Bon, je crois comprendre ce que vous voulez dire. Je résume ici ce que j'ai compris, n'hésitez pas à rectifier s'il y a erreur:
En gros vous vous dites que la théorie de la relativité interdit les vitesses supérieures à c dans le vide. Ok.
Vous dites ensuite qu'un observateur (dans un repère inertiel*) se déplaçant à une vitesse v élevée (c à la limite) verra un photon toujours à la vitesse c. Ok.
Vous dites ensuite que cela n'est cependant pas le cas pour un électron, même s'il se déplace quasi à la vitesse de la lumière.
Dans ce cas la théorie de Newton prédit, qu'à la limite l'observateur devrait voir l'électron avec une vitesse 2c.
Vous vous posez ensuite la question du pourquoi de cette différence et vous faites appel à une histoire de mesures de la vitesse de la lumière sur des aller-retours et non en "one-shot" qui m'échappent quelque peu.
Vous en concluez (dans votre dernière phrase) qu'il y a contradiction entre la théorie de Newton et celle d'Einstein.
En ce qui me concerne, et si j'ai bien compris votre exposé, cette contradiction est artificielle car vous utilisez une formule newtonienne avec des hypothèses où elle n'est pas valide.
Je m'explique:
1) Considérons deux observateurs A et B, tous deux dans deux repères inertiels. B se déplace à une vitesse constante v1 en se rapprochant de A, supposé au repos. A envoi un photon vers B qui mesure la vitesse de celui-ci.
La loi d'addition relativiste des vitesses nous donne alors la vitesse mesurée par B:
On trouve sans surprise que B mesure la vitesse c.
De même, A mesure la même vitesse:
2) Dans le cas d'un électron se déplaçant comme le photon entre A et B mais à une vitesse v2, il me semble que vous employez l'addition classique (newtonienne) des vitesses. Vous obtenez alors:
à la limite.
à la limite.
Il y a effectivement une différence pour la mesure effectuée par B entre les deux théories (Einstein et Newton).
L'erreur qui a été faite, est que la formule d'addition des vitesses de Newton, n'est valide que dans l'hypothèse où ; hypothèse que nous n'avons pas respectée ici.
En effet, on peut déduire la formule d'addition des vitesses de Newton à partir de celle d'Einstein (et en fait toute la mécanique newtonienne à partir de celle d'Einstein) dans l'hypothèse .
Supposons en effet que soit petit (négligeable). Alors:
.
Il n'y a donc pas de contradiction entre Einstein et Newton tant que l'on fait attention à respecter l'hypothèse d'objets aux vitesses faibles en regard de c (et également un champ gravitationnel faible, mais j'ai occulté cette partie pour éviter d'alourdir mon propos).
En espérant avoir répondu à vos interrogations.
*Repère inertiel: repère par rapport auquel un objet qui n'est soumis à aucune force est soit au repos, soit en mouvement rectiligne uniforme.
-----