Questionnements sur la non-existence d'un référentiel spatial

[tierri]

Bonjour à tous,

Moi qui ne suis qu'un autodidacte passionné et non un professionnel, me suis beaucoup questionné sur la relativité d'Einstein, et après une très longue réflexion j'ai été pris d'un grand doute sur une affirmation fondamentale qu'est l'absence de référentiel spatial.

Alors la question est qu'est-ce qui me permet d'en douter ?
Mes connaissances sont limitées et je peux bien évidemment me tromper, mais alors s'il vous plait expliquez-moi pourquoi, ou est mon erreur ? Cela fait plus de dix ans que je pose la question et personne n'a su me répondre (sauf l'IA qui me donne raison, mais je m'en méfie).

Je retiens deux arguments pour affirmer la non-existence d'un référentiel spatial : l'expérience Michelson-Morley et le fait que la relativité d'Einstein qui exclu cette idée fonctionne à la perfection, mais j'ai de plus en plus le sentiment que ces deux arguments ne suffisent pas à interdire le référentiel spatial mais permettent simplement de définir les conditions de son éventuelle existence.

Considérons trois observateurs A, O et B; A et B se dirigeant vers O depuis des directions opposées, quelle est la limite de vitesse entre A et B ?

Sans référentiel spatial la limite vaut c quel que soit l'observateur, entre A et B on effectue une opération de composition des vitesses qui ramène cette limite à c.

Avec référentiel spatial (ici O est considéré comme immobile par rapport à celui-ci), la limite de vitesse est toujours c mais uniquement quand elle est mesurée par rapport au référentiel spatial (O), entre A et B les vitesses s'additionnent simplement et la limite vaut 2c.

Je crois que c'est cette différence qu'ont cherché à mettre en évidence Michelson et Morley en se basant sur l'éther luminifère du 19é, un éther fixe à travers duquel la terre se déplace, ce qui la place de fait dans la position de A ou B, et le fait que leur expérience n'ait pas permis de mesurer de différence alors qu'elle aurait du si l'hypothèse était bonne interdit cet éther luminifère, mais qu'en est-il si la terre est en fait dans la position de O, immobile par rapport à l'espace qui l'entoure ?

Dans ce cas on comprend le résultat de l'expérience Michelson-Morley, et d'autre part je pense qu'il est très aisé de concevoir une relativité avec référentiel spatial, la seule différence avec la relativité d'Einstein tient dans le référentiel, or dans ce cas et vu de la terre les deux relativités utilisent le même référentiel et il devient impossible de les différencier, du coup la réussite de l'une ne suffit pas à interdire l'autre.

Avec un espace composé de particules il devient très facile d'expliquer cela car on n'a plus un éther rigide mais un espace avec le comportement d'un fluide ou d'un gaz, il suffit de supposer que du fait de sa force gravitationnelle la terre entraine avec elle une bulle de cet espace.

Ma question est : qu'est-ce qui permet d'interdire cette hypothèse ?
J'ai beau tourner le problème dans tous les sens je n'arrive pas à le comprendre, mais mes connaissances sont limitées, s'il vous plait, expliquez-moi ce qui ne va pas dans mon raisonnement, ou est mon erreur ?

Je suis d'autant plus perturbé que cette hypothèse permet de formuler une explication simple au problème de la matière noire ainsi qu'à celui de l'énergie sombre.
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[ThM55]

Je suppose que par référentiel spatial vous voulez parler d'un référentiel lié à l'espace absolu, ou à un éther hypothétique qui serait au repos absolu. De plus vous vous placez dans le cadre de la relativité restreinte, pas de la relativité générale.

