Si l'éther n'existe pas, qu'est-ce qu'une onde électromagnétique ?

[invite94546c6c]

Bonjour à tous sur ce forum que j'ai découvert il y a peu.

Voilà : quelqu'un m'a dit qu'en réalité on ne sait pas ce que c'est qu'une onde électromagnétique. On ne peut que décrire les phénomènes en tentant de les prédire au mieux pour pouvoir en tirer profit en les provoquant, à l'occasion. C'est vrai au fond, depuis Einstein l'éther n'existe plus et alors on se demande comment les ondes électromagnétiques se propage ? Même la lumière se propage dans le vide intergalactique : c'est très MYSTERIEUX ou alors on maîtrise parfaitement le phénomène ?

D'avance merci.

[invite88ef51f0]

Salut,
Physiquement : il n'y a aucun mystère dans les ondes électromagnétiques. Ce sont des variations spéciales des champs électrique et magnétique, un champ étant quelque chose qui à tout point de l'espace associe un vecteur (car ici, on parle de champs vectoriels, mais il existe aussi des champs scalaires, etc...)

Métaphysiquement : ça peut être assez troublant de se dire qu'il existe un champ dans tout l'espace, car celui-ci ne nous est pas perceptible directement... mais ça lance des débats sur ce qu'est vraiment la réalité, etc...

[invite3d779cae]

"depuis Einstein l'éther n'existe plus"

Et depuis archimede les bateau flotte ! LOL

excusez moi ....

Bon serieux, c'est sur que c'est troublant de savoir qu'une onde peut se propager en l'absence de support. Mais il faut se dire qu'il y a pas mal d'experience qui vont dans le sens de l'existance d'un support et d'autre le contraire. Petit exemple de chacune des experiences :

Si on tente d'accélérer une particule il arrive un moment ou on constate qu'on a beau lui fournir de l'energie elle n'accélère plus ! Quand on y regarde de plus pres on voit qu'on peut exprimer ca par une force qui s'oppose a l'accélération et qui est proportionnelle a la vitesse !

Suprenant n'est ce pas ? Les forces qui s'oppose a l'accélération et qui sont proportionnelle a la vitesse sont les forces de frottement fluide .... Mais sur quoi frotte donc la particule puisqu'elle evolue dans le vide ?? -> existance de support

Une experience contradictoire est celle de Michelson et de Morley, tres connue qui montre que la propagation de la lumiere n'est pas influencé par la vitesse de la source ! -> absence de support !

Il faut simplement se dire que les sciences sont encore a leurs debut éh oui si on compare l'histoire de l'homme a celle de l'univers on constate que c'est rien du tout ....

Il n'y a pas si longtemps que ca les physicien se battaient pour savoir si la lumiere etait une onde ou des particules ! Résultat ? bun c'est les 2 ! Allez savoir d'ici 10 on aura peut etre une explication sur la propagation des ondes EM dans le vide

[invite88ef51f0]

Si on tente d'accélérer une particule il arrive un moment ou on constate qu'on a beau lui fournir de l'energie elle n'accélère plus ! Quand on y regarde de plus pres on voit qu'on peut exprimer ca par une force qui s'oppose a l'accélération et qui est proportionnelle a la vitesse !

Je ne vois pas de quoi tu parles ! Du freinage par rayonnement (mais dans ce cas la force dépend de l'accélération, pas de la vitesse), ou bien de la limite relativiste de vitesse ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite3d779cae]

Alors apres avoir fouiller dans mes cours de relativité de l'an passé je suis tombé sur : (voir piece jointe)

avec a l'accélération
u la vitesse
F la force appliqué sur la particule pour l'accélérer
m la masse de la particule
et gamma = (1- v²/c²)^1/2

donc sauf erreur de la part de mon prof de relate quand on pousse une particule il existe une force (A) proportionnelle a la vitesse qui va limiter l'accélération.

[invite88ef51f0]

Et bien, tu viens de m'apprendre quelque chose...

