NE
SERAIT-ELLE
QU'UNE
FASCINANTE CHIMÈRE
?
[Un
essai qu'il convient de méditer pour ne pas mourir idiot...]
André
Neuvy
Castelnau-le-Lez, juin 2.000
Les oracles de la science et les poncifs du star-system réunis
pèsent d'un tel poids dans la pensée contemporaine qu'il n'existe aucune conviction aussi ancrée dans l'esprit du temps
que celle se rapportant à la théorie de la relativité.
Il faut cependant le constater : l'étoile parvenue au zénith de la renommée commence à légèrement pâlir.
Il y a d'abord un procès en paternité de la théorie qui n'est pas terminé,
suivant lequel, en 1905, le juvénile et néanmoins génial auteur aurait copié d'un coup et sans le dire,
les laborieux cheminements de plusieurs puissants théoriciens qui le précédaient.
Mais il y a plus : la théorie elle-même ne tiendrait plus tellement la rampe à l'épreuve des faits.
Que le "paysan de
voilà de quoi en faire ricaner plus d'un ; non sans de justes raisons ;
mais les paysans ont eux aussi le droit de savoir ;
et lorsque des experts qualifiés daignent s'expliquer dans le langage de tout le monde,
"Monsieur tout le monde a le droit et même le devoir de savoir ce qu'ils disent
[ce qui se comprend bien devant toujours s'énoncer clairement].
* * * * * * * * * * *
En pensée spéculative comme en alpinisme on peut tenter de monter haut sans être vraiment expert, sous réserve d'un minimum d'entraînement, à condition de s'entourer de guides qui connaissent bien le terrain, et surtout d'avoir un excellent premier de cordée ; je me fie en la matière à
Maurice Allais, né en 1911, ingénieur général honoraire du corps des Mines, ancien professeur à l'Ecole nationale supérieure des mines de Paris, titulaire de nombreuses distinctions françaises et étrangères, Membre de l'Institut, prix Nobel de Sciences économiques en 1988.
Dans son ouvrage récent : " L’anisotropie
de l'espace - les données de l'expérience ", éd. Clément Juglar, mars
I -
Fait et théorie
La science est par nature empirico-logique, de sorte qu'il est vain et stérile de vouloir opposer observation et conceptualisation, résultats d'expériences et interprétation logique. C'est l'indissociable dialectique entre faits et théorie qui fait avancer la connaissance scientifique. Mais ces deux leviers de la découverte sont ce rapport de hiérarchie plus que d'équivalence, et c'est le fait qui prévaut sur la théorie ; ce que disent et redisent de conserve d'éminents scientifiques, eux-mêmes théoriciens renommés.
Henri Poincaré - en 1902, dans " La science et l'hypothèse " :
" L'expérience est la source unique de la vérité : elle seule peut nous apprendre quelque chose de nouveau ; elle seule peut nous donner la certitude."
Max Born - en 1922, dans " La théorie de la relativité d'Einstein..." :
" Ce sont les faits constatables [sic] qui ont seuls une réalité physique."
Max Planck - en 1925, dans " Initiation à la physique ", éd. 1941 :
" La valeur scientifique d'expériences précises est indépendante de leur interprétation théorique. Les plus belles théories mathématiques ne son que spéculations en l'air, tant qu'elles n'ont point trouvé un point d'appui solide dans les connaissance de l'expérience."
Vilfredo Pareto - en 1909, dans " Manuel d'économie politique ", éd. 1927 :
" C'est toujours le phénomène concret qui décide si une théorie doit être acceptée ou repoussée. Il n'y a pas, il ne peut pas y avoir d'autre critérium de la vérité d'une théorie que son accord plus ou moins parfait avec les phénomènes concrets."
Louis de Broglie - en 1953, dans " La physique quantique restera-t-elle indéterministe ? " :
" La véritable réalité physique ne réside que dans l'ensemble des résultats expérimentaux."