On ne peut pas exclure en se fondant uniquement sur l'expérience de Michelson-Morley l'existence d'un tel référentiel. D'ailleurs Lorentz avait fait une théorie de ce genre qui était tout à fait cohérente, avant de se rallier finalement à celle d'Einstein. Mais il est plus simple de supposer que cela n'existe pas car c'est inutile pour écrire les lois de la physique. L'éther était un artefact théorique introduit à l'époque de Maxwell car celui-ci avait démontré l'existence des ondes électromagnétiques et à son époque les seules ondes connues se propageaient dans un milieu qui peut rester immobile. De plus Newton, pour expliquer l'expérience du seau en rotation, avait proposé l'existence d'un espace absolu avec un référentiel de repos, et personne ne remettait cette idée en cause à cette époque; au contraire, l'éther semblait lui donner une réalité concrète. Mais il est inutile de faire cette hypothèse, les champs électrique et magnétique se transforment entre eux, et Einstein a donc proposé de balancer tout ce vieux brol par la fenêtre, d'autant plus que l'éther était élusif et impossible à détecter effectivement.

En relativité générale, c'est plus difficile à comprendre et je regrette que la vulgarisation passe sous silence cette question. En RG, les lois physiques sont complètement indépendantes du choix de système de coordonnées (à condition que les changements soient différentiables). C'est une invariance totale et complète, contrairement à la relativité restreinte, qui limite l'invariance aux repères inertiels. Cependant, quand on considère des solutions particulières des équations, solutions qui décrivent l'espace-temps comme un objet géométrique, il est souvent commode de choisir un système de coordonnées adapté aux symétries géométriques de cette solution. Par exemple dans la cosmologie contemporaine, qui décrit un espace homogène isotrope en expansion, il est commode de choisir un référentiel en comouvement par rapport auquel les galaxies semblent en moyenne au repos. Mais le fait que l'espace est en expansion montre bien que c'est une illusion de référentiel de repos. Tout autre système de coordonnées reste valable et de pertinence égale pour les équations et les lois physique, ils peuvent juste compliquer fortement les équations.

[ThM55]

Ce que j'ai décrit c'est un éther immobile qui matérialise en quelque sorte le référentiel absolu de Newton. Vous mentionnez les hypothèses d'entrainement de l'éther par la terre. Effectivement l'hypothèse de l'éther précède historiquement Maxwell et ces interrogations sur l'entrainement ou non de l'éther ont traversé tout le XIXème siècle, dès qu'on a pu prouver que la lumière était une onde (Fresnel et d'autres). Certains tablaient sur un entrainement partiel, d'autres sur un entrainement complet. Pour Michelson-Morley, certains avaient proposé de l'interpréter de cette manière. Ce n'était pas le cas de Lorentz, il supposait un ether immobile et une contraction des longueurs d'origine électromagnétique. C'est bien plus simple de modifier la cinématique et la dynamique en général comme l'a fait Einstein.

Mais il s'est passé des choses après 1905: le fait que la relativité générale soit complètement invariante à mon avis a un effet rétroactif sur la relativité restreinte, qui en est un cas limite, et justifie pleinement les idées d'Einstein. Les vieilles idées du XIXème siècle sont devenues intenables. D'autant plus que la relativité générale a passé avec succès jusqu'à présent tous les tests expérimentaux.

[tierri]

ThM55, je vous remercie chaleureusement pour ces belles réponses de toute évidence très réfléchies, elles sont si bien écrites qu'elles m'inspirent immédiatement ma réponse.

Pour commencer je ne parle pas de relativité restreinte ou générale mais de relativité d'Einstein, et c'est un détail important. La manière de concevoir la RR détermine la RG qui s'en suit, si on change la première la seconde sera différente, c'est un ensemble. Alors maintenant si on ne peut pas interdire l'hypothèse du référentiel spatial la question est "la RG qui s'en suit permet-elle de mieux expliquer les observations ?", je ne doute pas un seul instant de la précision de la relativité d'Einstein, mais il reste des questions avec en première ligne la matière noire et l'énergie sombre.

Un référentiel spatial remplissant les bonnes conditions ne remet pas en cause les succès de la relativité d'Einstein, alors si en plus il permet d'envisager une réponse à ces questions cela devient intéressant, et j'ai l'impression que c'est le cas, c'est pourquoi je suis extrêmement troublé, permettez-moi de vous expliquer ça.