[invitebb226d51]

Alors apres avoir fouiller dans mes cours de relativité de l'an passé je suis tombé sur : (voir piece jointe)

avec a l'accélération
u la vitesse
F la force appliqué sur la particule pour l'accélérer
m la masse de la particule
et gamma = (1- v²/c²)^1/2

donc sauf erreur de la part de mon prof de relate quand on pousse une particule il existe une force (A) proportionnelle a la vitesse qui va limiter l'accélération.

Je ne sais pas si on peut dire ce que tu dis!
Le phénomène qui résiste à l'accélération c'est l'inertie donc la masse.
La relate nous dis que la masse dépend de la vitesse et donc l'inertie d'un corps augmente avec sa vitesse. Pas besoin d'introduire un quelconque frottement avec un support!

[invitef591ed4b]

Une onde électromagnétique est un agencement particulier des champs électrique et magnétique. En fait, c'est une solution des équations de Maxwell, de type ondulatoire (càd solution avec propagation, et oscillation).

[invitec0db7643]

Une experience contradictoire est celle de Michelson et de Morley, tres connue qui montre que la propagation de la lumiere n'est pas influencé par la vitesse de la source ! -> absence de support !

L’expérience de Michelson et Morley montre qu’on ne peut pas déterminer de mouvement par rapport à l’Ether en utilisant des règles et des horloges par les méthodes classiques, mais ne montre absolument pas l’inexistence de l’Ether. Tout au plus peut on dire que puisqu’on ne peut pas mesurer de mouvement par rapport à l’Ether, alors, il devient superflu de postuler son existence pour l'étude des phénomènes abordés en relativité restreinte. Superflu n’a jamais signifié absence.

[chaverondier]

"Depuis Einstein l'éther n'existe plus". C'est sûr que c'est troublant de savoir qu'une onde peut se propager en l'absence de support.

D’autant que l'hypothèse d'inexistence d’un milieu de propagation des ondes n'est pas nécessaire pour respecter la Relativité Restreinte. Si l'on suppose en effet
1 l'existence d'un milieu de propagation des ondes quantiques
* homogène (conservation de l'impulsion)
* stationnaire (conservation de l'énergie)
* isotrope (conservation du moment cinétique)
2 tel que les ondes se propageant à une vitesse indépendante de leur source le fassent à la vitesse finie c.
3 tel que les objets matériels en mouvement de translation uniforme par rapport à ce milieu soient supposés se comporter comme des ondes stationnaires dans leur référentiel de repos (d'où contraction de Lorentz des longueurs des objets matériels et dilatation temporelle de Lorentz de la période des horloges en mouvement de translation uniforme par rapport à ce milieu)

Alors, non seulement l’invariance relativiste des lois de la mécanique et de l'électromagnétisme peut-être est respectée, mais elle est assez fortement suggérée par ces hypothèses physiques. Peut-être même, avec un effort de formalisation approprié, une démonstration est-elle possible (je n’ai pas essayé car, à part des petits détails à droite à gauche, ça n'apporterait rien de vraiment neuf par rapport à la Relativité de Lorentz cf http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/relativite.htm ). En partant de ces hypothèses physiques, il semble en effet difficile d’échapper à l’hypothèse d’invariance de ces lois vis à vis des actions du groupe de Poincaré réduit c’est à dire en fait
1 à la relativité de ces lois à l'égard de
* la position spatiale où on réalise une expérience
* le moment (où on réalise une expérience)
* l'orientation spatiale
* la vitesse de translation vis à vis du milieu de propagation des ondes supposé
2 à l’émergence de la notion de référentiel inertiel,
3 à l’invariance et à l’isotropie de la vitesse de la lumière lors d’un changement de référentiel inertiel.