S'agissant, dans le présent essai, de la remise en question de la théorie de la relativité, la position de principe de celui qui en est l'auteur est particulièrement intéressante à rappeler, tout à fait conforme d'ailleurs à celle de ses éminents collègues :
Albert Einstein - en 1939, dans " Comment je vois le monde " :
"Tout ce que nous connaissons de la réalité vient de l'expérience et aboutit à elle. Des propositions purement logiques [et à plus forte raison celles qui ne le sont pas !] sont complètement vides de sens à l'égard de la réalité ... [que c'est beau !]. Il résulte de là que nos conceptions du réel physique ne peuvent jamais être définitives. Si nous voulons être d'accord d'une manière logique aussi parfaite que possible avec les faits perceptibles, nous devons toujours être prêts à modifier ces conceptions, autrement dit le fondement axiomatique de la physique [Einstein, le plus grand farceur ou imposteur de tous les temps]. De fait un coup d'œil sur l'évolution de la physique nous permet de constater que ce fondement a subi, au cours du temps, de profonds changements."
Le fondateur de la médecine expérimentale avait déjà énoncé, lui aussi, avant ces différents physiciens et mathématiciens, la même profession de foi épistémologique :
Claude Bernard - en 1865, dans " Introduction à la médecine expérimentale " :
" L'art de l'investigation scientifique est la pierre angulaire de toutes les sciences expérimentales. Si les faits qui servent de base au raisonnement sont mal établis ou erronés, tout s'écroulera ou deviendra faux ; et c'est ainsi que, le plus souvent, les erreurs dans les théories scientifiques ont pour origine des erreurs de fait... Les théories qui représentent l'ensemble de nos idées scientifiques sont sans doute indispensables pour représenter la science. Elles doivent aussi servir de point d'appui à des idées investigatrices nouvelles. Mais ces théories et ces idées n'étant point la vérité immuable, il faut être toujours prêt à les abandonner, à les modifier ou à les changer dès qu'elles ne représentent plus la réalité. En un mot il faut modifier la théorie pour l'adapter à la nature, et non la nature pour l'adopter à la théorie."
[Il y a même mieux. Aristote, au IVe siècle avant J.-C., dans son traité : " De la génération des animaux
", III, 10, 760 b
Le principe de préséance du fait sur la théorie, si nettement énoncé et cautionné d'une seule voix par d'aussi éminents penseurs, devrait permettre d'aborder avec sérénité toute nouvelle discussion de la théorie de la relativité selon Einstein, chaque fois qu'un fait nouveau viendrait à la rendre nécessaire. Or ce n'est pas ce qui se passe. La critique de faits nouveaux qui dérangent prévaut sur la critique d'une théorie ayant pris rang de véritable mythe moderne. Les aspects de cette crispation collective sont abordés ci-après sous la rubrique " Causes possibles d'égarements ". Voyons d'abord comment se situe le problème des rapports entre fait et théorie, en ce qui concerne précisément la théorie de la relativité selon Einstein.
II
- Fondement expérimental de la théorie
La relativité selon Einstein n'échappe pas au principe fondamental, énonce ci-dessus, de préséance du fait sur la théorie. Cette théorie a en effet pour point de départ et pour fondement un résultat d'une expérience de Michelson-Morley effectuée en 1887, résultat dont la remise en question suffirait à ébranler la théorie. Le dit résultat est officiellement réputé n'avoir été démenti par aucune autre expérience ultérieure, ce qui suffit apparemment à continuer de garantir la validité de la théorie. Or il y aurait eu depuis, des résultats contradictoires qu'on a ignorés ou voulu ignorer. On verra plus loin ce qu'il en est. En première approche il convient de bien comprendre d'abord le sens et la portée du résultat expérimental initial, fondateur de la théorie. Remarque liminaire rassurante pour le philosophe amateur : comme c'est souvent le cas en physique la compréhension du fait est plus accessible que celle de la théorie, laquelle fait appel à une symbolique abstraite accessible aux seuls experts. Il n'y a pas à se soucier ici de la formulation mathématique de la théorie, laquelle est certainement impeccable, vu le nombre d'experts qui se sont ingéniés à l'examiner, la critiquer et l'amplifier. Nous nous en tenons ici au point de vue de Maurice Allais, expert en mathématique autant qu'en expérimentation. La question primordiale est : Le résultat qui fonde la théorie est-il oui ou non définitivement validé ? Supposons pour l'instant qu'il le soit.