La différence entre relativité d'Einstein et relativité avec réf. spatial va entrainer une vision différente de l'espace, dans le premier cas le vide et dans le second un espace qui a sa matérialité et pas de vide, la RG d'Einstein prend en compte la courbure de l'espace par un astre et fait tendre cette courbure vers 0 avec la distance, avec réf. spa. on a la même courbure au départ mais la courbe n'est pas la même car il faut prendre en compte la réaction de cet espace matériel, je ne peux concevoir qu'un espace fragmenté comme des particules d'espace (ou d'espace-temps), qu'au contact de la matière ces particules d'espace se contractent me parait envisageable mais ensuite il me semble que cette contraction se transmettrait de particule d'espace à particule d'espace, selon une relation bien précise qui n'a aucune raison de s'interrompre avec la distance, seul change un rapport d'échelle (cela me fait penser à la modification des lois de Newton dans la théorie MOND).

Continuons avec cet espace "matériel" mais je ne vais pas trop m'étendre sinon je vais écrire des pages, une conclusion à partir de cette hypothèse est que c'est l'énergie émise par les galaxies qui génère l'expansion, une expansion qui va se manifester en bout de chaîne dans les zones les plus vides de l'espace, de plus en plus loin des galaxies, là ou elles sont le plus libres de "s'étaler", la conséquence est que la même quantité d'énergie génèrera une expansion plus forte aujourd'hui que par le passé, ce qui pourrait constituer la part d'accélération de l'expansion.

Je vous accorde que tout cela reste très spéculatif, mais comment on l'interdit ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[ThM55]

Pour commencer je ne parle pas de relativité restreinte ou générale mais de relativité d'Einstein, et c'est un détail important.

Pardon??? A ma connaissance, Einstein a établi la relativité restreinte en 1905 et la relativité générale en 1915. Il n'y a pas d'autre théorie de la relativité d'Einstein. Ce qu'il a fait par la suite, c'est des tentatives d'unification de la relativité générale avec l'électromagnétisme qui sont toutes largement considérées comme des échecs.

Il n'est pas question d'interdire les spéculations, mais ce forum n'aime pas trop les théories personnelles. Cela dit, quand on lit certains messages on se demande si c'est vrai.

[tierri]

Ou est la limite entre un simple questionnement et une théorie personnelle ?

Il suffit de s'emballer un peu pour très vite tomber dans la théorie personnelle, il faut savoir rester calme et objectif et ce n'est pas facile, nous sommes des êtres émotionnels. Si je m'emballe et commence à affirmer je tombe dans la théorie personnelle, mais si je garde mon calme et mon esprit critique, y compris envers moi-même, en posant des questions précises sur les sujets qui me perturbent, alors je suis dans le questionnement. N'hésitez pas à me dire si je franchis la ligne rouge.

Dans cette histoire je joue le défenseur du diable, j'avance une idée qui est contraire et demande comment on fait pour l'interdire, et je crois que ce qui fait que ce n'est pas une théorie personnelle est que je suis prêt à entendre la réponse.

La RG de 1915 s'appuie sur la RR de 1905, elle en est la suite logique.

[Gilgamesh]

La relativité restreinte n'affirme pas « il n'existe aucun référentiel préférentiel » comme un dogme métaphysique. Elle affirme une symétrie : toutes les lois de la physique sont invariantes de Lorentz. Ce qui a pour conséquence qu'un référentiel préférentiel qui n'a aucun effet observable est une hypothèse superflue, pas une hypothèse interdite.

C'est pourquoi la communauté scientifique reconnaît explicitement que la théorie de l'éther de Lorentz (1895-1904, avec contraction des longueurs dans l'éther) est empiriquement équivalente à la relativité restreinte : elles prédisent exactement les mêmes résultats d'expérience. Vous avez donc raison sur un point essentiel : Michelson-Morley seul + « la RR fonctionne » ne suffisent pas logiquement à interdire un référentiel caché. Ce cadre est d'ailleurs formalisé : c'est la théorie-test de Robertson-Mansouri-Sexl (RMS), qui paramètrise précisément les écarts possibles entre « RR avec référentiel préférentiel » et RR d'Einstein.

