Vitesse de la lumière

Un raisonnement en partie inexact à l'origine de la relativité restreinte?

« On pensait autrefois que la vitesse de la lumière était invariante vis-à-vis de l’éther, et que, de ce fait, elle ne pouvait pas l’être vis-à-vis de la Terre. L’expérience de Michelson et Morley était censée confirmer cela. Étonnamment, elle semble, au contraire, indiquer que la vitesse de la lumière est invariante par rapport à la Terre. À partir de là, Albert Einstein est sans doute parvenu à peu près à ce raisonnement : si la vitesse de la lumière est invariante par rapport à la Terre, alors que cette dernière est un corps en mouvement, alors elle l’est par rapport à n’importe quel corps en état d’inertie. Si l’on prend en compte l’expérience de pensée du train, cela revient à dire que, si la vitesse de la lumière est invariante vis-à-vis de la gare, alors elle l’est également par rapport au train en mouvement constant par rapport à la gare. Ce raisonnement, on pourra s’en apercevoir en lisant ce livre, est en partie inexact. Nous verrons qu’il est sans doute plus juste de penser, même si l’on ne découvre pas immédiatement quelle en est l’origine, qu’il y a une adaptation constante de la vitesse de la lumière à la configuration spatiale. » Extrait du livre Paradoxe sur l'invariance de la vitesse de la lumière.

Il n'y a pas forcément, pour la vitesse de la lumière, que deux solutions possibles :

Celle d'Einstein (invariance de la vitesse de la lumière par rapport aux différents référentiels inertiels);
Celle d'un référentiel privilégié de Lorentz;

à ce sujet on trouve, en tapant « théorie de l'éther de Lorentz », sur Google :

« Or, en théorie de l'Éther de Lorentz, la vitesse de la lumière n'est isotrope que dans le référentiel de l'Éther et anisotrope sinon ; les référentiels inertiels ne sont pas physiquement équivalents.»

Il y en a au moins une troisième :

Celle de référentiels localement privilégiés :

Ce point de vue n'a pas été considéré par la physique depuis la naissance de la relativité restreinte. Il aboutit à une nouvelle vision de l'espace-temps, un nouveau cadre conceptuel pour la physique.

« Je cherche seulement à montrer que, d’un point de vue théorique, l’invariance au niveau physique de la vitesse de la lumière implique la relativité de la simultanéité au niveau physique. Or, cette dernière aboutissant à des contradictions, cela permet d’éliminer de manière certaine la première possibilité. Et, comme on peut sans doute aussi éliminer l’interprétation de Lorentz, il ne reste plus que l’interprétation que je propose : une vitesse de la lumière localement invariante par rapport à certains observateurs inertiels, du fait d’une adaptation constante de la vitesse de la lumière à la la configuration spatiale (*). Or, cet aspect des choses pourrait probablement être mesuré.. » Extrait du livre Et il survolait les eaux vers une nouvelle vision de monde physique ?

Temps aller retour et interféromètre (149.79 Ko) (cliquer)

(*) J'aurais peut-être dû écrire : "du fait d’une vitesse de la lumière dépendante de la configuration spatiale". Il faut par exemple prendre en compte l'effet Shapiro.

Ressource Vidéo:

Y a-t-il vraiment une limite pour les vitesses ? Marc Lachièze-Rey

j'ai mis ces messages sous la vidéo :

Le 28-04- 2028: « Merci pour les explications sur la vélocité ; néanmoins, quelques remarques sur des sujets connexes. Le fait que des horloges ne battent pas le même rythme selon leur position spatiale ou leur mouvement n’implique nullement que le temps n’existe pas. Cela signifie seulement que le rythme des processus physiques dépend des conditions spatiales, ce qui est très différent d’une négation du temps lui-même. On ne peut pas arbitrairement éliminer la possibilité que deux horloges « identiques », placées dans des conditions spatiales différentes — par exemple à deux étages différents d’un même immeuble — tournent simultanément à des rythmes différents. De même, le fait que l’on ne puisse pas déterminer la simultanéité de deux événements distants indépendamment de toute convention de mesure n’implique nullement que la simultanéité n’existe pas. Il s’agit là d’une limite de nos procédures de mesure, et non d’une propriété ontologique. Par ailleurs, le fait que l’on ne mesure que des durées propres — c’est-à-dire des temps locaux associés à des processus physiques particuliers — n’implique pas que le temps en tant que tel n’existe pas. Là encore, on confond une contrainte opératoire avec une conclusion portant sur la nature du réel. Marc Lachièze-Rey fait l’impasse sur ces distinctions, en passant d’un constat de limitation expérimentale à une interprétation ontologique beaucoup plus forte, qui reste pourtant discutable. »

Le 29-04-2028: « Ceci dit, je trouve que les explications de Marc Lachièze-Rey sur la vélocité sont très intéressantes. Le fait de remplacer la notion de vitesse par celle de vélocité me paraît ouvrir une piste intéressante.On pourrait y voir une manière de relier plus finement la propagation de la lumière à la structure de l’espace. »

Le 30-04-2028: « La vitesse mesure uniquement la rapidité du mouvement, tandis que la vélocité en précise également la direction. Mais cette direction est généralement définie dans un espace abstrait. On peut aller plus loin en considérant que la vélocité exprime une orientation dans la structure spatiale réelle, c’est-à-dire dans l’ensemble des relations qui constituent l’espace physique.

Le quadri-vecteur énergie-impulsion unifie énergie et mouvement dans un cadre géométrique. Une extension possible consisterait à les définir comme dépendant de la configuration relationnelle, à la fois locale et globale, ce qui reviendrait à remplacer une description purement géométrique du mouvement par une description relationnelle.

Il s’agit d’une piste de réflexion ; je n’en maîtrise pas encore les aspects techniques, mais elle me paraît intéressante à explorer. »

Le 04-05-2028: «  Carlo Rovelli a permis à la définition du temps d'Aristote de devenir non circulaire, ce qui n'était sans doute pas son objectif premier. Pour Aristote, le temps est le nombre du mouvement, selon l’avant et l’après, nombre dans le sens de ce qui permet de nombrer. 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. 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. Ce qui veut dire que la définition du temps d'Aristote, éclairée par la précision apportée par Carlo Rovelli, peut très bien être considérée comme toujours valable.

À partir de là, au lieu de parler de quatre dimensions — trois d’espace et une de temps — on peut envisager une description fondée sur les seules dimensions spatiales, en intégrant les variations temporelles dans la structure même des relations entre les corps. Une telle perspective devient possible dans une approche entièrement relationnelle de l’espace et du mouvement. »

Philippe de Bellescize