Le physicien américain Michelson venait de mettre au point le premier interféromètre, instrument permettant de mesurer de façon très précise les longueurs d'onde de la lumière, et l'utilisation en 1887 pour mesurer la différence supposée de vitesse de la lumière, émise d'une même source terrestre dans deux directions perpendiculaires, l'appareil permettant de faire interférer deux rayons lumineux après une même distance parcourue, la différence de vitesse étant mesurée par le déplacement des franges d'interférence ; le résultat fut jugé négatif : différence nulle.
G. Bruhat - en 1967, dans " Cours de mécanique " :
" Aucun déplacement (des franges) n'a pu
être constaté... Contrairement à ce qui résulte des conceptions classiques sur
le temps et l'espace, le mouvement de
V. Ougarov - en 1974, dans " Théorie de la relativité restreinte " :
" L'expérience de Michelson fut reprise maintes fois avec une précision toujours croissante... mais le résultat obtenu par Michelson, ou, comme on dit le résultat négatif de l'expérience de Michelson, demeure immuable. Ainsi, sa véracité n'est plus douteuse."
On ne peut réaliser à quel point ce résultat fut déconcertant pour les physiciens de l'époque, sans un rappel des idées d'alors en matière de rayonnements. La lumière considérée comme corpusculaire par Newton, puis comme ondulatoire par Huygens (1690), par Fresnel (1818) qui fit ensuite autorité, allait redevenir corpusculaire avec Einstein (1905), avant d'être reconnue comme ayant une double nature après de Broglie (1924). En 1887 la lumière était considérée comme de nature uniquement ondulatoire [qui ondule ?]. La vitesse de propagation de l'onde avait été mesurée pour la première fois par Fizeau (1848), et l'on connaissait les influences sur cette vitesse de la traversée des corps transparents. La lumière était déjà définie en tant que rayonnement électromagnétique visible, bande particulière (celle perceptible à l'œil nu) d'une gamme étendue de rayonnements, dont on n'avait pas encore repéré toutes les variétés, mais dont la théorie d'ensemble, l'électromagnétisme, avait beaucoup progressé de Fresnel (1815) à Hertz (1887), en passant par Orstel (1819), Ampère (1827), Faraday (1831) et Maxwell (1873). Récapitulant les acquis antérieurs, ce dernier avait appliqué à l'électromagnétisme la notion de champ, déjà utilisée par Newton dans sa théorie de la gravitation. On désigne par champ une zone de l'espace dans laquelle s'exerce une force quelconque, et traversée de lignes imaginaires dont l'écartement est proportionnel à la force qui s'exerce en chaque point (structure immatérielle dont la distribution de grenailles au voisinage des pôles d'un aimant donne l'image).
On découvrait progressivement tout un monde
subtil de vibrations et de champs animant tout l'espace qui, échappant à la
perception sensorielle directe, ne se perçoivent qu'à la faveur d'instruments
spéciaux, à la différence des objets de la mécanique classique. Il semblait
cependant ne pas y avoir de rupture épistémologique entre ancien et nouveau,
entre mécanique et électromagnétisme. L'un des postulats fondamentaux de la
physique est qu'il y a unité et cohérence du monde matériel. Chaque catégorie
de phénomène a ses lois particulières, mais globalement une contradiction entre
ces lois est considérée comme inacceptable. Jusqu'en 1887 le monde des
rayonnements obéissait à des lois qui semblaient analogues, ou en tout cas
compatibles avec celles établies depuis Galilée, régissant la dynamique
d'objets plus matériels. Entre autre la relativité des vitesses de corps en
mouvement uniforme était une notion on ne peut plus classique, puisque
remontant à Galilée. Le premier il avait fait remarquer ce que chacun peut
de nos jours constater au départ d'un train dans lequel on est assis, à savoir
que durant un court instant au départ, on ne sait lequel des deux commence à se
déplacer, du train ou de la gare. Le corollaire de ce constat est que l'on
ne peut pas parler de vitesse absolue d'un objet en mouvement, seulement de la
vitesse relative par rapport à d'autres objets, de différences de vitesses
entre objets animés d'un mouvement uniforme. On ne peut que faire des additions
ou des soustractions de vitesses, sans jamais pouvoir atteindre la notion de
vitesse absolue. Marcher à la vitesse de
Cette propriété de relativité des vitesses de
corps en mouvement, et sa règle corollaire d'addition algébrique des vitesses,
déjà pourtant assez déconcertante en soi, n'avait semble-t-il guère préoccupé
ni retenu l'attention, tant nos repères terrestres habituels, ordinaires et
même scientifiques, nous semblent si évidemment animés de vitesse nulle. La
règle d'addition des vitesses ne faisait cependant aucun doute pour les
physiciens, qui s'attendaient à ce qu'elle s'applique aussi au cas du mouvement
de la lumière, comparé à celui de
" Si un rayon lumineux et un observateur se déplaçaient dans la même direction de l'espace aux vitesses respectives de 300.000 km/sec et 29 km/sec, la lumière dépasserait l'observateur, avec une vitesse apparente qui serait la différence entre ces deux vitesses. Si l'observateur se déplaçait dans la direction opposée à celle de la lumière, la vitesse apparente du rayon par rapport à l'observateur serait la somme des deux vitesses. C'est cette différence que l'expérience de Michelson-Morley n'est pas parvenue à détecter " (Encyclopédie Encarta).