Mais attention : ce qui est interdit, ce n'est pas le référentiel, c'est toute signature observable de ce référentiel. Et votre hypothèse, elle, en produit.

Si je comprend bien, votre raisonnement repose sur l'intuition que si l'expérience de Michelson-Morley ne décèle pas de mouvement de la Terre, ce ne serait pas parce qu'il n'y a aucun référentiel spatial, mais parce que la Terre se trouve précisément immobile par rapport à ce référentiel, ou qu'elle entraîne avec elle une bulle de cet espace (à la manière d'un fluide ou d'un gaz sous l'effet de sa gravité).

L'idée est morte et enterrée depuis 1905 mais les première objections datent du XVIIe siècle et ça ouvre une bonne tranche d'histoire des sciences.

La première objection à l'idée qu'un corps massif comme la Terre entraîne son "milieu" local (analogue à l'entraînement partiel ou total de l'éther imaginé au XIXe siècle par Stokes) est déjà ancienne, elle a été réfutée par l'observation astronomique, en particulier à travers le phénomène de l'aberration stellaire, observée pour la première fois en 1671 depuis Uraniborg par l'astronome français Jean Picard puis expliqué en 1725 par l'astronome anglais James Bradley.

Cette aberration se traduit par un mouvement elliptique apparent décrit par une étoile au cours d'une année. Ce phénomène est dû à la vitesse relative de la Terre sur son orbite par rapport aux étoiles. L'image souvent employée est celle de la pluie tombant sur un véhicule en mouvement : plus la vitesse du véhicule est élevée par rapport à la vitesse de chute des gouttes d'eau, plus la trajectoire de celles-ci s'approche de l'horizontale quand elles frappent le pare-brise.

Le point crucial ici c'est que cette vitesse relative ne dépend que de l'angle entre la position de l'étoile sur la voûte céleste et le plan de l'écliptique (plan de l'orbite terrestre autour du soleil). En dehors du fait qu'il a apporté la première confirmation scientifique au modèle copernicien, ce phénomène d'aberration a permis de montrer pour la première fois que la vitesse de la lumière émise par toutes les étoiles était la même, en particulier qu'elle ne dépendait pas du mouvement relatif de l'étoile par rapport au Soleil, comme on pourrait s'y attendre avec l'addition galliléenne des vitesses (vitesse apparente de la lumière = vitesse de la lumière dans l'éther + vitesse relative de l'astre).

Si la Terre entraînait l'espace-éther qui l'entoure dans son voisinage immédiat (comme une bulle de gaz), le milieu traversé par la lumière juste avant d'entrer dans le télescope serait au repos par rapport à la Terre. Par conséquent, il n'y aurait aucune aberration de la lumière mesurable depuis la surface terrestre, ce qui contredit directement les observations astronomiques.

Même l'hypothèse d'un entraînement partiel (proposée par Fresnel) a dû être abandonnée car elle ne fonctionnait que pour un milieu transparent en mouvement linéaire, mais échouait à rendre compte de l'ensemble des expériences optiques et électrodynamiques en mouvement (comme l'expérience de Fizeau ou les tests de Kennedy-Thorndike).

Pour approfondir cette histoire d'aberration de la lumière et voir comment elle est traitée dans le cadre de la RR je ne peux trop vous conseiller de visionner l'excellent cour de notre regretté collègue Richard Taillet à ce sujet.
Cours de relativité restreinte #8 : aberration stellaire