Il en découle
* la réciprocité apparente de la contraction de Lorentz des distances
* la réciprocité apparente de la dilatation temporelle de Lorentz
* la relativité de la simultanéité
* l'impossibilité pour l'observateur de mesurer sa vitesse par rapport au milieu de propagation des ondes supposé (si tous les phénomènes physiques sans exception respectent bien l’invariance relativiste)

Ignorer le milieu (éventuel) de propagation des ondes quantiques car l'invariance des lois de la physique vis à vis des actions du groupe de Poincaré est tout ce dont on a besoin pour exprimer mathématiquement l’invariance relativiste est une chose. Dire qu'il n'existe pas de milieu de propagation des ondes quantiques peut certes se défendre (les discussions sur la pertinence ou pas de tel ou tel usage du concept d’onde quantique, sur sa distinction vis à vis du concept d’onde mécanique et sur les considérations d’espace de configuration notamment sont bien connues, je ne détaille pas) mais ce n’est pas tout à fait la même chose.

Bernard Chaverondier

[invite88ef51f0]

Mais un éventuel support de propagation apporte-t-il quelque chose par rapport à une propagation dans le vide ? Ca ne sert à rien de supposer des choses qui n'apportent rien de plus, autant prendre l'hypothèse la plus simple...

[glevesque]

Salut

Et oui, et c'est exactement l'hypothèse du tissus-support d'espace-temps qui est en vigueur, et cela est un éther-support de la propagation phénoménales des champs de matière-énergie ou de champs vibrato-énergétique, bien que celle-ci est de forme virtuelle bien attendu, par rapport à l'éssence et à la nature des choses.....

Bon j'ai compris je me tais !!!

A++

[chaverondier]

Mais un éventuel support de propagation apporte-t-il quelque chose par rapport à une propagation dans le vide ? Ca ne sert à rien de supposer des choses qui n'apportent rien de plus, autant prendre l'hypothèse la plus simple...

En fait, ce n'est pas si évident que ça. Quand j'ai voulu savoir s'il était possible ou pas de transmettre de l'information à vitesse supraluminique en mettant à profit la non-localité quantique, je suis d'abord tombé sur les objections relativistes et c'est pour cela que j'ai été amené à creuser cette question.

Les objections relativistes sur l'impossibilité de transmettre des informations entre événements séparés par des intervalles de type espace m'avaient d'ailleurs été présentées au départ comme un conflit avec le principe de causalité. A ce moment là, je me suis rendu compte que l'on pouvait éviter tout conflit avec le principe de causalité en supposant l’existence d’une simultanéité quantique objective (ie invariante par changement de référentiel inertiel).

Malheureusement, cela faisait apparaître un milieu de propagation des ondes avec une possibilité de détecter la vitesse de déplacement par rapport à ce milieu. Il m'a fallu pas mal de temps pour envisager de creuser cette éventualité car je me suis trouvé en butte à mes propres préjugés. A l'époque, j'ignorais la Relativité de Lorentz. On ne m'avait pas dit que l'éther était inobservable. Je croyais donc ce qu'on m'avait affirmé avec beaucoup d'assurance, à savoir que l'expérience de Morley Michelson était une preuve d'inexistence de l'éther. C’est un papier de JP Vigier sur l’effet Sagnac qui m’a aidé à surmonter mes préjugés au sujet de l’existence d’un éventuel milieu de propagation des ondes. La compréhension de la signification physique de la courbure spatiale négative du référentiel tournant (en terme de contraction circonférentielle non réciproque de Lorentz) a été une aide supplémentaire pour continuer à creuser dans cette direction.

De plus, je n'ai pas trouvé tout de suite comment exprimer rigoureusement au plan mathématique l'invariance relativiste des phénomènes qui respectent cette invariance sans faire découler cette invariance du principe de relativité lui-même (principe rendant la détection de la vitesse de l'observateur par rapport au milieu de propagation des ondes inobservable en toute circonstance). Bref, ce que je veux dire c'est qu'il faut quand même faire un peu attention. Des choses que l'on a pas détectées doivent être ignorées avec précaution et en gardant à l'esprit la possibilité de changer d'avis si certains faits d’observation ou certaines analogies physiques suggèrent leur existence.

Pour moi, le caractère non réciproque de la contraction de Lorentz du mètre de l’observateur tournant, l’effet Sagnac, le paradoxe de Langevin, le caractère absolu du mouvement de rotation et surtout le no-interaction theorem de Currie Jordan et Sudarshan ainsi que les manifestations assez étranges de la non-localité quantique, devraient nous amener à une certaine prudence, voire même nous mettre la puce à l’oreille quant à l'impossibilité définitive de détecter notre mouvement par rapport à un (éventuel ?) milieu de propagation des ondes.