En réalité Michelson-Morley
trouvèrent une différence non nulle (6 ou même 8 km/sec selon les auteurs - ce qui n'est quand même pas rien !), jugée
trop inférieure cependant à celle que laissait prévoir la règle d'addition des
vitesses. Il y eut consensus pour estimer que cette différence ne
dépassait pas la marge d'erreur expérimentale probable, et pour considérer
la réponse comme négative. Les reprises ultérieures de la même expérience ne
purent modifier ce point de vue, partagé bientôt par l'ensemble de la
communauté des physiciens. Il fallut se rendre à l'évidence : la lumière
faisait exception à la règle d'addition des vitesses et par conséquent
échappait au principe de relativité du mouvement. Ce principe énoncé par
Galilée en mécanique des solides n'avait pas été remis en cause ultérieurement
dans l'étude des domaines pourtant plus subtils de l'acoustique, de l'optique,
de la thermodynamique et même de l'électricité. Tout était déconcertant dans ce
résultat.
- On avait pensé pouvoir démontrer le mouvement
orbital de
- En 1887, comme toujours auparavant depuis Aristote, on admettait (sans l'avoir jamais mise en évidence) l'évidence de l'éther, milieu immatériel remplissant le vide et imprégnant les corps matériels, ayant l'élasticité requise pour supporter et propager des ondes subtiles, comme l'eau supporte et propage l'effet de choc d'une pierre en un point de sa surface, en produisant un train d'ondes concentriques. L'expérience ne laissait percevoir aucun indice de cet hypothétique éther.
- Le fondement axiomatique de la physique était remis en cause. Les notions d'absolu et de relatif étaient bouleversées. La théorie situait auparavant le siège de l'absolu dans l'immobilité de l'éther ; il fallait désormais le situer dans l'indépassable mobilité de la lumière. Que la lumière échappât à tout relativisme, impliquait que tout ce qui n'était pas lumière, et ce que l'on avait cru absolu, tombât dans le relatif, notamment l'espace et le temps. Le paradoxal résultat engendrait un bouquet de paradoxes, que ne tardèrent pas à percevoir et démonter divers théoriciens : Lorentz, Fitzgerald, Poincaré et après 1905 Minkovski.
Henri Poincaré - en 1902, dans " La science et l'hypothèse " :
" Il n'y a pas d'espace absolu, et nous ne concevons que des mouvements relatifs ... il n'y a pas de temps absolu : dire que deux durées sont égales, c'est une assertion qui n'a pas de sens par elle-même et qui ne peut en acquérir un que par convention ... Nous n'avons pas l'intuition directe de la simultanéité de deux événements qui se produisent sur deux théâtres différents."
En 1908, dans " Science et méthode " :
" D'après Lorentz et Fitzgerald, tous les
corps entraînés dans le mouvement de
Max Born - en 1923, dans " La théorie de la relativité et ses bases physiques " :
" Le résultat de la théorie d'Einstein est
ainsi dans la relativisation de l'objectivation des notions d'espace et de
temps. Elle couronne aujourd'hui l'édifice de la conception scientifique de
l'Univers ... La force de la nouvelle théorie est due à ce qu'elle provient
directement de l'expérience [mensonge et imposture
!].