Il y a également une objection fatale obtenue plus récemment, qui prouve que la Terre n'est pas en position de O. Votre construction repose sur « la Terre immobile par rapport à l'espace qui l'entoure ». Or cette vitesse est une grandeur mesurable, et elle est non nulle : le dipôle du fond diffus cosmologique montre que le système solaire se déplace à 368 ± 2 km/s par rapport au référentiel de repos de l'Univers — le seul candidat naturel à un « référentiel de l'espace » (Scott & Smoot, 2003 : Cosmic Background Radiation Mini-Review). Ce même chiffre est confirmé indépendamment par le décompte des galaxies (Darling, 2022 : The Universe is Brighter in the Direction of Our Motion: Galaxy Counts and Fluxes are Consistent with the CMB Dipole). En analysant les catalogues de millions de galaxies (en ondes radio et infrarouges), Jeremy Darling a démontré que le décompte et la luminosité des galaxies concordent parfaitement avec le dipôle du fond diffus cosmologique (CMB)

Dans le cas où on considère l'éther entraîné (Terre en position A/B), un « vent d'éther » de 368 km/s produirait une anisotropie Δc/c ~ (v/c)² ≈ 1,5 × 10⁻⁶. Les interféromètres de Michelson-Morley répétés pendant 40 ans l'auraient vu de très loin.

Dans le cas inverse où on considère l'éther parfaitement entraîné par chaque masse grave, la Terre (368 km/s), le Soleil (230 km/s autour de la Galaxie), la Galaxie (~600 km/s) se déplacent les uns par rapport aux autres. Un même fluide ne peut pas être au repos simultanément par rapport à des corps en mouvement relatif : il doit cisailler, et ce cisaillement produirait des anisotropies variant avec la rotation terrestre et la révolution orbitale — exactement ce que cherchent les expériences modernes.

Verdict expérimental : les résonateurs optiques cryogéniques tournants bornent aujourd'hui l'anisotropie de la vitesse de la lumière à Δc/c ≈ 10⁻¹⁷ à 10⁻¹⁸, précisément en utilisant la direction et la vitesse de 368 km/s du système solaire comme référence de recherche (Recherches modernes de violations de l'invariance de Lorentz). Pour donner l'ordre de grandeur : Un "vent d'éther" d'environ 1 m/s serait encore détectable ; à 368 km/s, le signal attendu (Δc/c ≈ 1,5 × 10⁻⁶) dépasse le seuil expérimental (10⁻¹⁷) d'un facteur ~10¹¹. Et ce n'est pas le seul test : il faut aussi rendre compte de la dilatation du temps (Ives-Stilwell, 2015, vérifiée avec des ions à 34 % de c), et de l'indépendance de c par rapport à la vitesse du labo (cf. Kennedy-Thorndike) — la combinaison de ces trois familles d'expériences épuise toutes les libertés du modèle RMS.

Ensuite, vous suggérez qu'avec un référentiel spatial, les vitesses entre A et B pourraient s'additionner simplement jusqu'à 2c. Il y a une confusion de définition dans votre scénario A/O/B : la vitesse de rapprochement de A et B calculée par O peut valoir 2c même en relativité restreinte (deux photons opposés se rapprochent à 2c vus de O) — ce n'est la vitesse d'aucun objet. Ce que la RR limite à c, c'est la vitesse mesurée par exemple depuis A sur B (par exemple par télémétrie radar). Donc « limite 2c » vs « limite c » n'est pas le discriminateur. Le vrai discriminateur entre votre théorie et la RR est l'anisotropie de la vitesse de la lumière à sens unique dans le référentiel terrestre — et c'est exactement ce qui est borné à 10⁻¹⁷.

[tierri]

ça, ça va m'occuper un moment !
Merci Gilgamesh pour cette réponse très détaillée, je suis impressionné, je vais analyser tout ça et tenter de mieux comprendre.

[tierri]

J'apporte une précision : si on se place dans l'hypothèse d'une bulle d'espace accompagnant la terre, elle ne peut pas être parfaitement immobile par rapport à elle, l'expérience Hafele/Keating montre qu'il faut prendre en compte la rotation de la terre sur elle-même, on obtient une bulle d'espace entrainée par la terre se déplaçant au sein d'une bulle d'espace bien plus grande dépendant du soleil, le contact entre les deux défini l'axe référentiel de la bulle terrestre tandis que la terre tourne librement au centre.
Et au passage le résultat de cette expérience qui, du fait de la différence de résultat selon le sens de déplacement, force à fixer un axe référentiel, peut très bien être considéré comme "une signature observable de ce référentiel", invoquer l'effet Sagnac serait alors inutile.