En fait, parvenir à transmettre instantanément de l'information en utilisant la non-localité quantique (car en fait c’est cette éventualité qui m’intéresse) entre en conflit
* avec le principe de relativité du mouvement, mais pas avec la possibilité d’exprimer l’invariance relativiste des phénomènes qui respectent vraiment cette invariance
* avec l'hypothèse d'inexistence d'un milieu de propagation des ondes (mais ce n'est pas une objection sérieuse quand on a réalisé qu'on a pas du tout besoin de cette hypothèse d'inexistence).

Pour parvenir à transmettre de l’information à vitesse supra-luminique en mettant à profit la non-localité quantique, ce qu'il faudrait en fait, c'est réussir à biaiser le hasard quantique, c'est à dire réussir à faire apparaître un léger signal d'auto-corrélation entre mesures quantiques successives rapprochées de particules dans le même état quantique.

Quand j'ai posé la question sur la possibilité d’obtenir un tel signal d’auto-corrélation en violation des statistiques de Born sur sci.physics.research (dans le cadre d'un questionnement sur les prédictions de la Quantum State Diffusion de Nicolas Gisin et Ian Perceval) on ne m'a pas ri au nez. Arnold Neumayer m'a répondu très prudemment que le mieux serait de contacter le professeur Nicolas Gisin (de l’université de Genève) à ce sujet (ce que je n'ai pas fait pour l’instant estimant que je ne suis pas suffisamment prêt pour un tel contact).

Bernard Chaverondier

[invite0dd4f252]

à chaverondier

Pour toi c'est quoi exactement "transmettre de l'information"
Je suppose que si tu parles de "supraluminique" l'information n'est pas sous forme électromagnétique?
Et ,en termes simples,stp,c'est quoi la non-localité quantique?

à plus

[chaverondier]

En termes simples, c'est quoi la non-localité quantique ?

Le fait, par exemple, quand considère une paire de photons de polarisation EPR corrélées (un "photon lointain" et un "photon local") que la probabilité conditionnelle d'obtenir une mesure de polarisation du "photon lointain" selon l'axe xB d'un "polariseur lointain" B (plutôt qu'une polarisation selon l'axe yB) lorsque j'obtiens une mesure de polarisation du "photon jumeau local" selon l'axe xA d'un "polariseur local" A dépende de l'orientation de mon polariseur local A lorsque je réalise la mesure en A (par rapport à l'orientation du polariseur lointain B lorsque la mesure de polarisation s'effectue en B).
Voir sur google ce qui concerne l'expérience d'Aspect et la violation des inégalités de Bell.

Pour toi c'est quoi exactement "transmettre de l'information". Je suppose que si tu parles de "supraluminique" l'information n'est pas sous forme électromagnétique?

Ce serait par exemple la possibilité, dans une expérience apparentée à l'expérience d'Alain Aspect (où l'on mesure la polarisation d'une paire de photons éloignés de polarisations dites EPR corrélées)
* d'obtenir plus souvent (d’un côté donné) deux mesures de polarisation successives identiques (0° puis 0° ou 90° puis 90°) plutôt que deux mesures de polarisation successives différentes (0° puis 90° ou 90° puis 0°) en exerçant un contrôle draconien sur l'état quantique des deux polariseurs et de leur environnement. On transmettrait ainsi instantanément, d'un polariseur à l'autre de l'expérience d'Alain Aspect, un signal d'auto-corrélation (transmission du signal 1).
* de faire disparaître ce signal d'auto-corrélation entre mesures de polarisation successives en abandonnant le contrôle draconien d'un seul côté laissant ainsi le hasard quantique reprendre ses droits (transmission du signal 0 car le signal d’auto-corrélation disparaît des deux côtés grâce à la corrélation EPR)