Lincoln Barnett - en 1948, dans " Einstein et l'Univers ", préfacé par Einstein, qui écrit notamment : " Les grandes idées de la théorie de la relativité y sont (dans l'ouvrage) extrêmement bien présentées " :
" En tirant toutes les déductions possibles du message que contenait l'équation de la transformation de Lorentz, Einstein découvrit un grand nombre de nouvelles et extraordinaires vérités concernant l'univers physique ... Ces vérités peuvent être décrites en termes très concrets ...
" Einstein sera amené à montrer dans les horloges et dans les règles des particularités insoupçonnées. Par exemple, une horloge attachée à un système en mouvement marche sur un rythme différent d'une horloge immobile [relativement immobile...]. Une règle étalon [qui se rétrécit ou se dilate selon le point de vue auquel l'observateur se place] attachée à un système en mouvement marche sur un rythme différent d'une horloge immobile. Une règle étalon attachée à un système en mouvement modifie sa longueur par rapport à la vitesse du système. L'horloge ralentit et la règle rétrécit par rapport à son étalon de mesure immobile ... [cf. le paradoxe des jumeaux de Langevin qui prouve que la théorie de relativité est un non-sens].
" Un observateur se déplaçant en même temps
que l'horloge et que la règle, n'apercevra en elles aucun changement, mais un
observateur, c'est-à-dire immobile par rapport au système en mouvement [le choix de ce système n'étant que purement conventionnel],
constatera que l'horloge en mouvement a ralenti par rapport à son horloge
immobile et que la règle en mouvement s'est contractée par rapport à son étalon
de mesure immobile ...
" Les lois gouvernant ces contractions sont définies par les transformations de Lorentz, et sont extrêmement simples. Plus la vitesse est grande, plus la contraction est grande. Une règle se déplaçant à 90 % de la vitesse de la lumière se rétrécira à peu près de la moitié ; passée cette limite, la contraction devient plus rapide, et, si la règle pouvait atteindre la vitesse de la lumière elle rétrécirait jusqu'à disparaître complètement [en plein délire !].
" A première vue ces faits sont difficiles à admettre [parce que nul n'en a constaté l'existence], mais cela est dû à ce que la physique classique affirmait sans justification qu'un objet garde les mêmes dimensions, qu'il soit en mouvement ou immobile [en réalité, dans l'Univers, rien n'est immobile, car tout est en mouvement ou en travail - tout chrétien devrait le savoir (cf. Romains, 8, 22), Dieu seul est le Moteur immobile en tant que Cause finale], et qu'une horloge garde le même rythme, qu'elle soit en mouvement ou immobile. Le sens commun nous dit qu'il doit en être ainsi. Mais comme Einstein l'a montré [à quel endroit ?], le sens commun n'est rien d'autre en réalité qu'un résidu de préjugés dans l'esprit avant l'âge de dix-huit ans. Chaque idée nouvelle que l'on rencontre plus tard lutte contre cette accumulation d'idées " évidentes " [et adieu la logique élémentaire et les lois générales de l'être - et l'arbre de Porphyre !]. C'est la répugnance d'Einstein à accepter comme évident tout principe dénué de preuve qui lui a permis de pénétrer, plus profond qu'aucun savant avant lui, les réalités cachées de la nature."
On verra plus loin comment les conséquences si paradoxales d'une seule sorte d'expérience ont pu être aussi rapidement admises par la communauté des physiciens. Constatons pour l'instant que le courant favorable à la théorie se développa de façon rapide et irréversible, en dépit des objections et de réserve qui furent en quelque sorte submergées par un enthousiasme très " belle époque ", très " up to date " [mis à jour]. Les découvertes et les innovations techniques de cette époque se succédaient à un tel rythme, porteuses de tels progrès et promesses de bonheur, que l'on ne semblait pouvoir douter d'aucune nouveauté, fut-elle d'apparence entièrement paradoxale ou chimérique.
Max Born - en 1923, dans " La théorie de la relativité d'Einstein et ses bases physiques " :
" Ne peut-on pas imaginer des dispositifs par lesquels le mouvement de la terre et le " vent d'éther " qui en résulte soient constatables [sic] ? On a imaginé et exécuté un très grand nombre d'expériences pour constater ce mouvement. Toutes nous enseignent que l'on a jamais pu décider la moindre influence du " vent d'éther " au moyen d'expériences utilisant des sources lumineuses.