[ThM55]

Oui, mais le problème c'est que cet entrainement de l'éther a été réfuté.

[bibifikotin]

Bjr tierri
".... j'avance une idée qui est contraire .."
Pour éviter "la théorie personnelle"......suffit de ne pas etre....AFFIRMATIF... Pas plus compliqué ( quel que soit le sujet)

Dire la terre est plate. (affirmation) et dire la terre est elle plate (questionement)...c'est nettement différent.
Dans le deuxiéme cas tu est demandeur..... d'explications.
Bonne journée

[Gilgamesh]

J'apporte une précision : si on se place dans l'hypothèse d'une bulle d'espace accompagnant la terre, elle ne peut pas être parfaitement immobile par rapport à elle, l'expérience Hafele/Keating montre qu'il faut prendre en compte la rotation de la terre sur elle-même, on obtient une bulle d'espace entrainée par la terre se déplaçant au sein d'une bulle d'espace bien plus grande dépendant du soleil, le contact entre les deux défini l'axe référentiel de la bulle terrestre tandis que la terre tourne librement au centre.
Et au passage le résultat de cette expérience qui, du fait de la différence de résultat selon le sens de déplacement, force à fixer un axe référentiel, peut très bien être considéré comme "une signature observable de ce référentiel", invoquer l'effet Sagnac serait alors inutile.

Je vous ai donné je pense un grand nombre d'éléments vous permettant de faire le point sur l'état du débat scientifique sur la question.

Toute remarque maintenant ne peut que s'appuyer sur des travaux publiés et on arrête tout à fait sur ce fil de défendre des idées ou théories personnelles, sinon je ferme la discussion.

Il existe bien une idée d'entrainement du référentiel (frame-dragging) en Relativité générale avec l'effet Lense-Thirring, donc on peut en parler dans ce cadre, mais dans ce cadre seulement. L'ordre de grandeur de cet effet d'entrainement en particulier est extraordinairement petit, quoique mesurable avec des manips de haute précision comme Gravity Probe B (2004 - 2011)

[tierri]

Ne montez donc pas sur vos grands chevaux sous prétexte que je pose une question dérangeante, je ne cherche pas à provoquer, c'est simplement que cette question me perturbe sincèrement, j'ai un très gros doute.
Il me semble qu'avec un référentiel spatial remplissant les bonnes conditions on peut expliquer plus facilement la matière noire et l'énergie sombre, alors je demande ce qui permet d'interdire cette hypothèse, c'est une question légitime.

Gilgamesh m'a apporté une réponse très détaillée que je suis en train d'analyser, je n'ai pas terminé mais j'ai déjà très envie de formuler une première réponse sur cet argument :

Si la Terre entraînait l'espace-éther qui l'entoure dans son voisinage immédiat (comme une bulle de gaz), le milieu traversé par la lumière juste avant d'entrer dans le télescope serait au repos par rapport à la Terre. Par conséquent, il n'y aurait aucune aberration de la lumière mesurable depuis la surface terrestre, ce qui contredit directement les observations astronomiques.

Je ne suis pas convaincu par cet argument, alors certes juste avant d'entrer dans le télescope la vitesse de "l'espace-éther" serait nulle ou faible mais ce ne serait pas le cas au niveau du contact entre la bulle terrestre et le milieu traversé dépendant du soleil, c'est là que pourrait se faire l'aberration, je ne sais pas si cet effet est en accord avec les valeurs obtenues par l'expérimentation, mais il me semble qu'on ne peut affirmer qu'il n'y aurait aucune aberration avec un "espace-éther".