Voir http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/epr.htm pour plus de détails sur l’expérience de pensée visant à tester la possibilité de transmission instantanée d'information en mettant à profit la non-localité quantique

Bernard Chaverondier

[invitec0db7643]

les manifestations assez étranges de la non-localité quantique, devraient nous amener à une certaine prudence, voire même nous mettre la puce à l’oreille quant à l'impossibilité définitive de détecter notre mouvement par rapport à un (éventuel ?) milieu de propagation des ondes.
Bernard Chaverondier

D’abord, ça fait plaisir de voir que je ne suis pas le seul à me poser ce genre de questions et qu’il existe des gens qui en faisant confiance à leur propre jugement se dise que s’il est impossible de déterminer un mouvement absolu en utilisant les méthodes classiques, à savoir mesure de temps et de distance avec des règles et des horloges, peut être n’en est il pas de même en utilisant les phénomènes EPR.

Il en découle
* la réciprocité apparente de la contraction de Lorentz des distances
* la réciprocité apparente de la dilatation temporelle de Lorentz
* la relativité de la simultanéité
* l'impossibilité pour l'observateur de mesurer sa vitesse par rapport au milieu de propagation des ondes supposé (si tous les phénomènes physiques sans exception respectent bien l’invariance relativiste)
Bernard Chaverondier

Le fait que tu parles de réciprocité apparente semble montrer que tu es arrivé aux mêmes conclusions que moi, et que tu penses que la mesure de la contraction des longueurs et de la dilatation du temps si elles sont indépendante du référentiel dans lequel on se trouve ne doivent pas être interprété de la même manière. En supposant qu’on puisse un jour mesurer un mouvement absolu, alors il faudra interpréter la contractions de longueurs (dilatation du temps) d’un référentiel en mouvement par rapport à un référentiel fixe comme physique, et la contraction des longueurs (dilatation du temps) d’un référentiel fixe par rapport à un référentiel en mouvement comme observationnel, provenant de la contraction des longueurs et de la dilatation physique associé à la relativité de la simultanéité.
Cette relativité de la simultanéité provenant du décalage des horloges au sein d’un même référentiels d’un facteur dT = -VX/C^2.
Le décalage dT des horloges n’est égal à zéro que dans 2 cas :
Si X = 0, c'est-à-dire si les horloges considérées sont dans le plan perpendiculaire au déplacement du référentiel considéré.
Si V = 0, c'est-à-dire si le référentiel est fixe.
Dans tout les autres cas, l’heure indiqué par les horloges dépendra de leur position.
Pour prendre un exemple numérique afin d’illustrer la réciprocité apparente, mais non physique de la contraction des longueur, on va prendre une règle gradué de un mètre se déplaçant à la vitesse de 180 000 Km/s. A cette vitesse, la règle ne mesure plus pour l’observateur du référentiel fixe que 80 cm. A cette vitesse le décalage dT entre les horloges des deux extrémités est de 2 milliardièmes de seconde, ce qui représente dans le référentiel fixe 2,5 milliardièmes de seconde. Les mesures faites par l’observateur du référentiel mobile doivent l’être lorsque les horloges des deux extrémités indiquent la même heure. Ainsi, l’un des observateurs va faire son repérage 2,5 milliardièmes de seconde après l’autre (mesuré dans le référentiel fixe), alors que la règle à cette vitesse aura parcourue 45 cm (dans le référentiel fixe). A bout du compte, sa mesure correspondra à la longueur physique de la règle (80cm) auquel il devra rajouter le déplacement de la règle (45 cm) entre les deux mesures. Il trouvera donc 80 cm + 45 cm = 1,25 m.
En conclusion, l’observateur du référentiel fixe mesurera la contraction physique (la règle gradué de 1 m ne mesure plus que 80 cm) tandis que l’observateur du référentiel mobile avec sa règle gradué de 1 m mesurera 1,25 m dans le référentiel fixe. Or, 1/ (0,8 taille physique) = (1,25 taille observationnelle)/1, il mesurera donc que c’est le référentiel fixe qui se contracte. Les mesures des différents observateurs seront donc les même que leur référentiel soit fixe ou en mouvement, mais les phénomènes donnant ces mesures ne seront pas les mêmes.