" Toutes les recherches expérimentales ...
ont prouvé qu'un mouvement par rapport à l'éther ne pouvait être mis en
évidence par aucune expérience de physique connue. En fait tous les
phénomènes mécaniques se passent sur
Albert Einstein - en 1939, dans " Comment je vois le monde " :
" Dans les expériences exécutées sur
" Le développement de la question a
montré que, de toutes les constructions imaginables, une seule pour le moment
s'est manifestée comme absolument supérieure à toutes les autres."
III
- Remises en question de la théorie
Avait-on formulé des théories de rechange qui soient de taille à rivaliser avec celle-ci ? Sans doute oui, et il serait intéressant d'en faire l'exégèse. Mais là n'est pas l'essentiel car, comme le rappelle constamment Maurice Allais, faisant écho aux éminents confrères qu'il cite : c'est le fait qui prévaut sur la théorie. Ce qui fait qu'un débat sur la validité théorique ne peut que rester stérile si on n'a pas d'abord suffisamment débattu de la réalité du fait [excellent raisonnement!].
Claude Bernard - en 1865, dans " Introduction à la médecine expérimentale " :
" Il y a toujours deux choses essentielles à distinguer dans la critique expérimentale : le fait d'expérience et son interprétation. La science exige avant tout qu'on s'accorde sur le fait parce que c'est lui qui constitue la base sur laquelle on doit raisonner. Quant aux interprétations et aux idées, elles peuvent varier, et c'est même un bien qu'elles soient discutées parce que ces discussions portent à faire d'autres recherches et à entreprendre de nouvelles expériences.
Max Planck - en 1925, dans " Initiation à la physique ", éd. 1941 :
" La valeur scientifique d'expériences
précises est indépendante de leur interprétation théorique.
Vilfredo Pareto - en 1917, dans " Traité de sociologie générale " :
" Toutes les sciences ont progressé, quand les hommes, au lieu de se disputer sur les principes, ont disputé les résultats."
Or il semble bien que l'on ait peu disputé des résultats de l'expérience initiale de Michelson-Morley, et encore moins des résultats de celles qui ont suivi celle-ci, tant le poids des convictions trop rapidement acquises pesait ensuite sur la faculté de jugement des experts. L'interféromètre mis au point par Michelson a ensuite été perfectionné et souvent utilisé pour la même fin, et notamment par Miller.
Maurice Allais - en 1997, dans " L’anisotropie de l'espace " :
" A la suite des expériences de Michelson et
Morley à Cleveland, 1887, de Morley et Miller à Cleveland, 1902 - 1906, de
Miller au Mont Wilson, 1921, de Miller à Cleveland, 1922 - 1924, Miller
entreprit en 1925 - 1926, au Mont Wilson, une suite de quatre séries
d'observations continues, chacune d'environ une semaine, au cours de quatre
mois différents. Le but de ces expériences était de déterminer s'il était
effectivement possible de déceler le mouvement absolu de
" Bien que d'une importance capitale, la validité des expériences de Miller a été niée ou négligée, ou même totalement méconnue, par la presque totalité des commentateurs, en raison notamment de l'emprise absolue qu'a prise la théorie de la relativité dans le monde des physiciens."
Picard et Stahel - en 1928, dans " Journal de physique " :
" On sait qu'en 1887 Michelson et Morley ont
entrepris la fameuse expérience qui porte maintenant le nom d' "
expérience de Michelson ", pour déterminer la vitesse relative de
" En 1921, Miller reprend ses
expériences à une plus grande altitude et trouve sur le Mont Wilson (altitude :
Augustin Sesmat - en 1937, dans " Essai critique sur la doctrine relativiste " :
" L'expérience de Michelson, on le sait, a
été maintes fois réalisée ; en général les expérimentateurs ont confirmé
le résultat négatif ... Sans doute les conclusions d'un seul expérimentateur
ont peu de poids quand elles s'opposent à celles de tous les autres ; il reste
cependant que la question demande à être examinée encore, car, on le
comprend sans peine, si un déplacement, fut-il inférieur au déplacement
escompté par les classiques, se produisait du fait que
" Les physiciens savent parfaitement que si l'expérience négative de Michelson a provoqué le mouvement relativiste, une autre expérience du même genre, mais positive cette fois suffirait à provoquer un mouvement de sens contraire."