[ThM55]

"Il me semble que", "je ne suis pas convaincu par cet argument", etc.: ce ne sont pas des questions ni des hypothèses étayées, ce sont des énoncés sur votre état d'esprit. Petite digression anecdotique sur Dirac, qui est rapporté par Gamow et le biographe Graham Farmelo: Dirac donne un cours quelque part et à la fin demande si quelqu'un a des questions. Quelqu'un prend la parole et dit "je n'ai pas bien compris la dérivation de la formule en haut à gauche du tableau". Dirac ne répond pas. Après un moment, le président de séance lui demande s'il compte répondre à la question. Dirac répond "mais ce n'est pas une question, c'est une affirmation". Selon Farmelo, Dirac a lui-même confirmé cette anecdote et ajoutait qu'il ne comprenait pas pourquoi le gens la trouvaient drôle. Ceci pour expliquer que décrire votre incompréhension n'est pas une question à laquelle nous sommes tenus de répondre.

Je me répète, il n'est pas interdit de faire des hypothèses, mais ensuite il faut en tirer mathématiquement des conclusions mesurables et montrer pourquoi c'est mieux. Si "il vous semble" que cela explique la matière sombre, expliquez pourquoi et écrivez un article. Sans savoir, que voulez-vous que nous répondions?

[ThM55]

Il y a aussi le fait (indéniable) que la relativité d'Einstein explique très bien et de manière simple sans hypothèse supplémentaire le phénomène de l'aberration. Mais il est vrai que ce n'est pas une preuve de cette théorie car il est peut-être possible de trouver d'autres explications en accumulant les hypothèses supplémentaires de manière à approcher la réalité. C'est tout le problème de la physique théorique: le fait qu'une théorie donnée rende compte de certains phénomènes ne prouve pas cette théorie et toute théorie est sous-déterminée par l'expérience. Donc la réponse à la seule question "qu'est ce qui l'interdit?" est: rien. On va plutôt privilégier les théories les plus économiques en hypothèses supplémentaires et celles qui ont le plus de validations expérimentales ou observationnelles. Et pour ce dernier point, la relativité générale a remporté la mise ces dernières années, ce qui tend à valider aussi la relativité restreinte, qui en est un cas limite.

[Walter98]

Bonjour, votre réflexion est intéressante et votre démarche est tout à fait légitime. Je pense toutefois que le point essentiel se situe dans la distinction entre la vitesse de la lumière mesurée localement et la vitesse d’un objet par rapport à un éventuel espace absolu.

L’expérience de Michelson-Morley, à elle seule, ne permet effectivement pas d’exclure toutes les formes imaginables de milieu ou de référentiel privilégié. En revanche, pour qu’une telle hypothèse soit compatible avec les observations, elle doit aussi expliquer pourquoi aucun mouvement par rapport à cet espace n’a pu être détecté et pourquoi les prédictions de la relativité restreinte sont confirmées avec une telle précision.

Concernant votre exemple des observateurs A, O et B, le point important est que, même si deux objets se rapprochent chacun à une vitesse proche de celle de la lumière dans un référentiel donné, leur vitesse relative ne dépasse pas \(c\) lorsqu’elle est mesurée localement selon les règles de la relativité restreinte. On ne peut donc pas simplement additionner les deux vitesses pour obtenir \(2c\).

L’idée d’un espace qui se comporte comme un fluide et qui serait partiellement entraîné par la Terre est intéressante à explorer, mais elle doit conduire à des prédictions mesurables différentes de celles de la relativité pour pouvoir être testée scientifiquement. Il faudrait notamment expliquer les résultats des expériences modernes sur la propagation de la lumière, les effets relativistes et le comportement des horloges.

À mon avis, la question n’est donc pas tant de savoir si l’on peut imaginer un référentiel spatial, mais plutôt de déterminer si ce référentiel apporte quelque chose de vérifiable et s’il permet d’expliquer les observations au moins aussi bien que la théorie actuelle. C’est là que votre hypothèse doit être confrontée aux résultats expérimentaux.

