La fin de la relativité

 La théorie de la relativité restreinte d'Albert Einstein est fondée sur deux grands postulats. Un postulat c'est un principe non démontré, mais sans doute légitime, car semblant intuitivement non contestable. La plupart des postulats sont jugés comme étant des marques de bon sens, des appuis sur l'expérience.

Mais si l'interprétation de l'expérience n'est pas bonne alors le postulat risque de ne pas être bon du tout… C'est ce dont je parlais dans l'article sur la vitesse de la lumière : par exemple si on lâche n'importe quel objet, une pomme par exemple, on va constater qu'elle tombe par terre, mais si on en déduit qu'elle est repoussée par le ciel eh bien on fait en physique ce qu'on appelle une erreur d'interprétation. On peut même faire une belle formule mathématique sur le repoussage universel du ciel vers la terre qui entérine bien la découverte. En fait il faut savoir qu'en mathématique on peut tout, c'est ce qui les rend tellement dangereuses en physique d'ailleurs.

Alors qu'est-ce que c'est le deuxième postulat de la relativité restreinte ? Eh bien c'est quelque chose que les scientifiques ont eu un peu de mal à avaler au début parce que ça défie l'intuition :

La vitesse de la lumière dans le vide a la même valeur dans tous les référentiels galiléens

C'est tout simple, ça veut dire que même si un vaisseau spatial se déplace pratiquement à la vitesse de la lumière eh bien la lumière qu'il émet à l'avant avec ses phares ;-) se déplace à peine plus vite que lui !... C'est vraiment étrange parce que on aurait plutôt tendance à penser que la lumière sera émise par nos phares.. à la vitesse de la lumière ! Même si on se déplace très vite… Les vitesses s'ajoutent en général, si je jette une pierre en avant quand je roule sur un vélo elle ira plus vite que quand je suis à l'arrêt !

Mais non, les scientifiques, à cause de l'interprétation d'expériences (dont je parle également dans l'article précèdent) et à cause d'équations mathématiques très complexes (dont peu de gens comprennent bien chaque terme), se sont petit à petit habitué à accepter ce fait, et petit à petit c'est même devenu une évidence, qu'il est presque mal venu de remettre en question… Pourtant je vous le rappelle, les postulats, en général, sont jugés comme étant "des marques de bon sens" normalement…

Alors voilà, aujourd'hui une expérience pourrait mettre à mal ce drôle de postulat, et ce ne serait pas dommage franchement parce que ça fait un peu désordre dans une science "physique" d'avoir des phénomènes presque paranormaux je trouve !! :-)

Il s'agit tout simplement de vérifier si la lumière émise à l'avant par un objet en mouvement se déplace bien à la vitesse de la lumière, quelle que soit la vitesse de l'objet comme le postule la théorie, ou bien si elle se déplace à la vitesse de la lumière + la vitesse de l'objet...

Le schéma est simple :

Figure 1

Schéma de l’expérience

Une source de lumière laser est divisée perpendiculairement par un miroir semi-réfléchissant S1 en deux faisceaux sur deux miroirs M1 et M2 puis les deux faisceaux sont recombinés ensemble sur un autre miroir semi-réfléchissant S2.

Je n'entre pas dans les détails mais sachez seulement que les faisceaux recombinés peuvent être en phase, donc s'ajouter et être deux fois plus brillant, ou bien être en opposition de phase, donc se soustraire et disparaitre (de la vue).

Sur les parcours M1-S2 et S1-M2 on place des blocs B1 et B2 de verres transparents d'indice n quelconque, la vitesse de la lumière à l'intérieur de ces blocs est sans importance mais elle doit être la même dans les deux blocs, ils doivent donc avoir le même indice.

Enfin on peut déplacer le bloc B2 sur des rails exactement alignés avec le rayon S1-M2.

Selon la théorie actuelle, si on déplace B2 sur les rails de gauche à droite en direction de M2, la lumière émise lorsqu'elle sort du bloc B2 doit continuer de se déplacer à la vitesse de la lumière, même quand on déplace rapidement le bloc, elle ne doit pas s'ajouter à la vitesse du bloc B2. Donc les temps de parcours pour les deux faisceaux sur M1-S2 et S1-M2 devrait rester égaux même si on change la vitesse de B2 et la phase de devrait pas changer non plus à la recombinaison des faisceaux après S2.

Mais si la phase change quand on se met à bouger le bloc ! Et bien ça veut forcément dire que la vitesse de la lumière à la sortie de B2 jusqu'à M2 a été plus vite qu'en sortie de B1 jusqu'à S2 ! Et même à l'intérieur de B2 la vitesse de la lumière est probablement différente également de ce qu’elle est dans B1 !

Bref si la phase change quand on se met à bouger le bloc le postulat tombe ! et selon la formule consacrée : on prévient .. tout le monde !! :-)

Voilà. Alors vous allez me dire, mais pourquoi tous ces scientifiques si intelligents qui se moquent de nous parce qu'on est bête dans les repas entre copains, pourquoi n'y ont-ils donc pas pensé avant ? Eh bien parce que c'est comme ça la science, on fait une petite erreur, qui en amène une autre, et ça fait boule de neige… En l'occurrence l'erreur qui a été commise c'est de croire que la lumière pouvait être réfléchie, réfractée ou traverser l'air sans être "affectée", "ralentie" en fait, ou accélérée, c'est ce dont je parle dans l'article précédent.

Le problème c'est que même s'il y a des petites erreurs d'interprétations expérimentales, les mathématiciens, eux, ça les gêne pas, mais alors pas du tout !! :-) Il arrivent et sortent quand même des belles formules, ajustées à la perfection à l'interprétation (donc en substance, à n'importe quoi, dans le sens "tout est possible") certains termes dans les formules n'ont rien de "réel", de physique, mais ce n'est pas grave…

Ce qui est triste quand même c'est qu'on finit par penser que ce sont ces équations qui ont raisons, et pas l'expérimentation scientifique… On n'expérimente même pas tellement on est sûr que les équations sont bonnes… D'ailleurs vous savez le plus drôle ? Ils sont capable de ne même pas la faire cette expérience !! On parie !? ;-)