éther - Expérience de Michelson-Morley

[invitede6a31f8]

Bonjour.

Je dois, pour un travail, écrire un texte sur l’expérience de Michelson-Morley. Cependant, je n'arrive pas a comprendre un ou deux "trucs" (qui pourront vous sembler basique )

Je comprends bien le principe de l'expérience, mais les conclusions me posent des problèmes. Dans le livre qui me sert de source principale, il est dit que l'expérience implique deux paradoxes:

1) L'éther existe mais la circulation de la Terre ne produit aucun vent d'éther
2) La vitesse de la lumière mesurée d'une Terre en mouvement est toujours constante.

Je ne comprends déjà pas bien le principe de "vent d'éther". C'est comme si le fluide éther se déplaçait dans l'univers par rapport au référentiel terrestre?

Et, est ce que l'éther se trouve partout et même sur Terre (en "superposition" de l'air) ou uniquement dans l'espace (dans le vide)?

Merci d'avance
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[Jeanpaul]

Ce mot "éther" est ancien et ne correspond plus à rien aujourd'hui.
Historiquement, l'éther avait 2 fondements :
1) A partir du moment où on a compris que la lumière était une vibration, on s'est demandé ce qui vibrait et on a mentionné une matière subtile appelée éther.
2) Après Maxwell, on n'a plus eu besoin de support matériel pour cette vibration, mais on s'est rendu compte que les équations de changement de référentiel de Newton : x' = x - c t et t'=t n'étaient pas compatibles avec les équations de Maxwell. On a donc imaginé qu'il existait un référentiel privilégié où ces équations étaient vraies et on a appelé ce référentiel éther. Michelson et Morley ont cherché ce référentiel et ne l'ont pas trouvé. Einstein a résolu le problème en 1905 en introduisant la Relativité Restreinte.

[vaincent]

Bonjour,

Je ne comprends déjà pas bien le principe de "vent d'éther". C'est comme si le fluide éther se déplaçait dans l'univers par rapport au référentiel terrestre?

La notion de vent d'éther est basé sur notre expérience quotidienne. Si tu es attaché au référentiel terrestre(le sol) et qu'il n'y a pas un poil de vent, tu ne ressens aucun vent, l'air environnant est également au repos dans le référentiel terrestre. Maintenant si tu te déplaces par rapport au sol, en voiture par exemple, et que tu mets ton bras dehors, tu va ressentir un vent d'air.
Pour l'éther c'est pareil. On suppose (on supposait) que l'éther constitue un référentiel fixe, absolu. La Terre se déplaçant par rapport ce référentiel, on doit, selon cette hypothèse, "ressentir"(par la mesure) un vent.

Et, est ce que l'éther se trouve partout et même sur Terre (en "superposition" de l'air) ou uniquement dans l'espace (dans le vide)?

J'imagine que selon le principe de l'éther en tant que milieu permettant la propagation des ondes électromagnétiques, il devait également être mélangé à l'air, à moins que l'air ou tout autre milieu transparent "prenait le relais" de l'éther de l'espace vide d'air. A vérifier.

[LPFR]

Bonjour.
Quand Maxwell unifia les lois de l'électromagnétisme, il trouva qu'il pouvait avoir des ondes (inconnues à cette époque) de nature électromagnétique. Leur vitesse était donnée par des propriétés de la matière ou du vide mais, curieusement, cette vitesse n'était pas donnée par rapport à un repère quelconque.
Les ondes connues à l'époque se propageaient dans des supports matériels. On imagina un support immatériel (car ces ondes se propageaient aussi dans le vide) que l'on appela "éther". C'était un fluide immatériel et impondérable qui perméait tout, vide et matière.