En fait, parvenir à transmettre instantanément de l'information en utilisant la non-localité quantique (car en fait c’est cette éventualité qui m’intéresse) entre en conflit
* avec le principe de relativité du mouvement, mais pas avec la possibilité d’exprimer l’invariance relativiste des phénomènes qui respectent vraiment cette invariance
* avec l'hypothèse d'inexistence d'un milieu de propagation des ondes (mais ce n'est pas une objection sérieuse quand on a réalisé qu'on a pas du tout besoin de cette hypothèse d'inexistence).
Bernard Chaverondier

Ceci étant dit, si ce décalage existe vraiment (On n’a aucun moyen de le mesurer par les techniques classiques, et quel que soit le référentiel dans lequel il se trouve, l’observateur peut considérer que toutes les horloges de son référentiel indiquent simultanément la même heure) on devrait pouvoir le retrouver en utilisant les phénomène EPR.
Toutefois, pour mesurer ce décalage, il me semble qu’il n’est pas nécessaire d’utiliser une transmission instantanée de l’information.
D’après ce que j’ai pu lire, il semble possible d’une part de connaître l’état quantique de deux particules EPR, et d’autre part de modifier instantanément l’état d’une des particules en agissant sur l’autre particule de la paire EPR.
Ainsi, je ne sais pas si c’est techniquement possible, mais j’aurais tendance à vouloir réaliser l’expérience suivante.
Deux observateurs A et B possède chacun une particule a et b. Les deux observateurs synchronisent leurs horloges (soit à l’aide d’un signal lumineux, soit en déplaçant une montre de l’une à l’autre tout en tenant compte de la dilatation du temps subit par la montre lors de son déplacement). Ils connaissent l’état des deux particules et conviennent qu’a midi (indiqué par leur propres horloges) A va modifier l’état de a, et B va mesurer l’état de b. Ils vont renouveler l’expérience un grand nombre de fois, toujours à la même heure (indiquée par leurs propres horloges). Si l’horloge de A indique la même heure que celle de B, alors, B va trouver une fois sur deux l’état d’origine (état connu à l’avance), et une fois sur deux l’états modifié (état inconnu, mais différent de l’état connu). Si l’horloge de B retarde par rapport à celle de A, B trouvera toujours l’état modifié, si l’horloge de B avance par rapport à celle de A, il trouvera toujours l’état connu. Ainsi, en avançant (ou en retardant) l’heure de ses mesures jusqu'à ce qu’il trouve une fois sur deux l’état connu et une fois sur deux l’état inconnu, l’observateur B va pouvoir déterminer le dT séparant les deux horloges (de A et de B). Pour cela, il lui suffit de retrancher à l’heure ou il trouve une fois sur deux chacun des résultat à l’heure ou il devrait trouver ces résultats si les horloges A et B indiquaient simultanément la même heure. Connaissant X (la distance séparant les deux horloges) et C (la vitesse de la lumière) il va pouvoir déterminer V (la vitesse du référentiel ou sont réalisés les expériences) par la formule V = - dT C^2 / X.
Je ne sais pas si c’est aujourd’hui techniquement possible, le décalage est vraisemblablement minime, et les observateurs devraient être très éloignés l’un de l’autre, mais le moindre décalage de temps entre les mesures nécessiterait de réinterpréter les mesures des effets relativistes et montrerait comme tu semble le penser que la symétrie de point de vu des observateurs des différents référentiels n’est qu’apparente.

[invite94546c6c]

Merci pout ces réponses. Je ne soupçonnais pas que ma question allait provoquer un tel "engouement" ! C'est vrai que là c'est une affaire de spécialistes !