En tout cas, votre question mérite une réponse argumentée plutôt qu’un simple rejet, et le fait de chercher à comprendre les limites d’une théorie est une démarche tout à fait scientifique.

[antek]

On reconnaît les bot à ce qu'ils ont lu la charte

[tierri]

L’expérience de Michelson-Morley, à elle seule, ne permet effectivement pas d’exclure toutes les formes imaginables de milieu ou de référentiel privilégié. En revanche, pour qu’une telle hypothèse soit compatible avec les observations, elle doit aussi expliquer pourquoi aucun mouvement par rapport à cet espace n’a pu être détecté et pourquoi les prédictions de la relativité restreinte sont confirmées avec une telle précision.

Si, un mouvement a été détecté, c'est l'expérience Hafele/Keating qui oblige a fixer un référentiel spatial, mais on retrouve le paradigme en invoquant l'effet Sagnac.
Pour la précision de la relativité d'Einstein, il y a aussi une explication possible, c'est le cas ou "l'espace-éther" est immobile par rapport à la terre, vu de celle-ci les deux relativités (avec et sans ref. spa.) utilisent le même référentiel et il devient impossible de les différencier, le succès de l'une n'interdit pas l'autre, il permet juste de fixer les conditions de son existence.

Concernant votre exemple des observateurs A, O et B, le point important est que, même si deux objets se rapprochent chacun à une vitesse proche de celle de la lumière dans un référentiel donné, leur vitesse relative ne dépasse pas \(c\) lorsqu’elle est mesurée localement selon les règles de la relativité restreinte. On ne peut donc pas simplement additionner les deux vitesses pour obtenir \(2c\).

Heu, si, on peut et c'est ce que l'on constate depuis O, même dans le cadre de la relativité d'Eintein.

L’idée d’un espace qui se comporte comme un fluide et qui serait partiellement entraîné par la Terre est intéressante à explorer, mais elle doit conduire à des prédictions mesurables différentes de celles de la relativité pour pouvoir être testée scientifiquement. Il faudrait notamment expliquer les résultats des expériences modernes sur la propagation de la lumière, les effets relativistes et le comportement des horloges.

Ce qui m'intrigue le plus dans l'hypothèse référentiel spatial est qu'elle semble permettre une explication de la matière noire et de l'énergie sombre, cela est une prédiction mesurable différente de celle de la relativité d'Einstein.
Expériences sur la propagation de la lumière, les effets relativistes et le comportement des horloges seraient à mes yeux une conséquences des propriétés de ces particules d'espace, je ne suis pas obligé de donner une explication à cela pour pouvoir envisager un référentiel spatial.
J'ai quand même une hypothèse sur la question mais c'est une autre histoire dont je ne peux parler que si je peux parler d'un référentiel spatial.

À mon avis, la question n’est donc pas tant de savoir si l’on peut imaginer un référentiel spatial, mais plutôt de déterminer si ce référentiel apporte quelque chose de vérifiable et s’il permet d’expliquer les observations au moins aussi bien que la théorie actuelle. C’est là que votre hypothèse doit être confrontée aux résultats expérimentaux.

En effet je pense aussi que l'hypothèse doit être confrontée aux résultats expérimentaux, et je suis consterné que cela ne se fasse pas parce que tout le monde semble convaincu que l'idée ne tient pas la route.
Il y a pourtant de nombreuses manières de l'éprouver, par exemple des particules ont été détectées dans les zones vides de l'univers présentant un puissant blueshift, avec un espace matériel la structure de l'espace est différente, il est en quelque sorte beaucoup plus étalé à longue distance, on doit pouvoir donner une valeur à cet espace puis une mesure du blueshift d'une particule qui s'y trouve, et voir si cela correspond aux observations.
On peut aussi vérifier que cette structure de l'espace permet d'expliquer le problème de la matière noire sans avoir besoin de rajouter de la matière (si ce n'est l'espace lui-même).

[Gilgamesh]

Les forums de Futura ne sont pas le lieu pour discuter de votre théorie personnelle.

On ferme.