La relativité revisitée

La problématique de l’expérience de Michelson
Depuis toujours les astronomes ont connu l'espace formé par les "étoiles fixes" qui permettaient aussi aux navigateurs de s'orienter.
Depuis Galilée on sait que la Terre gravite autour du soleil relativement à cet espace de référence, à la vitesse d’environ 30 km/s. On supposait depuis l’antiquité que la vitesse de la lumière était limitée et constante et des mesures ont été tentées depuis Galilée selon une douzaine de méthodes (lien wiki). Michelson lui-même l’avait mesurée avant de concevoir son interféromètre qui devait mesurer la vitesse de la Terre dans l’espace. 

L’expérience de Michelson a échoué: elle n’a enregistré aucune différence de vitesses dans aucune des directions de mesure et selon aucune des différentes phases de rotation ou de gravitation de la Terre.
L’échec pouvait être attribué :

• à une erreur de la méthode d’observation, c’est-à-dire à la conception de l’expérience, 
  
• à une aberration du phénomène observé: la lumière.
  

La première hypothèse était celle de H.A. Lorentz qui recherchait une raison à l’échec de l’expérience.  Il concevait qu’une contraction proportionnelle des bras de l’instrument pouvait annuler les variations des longueurs d’onde lumineuse attendues en raison de l’addition des vitesses. Mais il n'a pas pu donner une explication physique de cette contraction.
  
La seconde hypothèse était celle du mathématicien Poincaré qui a fait simplement confiance à l’expérimentation des physiciens et formulé le principe de relativité affirmant que la vitesse de la lumière est la même pour tout observateur parce que « les lois physiques s'expriment de manière identique dans tous les référentiels inertiels ». Il déclara aussi l’éther, supposé par Maxwell, comme inutile.


La Relativité de l’espace-temps d’Einstein
Le principe de relativité a érigé l’échec d’une expérience en principe et loi. C’est une erreur épistémologique.

Le « génie »d’Einstein a été d’associer à la première erreur une seconde erreur épistémologique qui compense la première, la relativisation des référentiels classiques d’espace et de temps : l’espace-temps de Minkowski qui avait été son prof de math à Zurich. Cet espace-temps à quatre dimensions n’est qu’un artifice mathématique, une représentation matricielle de trajectoires selon la mécanique classique. Mais cette métaphore a été prise pour la réalité elle-même.
Les variables d’espace xyz et de temps t, qui représentaient pour Poincaré et Lorentz des longueurs d’onde et des périodes d’ondes, Einstein les interpréta littéralement comme des contractions ou dilatations de l’espace-temps.

Ainsi on parvint à certaines prédictions vérifiées qui suffirent pour dire que la théorie est juste alors qu’en raison de ses présuppositions elle n’est pas vraie et présente des failles.[/size]
 
La relativité de l’observation et de l’objet de Lorentz/Ivanov
[size=12]Dès 1980, Yuri N. Ivanov, ingénieur russe, a découvert que la matière et par conséquent les bras de l’interféromètre se contractent en fonction de leur vitesse comme les ondes de lumière qu’ils sont censés mesurer, en fonction des transformations prévues par Lorentz.
 
Je n’explique ici que les principes. La théorie et les expériences sont présentées en anglais dans Rhythmodynamics.

Ivanov commence par où toute expérimentation devrait commencer : des considérations épistémologiques et l’établissement de postulats. Il déclare l’espace euclidien classique comme référentiel fondamental et condition ce toute description géométrique et physique, et pose trois postulats :1) Des oscillateurs harmoniques; 2) un milieu transformant les vibrations en propagation d’ondes sphériques à vitesse constante ; 3) l’interaction avec au moins un autres oscillateur, formant un système d’oscillateurs reliés par des ondes stationnaires.


Dans le milieu, les ondes se propagent toujours de manière sphérique à vitesse constante à partir du point d’émission. Si l’émetteur d’onde se déplace, Les longueurs d’onde se contractent à l’avant et se dilatent à l’arrière, ce qui donne ce genre de figures. 



C’est ce qu’on constate au son de la sirène d’une ambulance ou voiture de police : des fréquences aiguës à l’avant, grave à l’arrière. C’est l’effet Doppler.