L'expérience de M&M visait à trouver la vitesse de la terre par rapport à cet éther. Comme les premières expériences montraient que l'éther était apparemment "solidaire" avec la terre, on imagina que, peut-être, la terre "entrainait" l'éther avec elle.
Comme si l'éther était "visqueux". Un peu comme l'air qui pénètre une boule de coton, mais qui est entrainé avec elle si on déplace la boule. Et non seulement l'air dans la boule, mais aussi l'air proche de la surface de la boule.
On répéta les manips en bas des mines et en haut des montagnes pour voir si on trouvait une différence avec des résultats négatifs.
Le conséquences de ces expériences furent qu'il ne restait que deux possibilités:
- La terre était le centre de l'univers et l'éther était solidaire de la terre. Ça aurait fait plaisir à bien de religieux, mais ça impliquait d'invalider la mécanique de Newton qui avait largement fait ses preuves.
-La mécanique de Newton restait valable, l'éther n'existait pas et la vitesse de la lumière est la même dans tous les repères. Ça avait comme conséquence que l'addition des vitesses "galiléenne" n'était pas valable quand il s'agissait de la lumière. C'est cette possibilité qui fut gardée.

À partir de là on trouva des transformations de vitesse et des règles d'addition de vitesses, qui "collaient" les deux extrémités: elles ne changeaient rien côté basses vitesses et elles donnaient la vitesse de la lumière indépendante du repère.

Ça aboutit à la relativité restreinte, puis à la relativité généralisée.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[triall]

Bonsoir , il me semble que tout le monde oublie une solution(donnée à l'époque) à cette expérience négative; c'est la contraction des longueurs de Fitzgerald , au point de vue géométrique(maths) c'est assez simple , cette contraction seule peut expliquer le résultat de l'expérience , tout en gardant l'existence d'un éther. (milieu de propagation de le lumière) . J'ai la démonstration rigoureuse pour ceux que cela intéresse.
De plus, cette contraction supposée, d'un objet avec sa vitesse dans l'éther hypothétique (support de la vibration lumineuse) peut se comprendre facilement .
Les miroirs sont reliés entre eux par de la matière soumise elle-même à des forces électromagnétiques. Et leur distance varierait aussi dans la même mesure que varierait la vitesse de la lumière. N’oublions pas, on mesure des aller-retour de lumière, comme dans une interaction électromagnétique. La distance d’un atome est fonction de ces forces électromagnétiques. De plus, pour mesurer une distance on n’a rien trouvé d’autre que de la comparer à une longueur d’onde d’une lumière.
Dans l’expérience, les miroirs sont tenus par des tiges d’acier, je suppose, gardées à température, il ne serait pas étonnant que ces tiges se raccourcissent ou s’allongent suivant que le supposé Ether les traverse dans un sens, ou dans l’autre, tout cela évidemment suivant les mêmes règles que la lumière …. …N’oublions pas matière = énergie=lumière..
Autrement dit, cela reviendrait au même si on essayait de mesurer une dilatation avec une règle qui elle-même se dilate. Cette expérience MM n'est donc pas une preuve de la non-existence d'un milieu de propagation de la lumière.
Mathématiquement , c'est irréfutable, la contraction de Fitzgerald à elle seule pourrait expliquer "l'échec" de cette expérience , et un milieu de propagation pour la lumière reste possible .Je l’appellerais plutôt le vide quantique ..

[chaverondier]

Bonsoir, il me semble que tout le monde oublie une solution (donnée à l'époque) à cette expérience négative; c'est la contraction des longueurs de Fitzgerald.

Personne (connaissant un peu le sujet du moins) ne l'oublie. Simplement, cette remarque n'implique pas l'existence d'un référentiel privilégié mais seulement la possibilité de son existence. L'hypothèse d'un tel référentiel est donc considérée comme inutile. En effet, si aucune violation d'invariance de Lorentz ne peut-être observée (c'est ce que les observations tendent à confirmer jusqu'à ce jour) il ne peut pas être distingué des autres référentiels. Par souci d'économie d'hypothèse (rasoir d'Occam) on choisit donc de l'ignorer (puisqu'on n'a pas besoin de l'hypothèse de son existence).

J'ai par contre indiqué (en http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post3715038 en réponse à votre message) dans quel cas cette hypothèse pourrait être utile.

