée par l’utilisation de ChatGPT.
D'accord – pas d'accord ?
16 - Utilisation de ChatGPT
Certains pourront s’étonner que j’aie eu recours, à quelques reprises, à ChatGPT dans cette page. Mais il faut reconnaître que cet outil offre un avantage précieux : il permet de formuler, structurer et intégrer des arguments en quelques secondes, là où des échanges avec des interlocuteurs humains — parfois très compétents — peuvent demander des années. Cela ne retire rien à la valeur du dialogue humain, mais souligne à quel point une aide immédiate à la réflexion peut s’avérer utile, surtout face à des questions complexes et parfois longuement incomprises. Il demeure toutefois un risque important lié à l’intelligence artificielle : celui d’un raisonnement extrêmement puissant, mais entièrement détaché de toute dimension spirituelle.
D'accord – pas d'accord ?
Conclusion :
« 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 physiquement invariante dans tous les cas de figure.»
Extrait de mes deux derniers livres avec quelques ajouts propres à ce site internet
Cordialement
Philippe de Bellescize