Par la théorie d’abord, puis par l’expérimentation, principalement avec les ondes sonores, Ivanov a montré que si un système de deux oscillateurs se déplace dans le milieu d’onde (air, eau ou espace), l’onde stationnaire qui les réunit se contracte en fonction de la vitesse selon la formule de transformation de Lorentz. 

L’animation suivante que l’on doit au regretté Gabriel Lafrenière montre l’onde stationnaire formée entre deux oscillateurs de même fréquence alignés en direction du mouvement vers la droite. Les ondes qui se propagent à vitesse constante dans le milieu sont accélérées (rouge), celles d’ondes propagée vers l’arrière sont ralenties (vertes), La moyenne géométrique des deux longueurs d’onde forme la longueur de l’onde stationnaire (2 ventres d’onde) que l’on voit se déplacer à droite. De plus le déplacement rapide de la bande noire vers la droite représente l'onde de phase de Louis de Broglie.


 
Tout corps solide peut être considéré comme un paquet d'ondes stationnaires, avec des atomes logés dans les noeuds. Les atomes sont les oscillateurs sources d'ondes dont l'interaction forme les ondes stationnaires




Lorsque le paquet d'ondes stationnaires est en mouvement, il se rétrécit en fonction de la vitesse selon la formule de Lorentz. La matière et la lumière sont de même nature. Par conséquent, la contraction des bras de l’interféromètre et celle du faisceau de lumière sont égales, ce qui rend impossible la mesure d’un décalage d’ondes. Ceci explique l'échec de l'essai de Michelson, Morley et Miller de mesurer avec cet instrument la vitesse de la Terre dans l'espace.



]Rapports inverses du référentiel et de l’observable.
Dans la RR, l’observateur est considéré comme « référentiel inertiel » et l’espace et temps se transforment par rapport à lui et deviennent l’observable. C’est une approche à la fois anthropocentrique et matérialiste.
Dans la relativité d’Ivanov, espace et temps restent les référentiels; la taille de l’observable et de l’observateur lui-même (c.-à-d. la matière) se réduisent en fonction de leur vitesse par rapport à l’espace.
Alors que la RR ne décrit que les vitesses relatives de deux observateurs par la moyenne géométrique, la relativité d’Ivanov les formule par rapport à l’espace commun par une moyenne harmonique en tenant compte aussi de l’angle d’incidence. Cette relativité est plus générale et plus riche de conséquences.

Sur la base des rapports de fréquences et de phases à l’intérieur du solide ivanov a fait d’autre découvertes qui peuvent conduire à des applications inédites. Il fournit des explications de phénomènes que la physique admet simplement comme des " faits » tels que l’inertie ou masse, le mouvement dit inertiel à vitesse constante ou l’accélération, en particulier l’accélération gravitationnelle.
 
Par rapport à la RG il y a une inversion analogue des référentiels. Dans la conception ondulatoire de la matière, ce n’est pas l’espace qui se courbe. Les lignes d’équidistance qui, dans le schéma de « toile » courbée par la masse de la RG, se rapprochent du « trou » sont à interpréter comme des rétrécissements d’ondes stationnaires tournant en vortex en accélérant vers le centre. Il faut se rappeler l’équivalence entre masse et fréquence formulée par Louis de Broglie.
mc2=hf ; m = {h/c2}.f ={h/c}/l ou en remplaçant mc par la pulsion : p = h/ l  

Ceci conduit à des modèles d’interprétations électromagnétiques des étoiles supermassives (alias trous noirs) qui ont déjà été formulées dans le gravitomagnétisme par Thierry De Mees.

Précision à propos de la contraction des ondes stationnaires d'Ivanov

Lorentz n'envisageait qu'une contraction du système dans la direction x du mouvement, sans contraction latérale. La formule d'Ivanov prévoit une contraction latérale mais une contraction aggravée au carré dans la direction du mouvement.
Au contraire, une analyse nouvelle des formules d'Ivanov et de Lafrenière, que j'ai publiée sur mon site dans le chapitre de la Relativité de Lorentz-Ivanov démontre que l'objet à la vitesse relativiste subit une diminution de ses dimensions internes égale dans toutes les directions x, y et z, selon la formule:
Cela signifie que la moyenne géométrique des ondes opposées, retardée et avancée, formant l'onde stationnaire, est égale à la contraction de Lorentz. Celle-ci dépend donc seulement de la vitesse de l'objet; elle est indépendante de l'angle d'orientation des ondes stationnaires qui forment le réseau de la structure.