L'hypothèse d'un référentiel quantique privilégié deviendrait nécessaire s'il s'avérait possible de mettre à profit le caractère de transition de phase de la mesure quantique (cf les travaux de R.BALIAN) pour biaiser le hasard quantique. En effet, il deviendrait alors possible d'exploiter l'intrication quantique pour transmettre des informations en un temps indépendant de la distance entre émetteur et récepteur (les no-go thorem de la MQ, dont le no-communication theorem, n'étant valides que s'il est impossible de biaiser les statistiques quantiques). J'ai précisé l'idée dans certains de mes messages dans le cas des expériences d'électrodynamique quantique en cavité du LKB (et je m'empresse de rajouter que nulle part, ni R.BALIAN, ni le LKB ne suggèrent l'existence d'une éventuelle possibilité de biaiser la règle statistique de Born par le choix d'un système, d'un appareil de mesure, d'un bain thermique et d'un Hamiltonien régissant leur dynamique appropriés).

Je précise ce lien entre l'interprétation lorentzienne de la Relativité et l'hypothèse d'une possibilité de biaiser le hasard de la mesure quantique (émergeant, comme en mécanique classique, d'une fuite d'information dans un bain thermique) car on relie, le plus souvent, l'hypothèse d'un référentiel quantique privilégié au modèle bohmien de la mécanique quantique. Or, sans avoir besoin d'adhérer à la vision Bohmienne, se pose (me semble-t-il) la question de savoir s'il est ou non possible de biaiser le hasard de la mesure quantique (et je n'ai pas la réponse).

[triall]

Merci M Chaverondier, mais votre post m'est absolument incompréhensible, (je pense ne pas être le seul) et me fait penser un peu aux "pédants littéraires ou cinématographique" qui font constamment référence à des auteurs qu'ils ont lus , pour montrer leur "savoir". Plus ils font référence à des auteurs inconnus du " contradicteur" , mieux c'est .Un peu cela va, mais on est ici pour vulgariser un minimum, et vous, au contraire , vous ne parlez que de vos connaissances ,le "modèle bohmien " , je ne sais pas qui connait cela ! "(les no-go thorem de la MQ, dont le no-communication theorem, n'étant valides que s'il est impossible de biaiser les statistiques quantiques)" Ouaip , très fort , mais assez incompréhensible pour le commun des forumeurs.
Ce que l'on conçoit bien s'énonce clairement,
Et les mots pour le dire arrivent aisément. Boileau , non ?
Il me semble que si vous aviez lu mon travail, votre intelligence vous aurait permis de me répondre au niveau du texte que j'ai écrit , je me cantonne à de la physique , et géométrie très classique .
Dommage, vous êtes le seul , semble-t-il à avoir lu , même en travers ,mon travail ! J'ai proposé une expérience en fin d 'exposé, en demandant si elle est possible !! J'aurais aimé des réponses là dessus, je ne dis pas que vous racontez n'importe quoi, mais que je ne comprends absolument pas de quoi vous parlez ... Même si effectivement j'ai péniblement un niveau Deug 2ème année , j'ai entendu parler d'un certain nombre de choses en RG , en physique quantique ; mais jamais oh grand jamais de "modèle bohmien, " ni de R Balian qui n'ont pas gros succés sur Google (5 réponses chacun !) ...

[chaverondier]

Merci M Chaverondier, mais votre post m'est absolument incompréhensible... Ouaip, très fort , mais assez incompréhensible pour le commun des forumeurs.

Mes posts évoquent différents articles mais ne peuvent pas les remplacer. Il faut les lire si on est vraiment passionné par un sujet (ce qui est mon cas et semble aussi être le votre). Je veux savoir s'il est ou non possible de transmettre de l'information à vitesse supraluminique en biaisant les statistiques de mesure quantique violant ainsi l'une des hypothèses à la base du no-communication theorem. Ce théorème (du domaine de la mécanique quantique) démontre qu'il n'est pas possible de transmettre instantanément de l'information en utilisant la non localité de la mesure quantique (cf l'intrication quantique, l'effet EPR et la violation des inégalités de Bell (1)).

Ce théorème est un point important vis à vis de la question que vous posez puisque, en cas (au contraire) de transmission d'information à vitesse supraluminique, il devient possible de mesurer la vitesse d'aller de la lumière séparément de la vitesse de retour (point que vous évoquez dans votre texte).