En tous cas pour quelqu'un qui n'a pas tout le bagage mathématique qui va avec toutes ces théories, c'est pas simple du tout à comprendre. Une onde "pure" c'est impossible à se représenter par l'imagination, et le bon sens voudrait qu'il existe un support pour la propagation d'un tel signal. L'aspect corpusculaire de la lumière me semble aussi très important dans cette affaire. C'est peut-être pour ça que maintenant on a le problème de la "masse manquante" qui rapplique, depuis qu'on a abandonné l'éther ? En tous cas c'est bien réel comme phénomène puisque c'est grâce qux ondes électromagnétiques qu'on peut communiquer avec Huyguens qui va s'écraser sur Titan vendredi prochain, à plusieurs milliards de km de la terre ! Mais quelque part si on maîtrise bien le phénomène (idem les ondes radio : ça paraît presque banal aujourd'hui), sa nature ne nous échappe-telle pas entièrement en définitive ?

Encore merci de vos réponses.

[invite94546c6c]

C'est comme la notion de "force". Personne ne sait vraiment ce que c'est qune "force". C'était une question que se posait déjà Newton en son temps, et je crois qu'elle est toujours en suspend même encore de nos jours. Je sais bien qu'on se représente la force de Newton comme une "déformation de l'espace-temps" avec l'allégorie des boules sur un trempoline, mais c'est quand même un peu limite comme "explication" !

[invite4251c47f]

"depuis Einstein l'éther n'existe plus"

Une experience contradictoire est celle de Michelson et de Morley, tres connue qui montre que la propagation de la lumiere n'est pas influencé par la vitesse de la source ! -> absence de support !

J'aimerais un jour que quelqu'un m'explique en quoi le résultat de l'expérience de Michelson et Morley est contraire au principe de relativité de Galilée qui stipule qu'on ne peut pas mesurer la vitesse du déplacement d'un référentiel (le labo où se trouve l'interféromètre par exemple) avec une expérience interne à ce référentiel.

[chaverondier]

J'aimerais un jour que quelqu'un m'explique en quoi le résultat de l'expérience de Michelson et Morley est contraire au principe de relativité de Galilée qui stipule qu'on ne peut pas mesurer la vitesse du déplacement d'un référentiel (le labo où se trouve l'interféromètre par exemple) avec une expérience interne à ce référentiel.

L'expérience de Morley Michelson n'est pas contraire au principe de Relativité, mais elle est contraire à la Relativité Galiléenne. En Relativité Galiléenne (symétrie vis à vis des actions du groupe de Galilée) les objets ne subissent pas la contraction de Lorentz lorsqu'ils sont mis en mouvement. Dans cette Relativité là, la longueur des corps et la période des horloges sont censées être INvariantes vis à vis des changements de référentiels inertiels. Par contre, longueurs des objets et périodes des horloges sont seulement COvariantes en Relativité Restreinte (ces grandeurs restent les mêmes si on met les objets observés ET l'observateur en mouvement). Il en découle mathématiquement qu'en relativité Galiléenne les seuls signaux pouvant se propager à vitesse indépendante de leur source doivent le faire à vitesse infinie (donc la relativité Galiléenne est incompatible avec l'électromagnétisme).

Par une confusion qui a la vie dure, l'hypothèse d'un éther où se propageraient les ondes électromagnétiques est supposée prendre place dans l’espace-temps de Galilée alors qu'au contraire, en Relativité Galiléenne, il ne peut y avoir d'ondes se propageant à vitesse finie et indépendante de leur source dans un milieu universel. En relativité Galiléenne (où les corps en mouvement sont censés ne pas subir la contraction de Lorentz) l'expérience de Morley Michelson mettrait la relativité en défaut car cette expérience permettrait de détecter le mouvement de l'observateur par rapport à ce milieu (son mouvement absolu) en violation du principe de relativité du mouvement. L'hypothèse d'un éther est incompatible avec la Relativité Galiléenne.

L'hypothèse d'un milieu où les ondes quantiques se propageraient et où les interactions électromagnétiques (notamment) se propageraient à une même vitesse c indépendante de leur source est par contre compatible avec la Relativité Restreinte. Par contre, en RR, on ne peut plus avoir d'interactions se propageant à vitesse infinie (cela permettrait notamment de détecter le mouvement de l'observateur en donnant lieu à la possibilité de transformer l'expérience d'Alain Aspect en un Morley Michelson quantique si l'on parvenait à transmettre instantanément un signal d'auto-corrélation en modifiant les conditions de cette expérience).