L'auteur de la théorie est lui-même tout à fait d'accord sur l'inflexibilité de cet enchaînement logique.
Albert Einstein - en 1925, dans la revue " Science " :
" Si les observations de Dr Miller étaient confirmées, la théorie de la relativité serait en défaut. L'expérience est le juge suprême."
Mais dans la correspondance avec Michel Besso, la même année, il écrit :
" Je crois, moi aussi, que les expériences de Miller reposent sur des effets de température. A aucun moment je ne les ai prises au sérieux."
Il semble pourtant être resté très préoccupé par les résultats de Miller, comme en témoignent des propos recueillis par Shankland, au cours d'entretiens tenus de 1950 et 1952 :
"
He repeated several time ... that since the phases found by Miller (which fix
the direction in space) were not consistent this was the strongest argument
against the drift reported by Miller ... He said several however, that he
(and also H. A. Lorentz considered Miller as an
excellent experimenter and thought his data must be good...Einstein also
told me that H. A. Lorentz had studied Miller's Work
for many years and could nor find the trouble ... He emphasized that if
there is a systematic effect, however small, it must be explained ...
"
Once again he told me that Lorentz could never
explain Miller's result and felt that it could not be ignored, although
Einstein was not sure wether Lorentz
really believed Miller's result ... Many negative results are not highly
important, but the Michelson expriment gave a truly
great result which averyone shoud
undestand."
E. Carvallo - en 1934, dans " La théorie d'Einstein démentie par l'expérience " :
" Le résultat trouvé est trop faible.
Naturellement, mais à tort, on conclut qu'il est nul, que le petit déplacement
trouvé est une erreur d'expérience. On déclare que l'expérience donne un
résultat négatif.
" Et puis c'est une extension, une généralisation
du résultat faussé. Toute autre expérience dirigée vers la même utopie
donnerait aussi un résultat négatif. Voilà le postulat d'Einstein, postulat
conforme au préjugé en cours."
O. D. Chwolson - en 1914, dans " Traité de physique " :
" La théorie d'Einstein consiste au
fond à remplacer les mots " on n'a pas réussi " par les mots "
on ne peut pas réussir ". Cette substitution change complètement le
sens et le caractère de la première locution verbale. " On n'a pas réussi
", c'est un fait en quelque sorte historique, un résultat inattendu de
nombreuses recherches expérimentales. On peut chercher à expliquer ce fait en
introduisant de nouvelles hypothèses dans le genre de celle de Fitzgerald et de
Lorentz. " On ne peut pas réussir " [un bel aveu d'impuissance devant la réalité : la primauté
de leur théorie sur l'être réel, " Ego Cogito, Ergo Existo
", le célèbre Entymème de Descartes "]
est une affirmation a priori, un axiome ou un postulat sur lequel on peut se
proposer de construire une nouvelle conception de l'Univers, mais il ne peut
être question ni de démontrer cet axiome, ni d'essayer de l'expliquer. En
l'admettant, nous devons le prendre pour le fondement principal sur lequel se
fonde la physique ; nous devons nous efforcer d'en tirer toutes les
conséquences possibles et, si cela paraît réalisable, vérifier
expérimentalement l'exactitude des déductions obtenues."
La remarque de Chwolson signale un glissement sémantique resté sans doute inaperçu, qui a dû contribuer puissamment, quoique de façon illégitime, à enraciner rapidement dans les esprits la conviction que la théorie ne pourrait plus jamais être remise en cause. Une fois " le coup parti ", l'impact de l'effet d'annonce fut tel qu'il devenait ensuite très difficile de revenir en arrière. La vérité de faits nouveaux pouvant difficilement prévaloir sur la vérité de la théorie [ce qui est logique n'est pas nécessairement vrai], contrairement à ce qui fait pourtant le fond de conviction des meilleurs physiciens [subjugués par leur point de vue particulier - ce qui s'appelle avoir des œillères]. Mais il y a plus : le glissement sémantique signalé par Chwolson n'est pas le seul défaut dans la cuirasse logique entourant la genèse de leur théorie :
Henri Poincaré - en 1899, dans " Electricité et optique " :
" On a alors imaginé une hypothèse
supplémentaire. Tous les corps subiraient dans le sens du mouvement de
Cette dernière remarque de Poincaré, parce que de pure logique, risque d'être incomprise ou écartée comme formelle. Or la réputation de rigueur et de probité du logicien qui l'énonce en garantit la pertinence, et l'objection qu'elle soulève est particulièrement dérangeante pour l'ensemble des acteurs [des marionnettes dont le prince de ce monde tire les ficelles] de la genèse de la théorie, qui tous étaient d'éminents mathématiciens [mais de bien piètres philosophes ou métaphysiciens] : Maxwell, Lorentz, Fitzgerald, Einstein, Minkowski.