Les travaux de Roger BALIAN (que j'ai connus grâce à GATSU et je l'en ai remercié) et de différents autres auteurs que j'ai connus grâce à ce présent forum (alors qu'ils m'étaient initialement inconnus et, au début, incompréhensibles) m'aident à avancer sur la question que je me pose. De la même façon, je ne vois pas comment répondre sérieusement à la question que vous posez (la possibilité ou non de mettre en évidence un éventuel référentiel privilégié en violation de la Relativité Restreinte) sans m'appuyer sur des travaux scientifiques reliés à cette question, travaux qui se sont échelonnés sur des décennies.

Il me semble que si vous aviez lu mon travail...

Moi aussi je pensais que vous n'aviez pas lu ma réponse (puisque ma réponse signalait à quoi correspondait votre travail : l'interprétation lorentzienne de la Relativité Restreinte). Votre post montre que je me trompais.

Je me cantonne à de la physique, et géométrie très classique.

J'ai fait comme vous au tout début (pendant quelques mois, mais mon objectif c'était surtout l'interprétation de l'expérience d'Alain Aspect, pas la relativité en elle-même) puis j'ai écouté ce qu'on me disait (des amateurs passionnés, puis des mathématiciens et des physiciens) sans porter de jugement de valeur et sans faire de procès d'intention à ceux qui connaissaient la question.

Ca m'a permis d'aller plus loin mais je n'ai pas encore de réponse définitive à ma question (plus reliée à un éventuel transfert d'information par exploitation de la mesure quantique qu'au référentiel privilégié que vous évoquez, mais les deux questions sont liées).

J'ai proposé une expérience en fin d 'exposé, en demandant si elle est possible !!

Désolé, je n'avais pas vu ce dernier point (le reste de votre exposé me semblait clair et ne me posait pas de problème : il s'agit de l'interprétation lorentzienne de la Relativité Restreinte, donc, effectivement, étant en terrain connu, je n'ai pas lu votre texte jusqu'au bout).

Vous évoquez en fait, en 7/, l'anisotropie de la vitesse de la lumière dans le cas d'un mouvement de rotation. Cet effet est bien connu : il s'appelle l'effet SAGNAC et il est conforme à la Relativité. En effet, seul un mouvement de translation est Relatif. Ce que votre expérience met en évidence, c'est le fait que le mouvement de rotation de la terre n'est pas relatif. On peut distinguer un référentiel qui tourne d'un référentiel qui ne tourne pas. Si ça peut vous intéresser, j'ai suivi le même chemin que vous et j'ai commis (il y a une dizaine d'années) la même erreur.

En ce qui concerne l'effet de contraction de Lorentz induit par mise en rotation d'un anneau par exemple, il est correct aussi (quoi que beaucoup moins bien connu) sous réserve de combattre la force centrifuge. J'en ai pas mal parlé dans diverses discussions sur la métrique du référentiel tournant sur ce présent forum. Les effets observables dans le référentiel tournant :

• anisotropie de la vitesse de la lumière
• contraction de Lorentz du mètre de l'observateur tournant en direction circonférentielle
• ralentissement du temps de l'observateur tournant

donnent une très bonne visualisation de l'interprétation lorentzienne de la Relativité (sans, toutefois, la rendre nécessaire comme j'ai pu, initialement, et comme vous, être tenté de le croire).

La question m'intéressait surtout au début quand je croyais que l'interprétation lorentzienne de la Relativité était considérée comme fausse par de vrais scientifiques, or l'interprétation de la non localité de la mesure quantique par laquelle je suis tenté rentre dans ce cadre.

Mais jamais oh grand jamais de "modèle bohmien, " ni de R Balian qui n'ont pas gros succés sur Google (5 réponses chacun !) ...

Moi aussi il y a eu un moment ou je n'avais jamais entendu parler de Bohm (Je ne crois pas à son modèle, mais il a mis en évidence, par ses travaux, le fait qu'il n'était pas nécessaire de considérer l'indéterminisme quantique comme fondamental et la localité relativiste comme incontournable) et encore moins de Roger BALIAN (je connais l'existence son travail grâce à GATSU depuis environ un an me semble-t-il et j'essaye de le comprendre plus en détail depuis deux ou trois mois (2)).