La possibilité d'avoir des interactions se propageant à vitesse indépendante de leur source à des vitesses c1 et c2 différentes est incompatible avec le principe de relativité du mouvement, donc à la fois avec la Relativité Galiléenne et avec la Relativité Restreinte (autrement dit, à la fois avec l'espace-temps de Galilée et avec l'espace-temps de Minkowski).

L'espace-temps d'Aristote permet d’avoir coexistence d’interactions (telles que l’interaction électromagnétique) se propageant à la vitesse de la lumière avec d'éventuelles interactions se propageant à vitesse supra-luminique (tels que d’éventuels signaux émis en mettant à profit la non-localité quantique en biaisant le hasard de la mesure quantique). Cet espace-temps exprime seulement la relativité de la localisation spatio-temporelle et la relativité de l'orientation spatiale. Il s'agit donc de la seule symétrie des lois de la physique vis à vis des actions du groupe d'Aristote SE(1)xSE(3). Ce groupe de symétrie s'avère d'ailleurs être l'intersection du groupe de Poincaré réduit SE(1,3) avec le groupe de Galilée (intersection qui ne comprend pas les boosts).

Il est par contre parfaitement possible d'exprimer, dans le cadre de l'espace-temps d'Aristote, l'invariance relativiste des phénomènes qui respectent vraiment cette invariance.

Bernard Chaverondier

[invite3f2dff78]

C'est vrai au fond, depuis Einstein l'éther n'existe plus et alors on se demande comment les ondes électromagnétiques se propage ?

Salut,

Oui en effet, en 1905, Albert Einstein pense que l'existence de l'éther n'est pas utile pour expliquer la théorie de la relativité, il changera d'avis et le fera savoir tout au long de sa carrière. Peine perdue ! Hélas il ne sera pas écouté.

Extrait de sa conférence faite à l'Université de Leyde le 5 mai 1920

"En résumant, nous pouvons dire : d'après la théorie de la relativité générale, l'espace est doué de propriétés physiques ; dans ce sens, par conséquent un éther existe. Selon la théorie de la relativité générale, un espace sans éther est inconcevable, car non seulement la propagation de la lumière y serait impossible, mais il n'y aurait même aucune possibilité d'existence pour les règles et les horloges et par conséquent aussi pour les distances spatio-temporelles dans le sens de la physique. Cet éther ne doit cependant pas être conçu comme étant doué de la propriété qui caractérise les milieux pondérables, c'est à dire comme constitué de parties pouvant être suivies dans le temps : la notion de mouvement ne doit pas lui être appliquée."

Cordialité,

PS : Si tu souhaites avoir l’intégralité de la conférence tenue par Einstein (6 pages en français) cliques ici .

[invite3f2dff78]

Re Salut,

Le lien ayant changé, pour le nouveau cliques ici Einstein.

[invite4251c47f]

Bonjour à tous sur ce forum que j'ai découvert il y a peu.

Voilà : quelqu'un m'a dit qu'en réalité on ne sait pas ce que c'est qu'une onde électromagnétique. On ne peut que décrire les phénomènes en tentant de les prédire au mieux pour pouvoir en tirer profit en les provoquant, à l'occasion. C'est vrai au fond, depuis Einstein l'éther n'existe plus et alors on se demande comment les ondes électromagnétiques se propage ? Même la lumière se propage dans le vide intergalactique : c'est très MYSTERIEUX ou alors on maîtrise parfaitement le phénomène ?

D'avance merci.

Tout est dans la formulation : ce n'est pas parce qu'on décide que l'éther n'est plus utile pour expliquer les phénomènes (quoique ?) qu'il n'existe pas pour autant. D'ailleurs il me semble qu'Einstein lui même était un peu revenu sur son ambition d'enterrer définitivement l'éther. De toute façon voilà belle lurette que la physique quantique la fait renaître en lui donnant divers nom : vide quantique, énergie de point zéro etc.