1) Les échecs répétés de l'application des
principes newtoniens aux phénomènes électromagnétiques amènent Einstein a
comprendre que les premiers doivent être erronés. Il existe un principe de
relativité qui dit que tous les référentiels en mouvement rectiligne et
uniforme les uns par rapport aux autres sont équivalents; le mouvement
rectiligne et uniforme absolu n'a pas de sens, il n'existe de tels mouvement
que relatifs; c'est à dire, finalement, qu'aucune expérience de physique ne
permet à un observateur de déterminer son état de mouvement rectiligne et
uniforme. C'est facile à vérifier pour des systèmes mécaniques, est-ce encore
vrai pour des expériences électromagnétiques ? Le philosophe Mach, le
mathématicien Poincaré et le physicien Einstein pensent qu'il en est bien
ainsi, et que c'est ce que signifient tous les résultats négatifs d'expériences
comme celle de Michelson et Morley.
C'est donc là ce qu'il convient de
vérifier, et c'est ce qu'ont tenté de faire Michelson et Morley. Comme la plus
grande vitesse par rapport à l'espace absolu (l'éther en l'occurrence) dont ils
pouvaient disposer était la vitesse de la Terre dans son mouvement de
révolution autour du Soleil, soit 30 km s-1, l'effet attendu était
extrêmement faible; ils ont utilisé une méthode interférométrique, en faisant
interférer le signal lumineux A-B avec le signal lumineux A-C. Pour éliminer
tout déséquilibre instrumental. C'est le déplacement des franges d'interférence
entre ces deux positions qui devait permettre de détecter la variation de la
vitesse apparente de la lumière dans les deux orientations. Le résultat a été
totalement négatif...
2) Du fait du déplacement de la Terre
dans le Système solaire, et plus généralement du déplacement de ce dernier par
rapport à la surface d'émission du fond diffus cosmologique, la température du
fond diffus cosmologique présente une variation en fonction de la direction,
conséquence d'un simple effet Doppler : à la fois un décalage vers le bleu
dans la direction du déplacement et un décalage vers le rouge dans la direction
opposée. Ce dipôle de température modifie les lectures du CMB., L'effet Doppler
permet de calculer une vitesse à partir de cette différence de température.
Si l'on enlève la contribution due au mouvement de la Terre autour du Soleil, alors l'amplitude du dipôle observé est de 3,358±0,001 mK, correspondant à une vitesse du Soleil de 369 km/s de celui-ci par rapport à la zone d'émission du rayonnement. La direction de ce dipôle est, en coordonnées galactiques, l=264,31°±0,20°, b=48,05°±0,11°, soit 11h 11min 57s±23s et -7,22°±0,08° en termes d'ascension droite et de déclinaison. Cette direction est quasiment opposée à celle de l'apex solaire, c'est-à-dire à l'opposé de la direction vers laquelle se déplace le Soleil au sein de la Voie lactée. En tenant compte du déplacement du Soleil au sein de la Voie lactée, on calcule le dipôle du fond diffus cosmologique par rapport à la Voie Lactée. Sa direction est peu modifiée, l=276°±3°, b=30°±2° mais son amplitude augmente significativement du fait de la vitesse du Soleil par rapport au centre galactique, pour atteindre 5,70 mK, correspondant à une vitesse de 627 km/S. Le Groupe local (dans lequel se trouve la Voie lactée) se déplace donc à la vitesse de 627 ± 22 km/s relativement au CMB (qui est donc considéré comme un référentiel cosmologique)
COMMENTAIRES
Nous savons qu’aux fondements de la
relativité, se trouve l’échec de l’expérience de Michelson et Morley destinée à
prouver la possibilité d’un mouvement relativement à un référentiel absolu à
savoir l’éther composant l’espace. Avec Einstein, nous perdons ce référentiel
absolu newtonien puisque le mouvement se mesure désormais par rapport à un
autre absolu, celui de la vitesse de la lumière.
Or, dans l’expérience relatée ci-dessus, il
a été possible de mesurer un mouvement relativement au fond diffus d’ondes
« tapissant » l’espace de façon totalement homogène tel que
finalement nous aurions affaire à une sorte d’espace absolu qui fut celui de
Newton.
Nous sommes étonnés de l’absence
d’étonnement de la communauté scientifique face aux résultats de cette
expérience qui semble réconcilier Einstein et Newton : le mouvement
uniforme des ondes se constitue en référentiel inertiel permettant la mesure du
mouvement absolu de la Terre. Michelson et Morley doivent fêter dans leur tombe
leur réussite posthume.
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