Est-ce génant d'apprendre des choses nouvelles permettant d'apporter des réponses aux questions que l'on se pose surtout quand on dispose de GOOGLE pour approfondir (même si ça demande pas mal de lecture d'ouvrages de référence, puis d'articles difficiles à lire et de travail) ?

(1) EPR, Bell & Aspect: The Original References (in PDF Format) By David R. Schneider http://www.drchinese.com/David/EPR_Bell_Aspect.htm
[1] A. Einstein, B. Podolsky, N. Rosen: "Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete?" Physical Review 41, 777 (15 May 1935).
[2] J.S. Bell: "On the Einstein Podolsky Rosen paradox" Physics 1 #3, 195 (1964)
[3] A. Aspect, Dalibard, G. Roger: "Experimental test of Bell's inequalities using time-varying analyzers" Physical Review Letters 49 #25, 1804 (20 Dec 1982).

(2) Curie-Weiss model of the quantum measurement process (5 pages)
Authors: Armen E. Allahverdyan, Roger Balian, Theo M. Nieuwenhuizen,
Mars 2002 (v1), http://arxiv.org/abs/cond-mat/0203460

Understanding quantum measurement from the solution of dynamical models Authors: Armen E. Allahverdyan, Roger Balian, Theo M. Nieuwenhuizen (161 pages) http://arxiv.org/abs/1107.2138

[invite867bd0d1]

1) L'éther existe mais la circulation de la Terre ne produit aucun vent d'éther
2) La vitesse de la lumière mesurée d'une Terre en mouvement est toujours constante.

Je ne dirais pas paradoxe, les conclusions logiques de l'expérience de M&M sont 1 ou/et 2.

Les physiciens ont choisi de privilégier 2 généralisée à
"la vitesse de la lumière dans tout référentiel (relativiste) est c" et "l'éther n'existe pas".

Mon interprétation (et je peux la défendre) est autre :
1 est vrai, l'éther existe mais il est quasi solidaire avec la Terre (avec toute masse) donc pas de vent sur Terre.
Pour être rapide éther = gravitation

La vitesse de la lumière est c dans tous les référentiels relativistes par construction des référentiels relativistes.

Ce ne sont pas les seuls référentiels "crédibles"
On peut construire des référentiels "absolus" en prenant une barre en platine comme unité de mesure et en prenant comme unité de temps le temps indiqué par les horloges atomiques multiplié par gamma. La vitesse étant mesuré par rapport à un référentiel de référence (c'est un peu plus complexe, il faut choisir le bon référentiel - le tout c'est une centaine de pages-).

Des amateurs?

[LPFR]

Bonjour.
Je vous invite à consulter cette page.
En particulier le point 2.
Au revoir.

[Deedee81]

Salut,

1) L'éther existe mais la circulation de la Terre ne produit aucun vent d'éther
2) La vitesse de la lumière mesurée d'une Terre en mouvement est toujours constante.

Je ne dirais pas paradoxe, les conclusions logiques de l'expérience de M&M sont 1 ou/et 2.

Les physiciens ont choisi de privilégier 2 généralisée à

Je vais t'apprendre un truc absolument incroyable : en physique on fait de nombreuses expériences. Si, si, je t'assure ! C'est fou non ? Et d'autres expériences ont réfuté le 1 (du moins si on parle bien de l'éther luminifère du dix-neuvième sensé être mis en évidence par M&M). Notamment l'aberration stellaire et les expériences de Fizeau sur la mesure de la vitesse de la lumière dans différentes circonstances (notamment dans l'eau en mouvement).

[obi76]

Bonjour,

pour ma part, j'aurai surtout vu le point n°6, que je vous recopie ici :

6. Ayez une démarche scientifique. Ce forum n'est pas un lieu de discussion sur de soi-disant phénomènes paranormaux ou "sciences" parallèles. Toutes idées ou raisonnement (aussi géniaux soient ils) doivent reposer sur des faits scientifiquement établis et non sur de vagues suppositions personnelles, basées sur d'intimes convictions.

Merci d'en tenir compte à l'avenir.

Pour la modération,