André Lichnerowickz - en 1951, dans " Eléments de calcul tensoriel ", commentant le principe de constance de la vitesse de la lumière :
" Il pouvait y avoir certains
inconvénients à fonder un principe d'une telle généralité sur le résultat d'un
seul type d'expérience, qu'un autre type d'expérience aurait pu mettre en
défaut. Mais en fait l'expérience de Michelson n'avait fait qu'attirer
l'attention des physiciens, d'une manière impérieuse, sur un fait mathématique
resté jusque là un peu dans l'ombre, bien qu'il eut été signalé par Poincaré
: les équations de la mécanique newtonienne et les équations de Maxwell de la
théorie électronique magnétique ne sont pas invariantes par le même groupe de
transformation. Il y a conflit entre la dynamique pure et l'électromagnétisme,
et le principe des constance des ondes électromagnétiques
se trouve en fait inclus dans les équations de l'électromagnétisme de Maxwell.
" Pour trancher le conflit entre
mécanique classique pure et électromagnétisme, Einstein proposa d'admettre
le principe de constance de vitesse des ondes électromagnétiques, de conserver
par suite la théorie électromagnétique de Maxwell et de modifier la dynamique
classique de façon à la mettre en accord avec l'électromagnétisme."
La remarque de Lichnerowickz, qui n'est pas moins dérangeante que celle de Poincaré, est d'ordre épistémologique : elle nous apprend qu'en 1887, au moment où intervient l'expérience de Michelson-Morley, le postulat (car aucune expérience ne l'avait encore attesté) de la constance des ondes électromagnétique (dont évidemment la lumière), était déjà présent dans les esprits, puisqu'il figurait implicitement dans les équations de Maxwell. Il faut rappeler que les contributions de ce physicien écossais firent de lui l'un des scientifiques les plus importants du XIXe siècle. Il montra que la lumière était une onde électromagnétique (1864) et publia (1873) les quatre équations fondamentales décrivant la nature des champs en termes d'espace et de temps, qui constituent encore aujourd'hui la base de l'électromagnétisme.
" La disproportion entre c et les
influences sur c que pourrait avoir le mouvement orbital de
Jean Chazy, en 1928, dans " La théorie de la relativité et la mécanique céleste " :
" En toute impartialité, dans l'état actuel de la science, l'argument tiré en faveur de la relativité de la valeur de l'avance du périhélie de Mercure n'a pas, ne peut avoir le caractère absolu que croient certains."
Georges Darmois, en 1932, dans " La théorie einsteinienne de la gravitation - Les vérifications expérimentales " :
" Le passage ainsi exécuté de la loi de Newton à la théorie de la relativité n'introduit d'inégalité séculaire ni sur les grands axes, ni sur les excentricités, ni sur les longitudes des nœuds. Des ... inégalités séculaires considérées, la seule qui être contrôlée par l'observation est celle qui concerne l'avance séculaire des périhélies.
" La ligne des nœuds de Vénus (ligne suivant laquelle l'orbite de Vénus coupe le plan de l'écliptique) recule par siècle d'un angle de l'ordre de 1.000 ", que le calcul ne retrouve pas entièrement. Il reste un résidu inexpliqué d'environ - 10" par siècle, donc une avance du nœud de 10". La périhélie de l'orbite de Mars avance par siècle de 1.600 " environ qu'on ne peut retrouver exactement par le calcul. Il reste une avance de 8".
" Au regard de ces observations on voit :
1° Que la théorie de la relativité ne saurait expliquer l'avance du nœud de
Vénus ; 2° Que la valeur qu'elle fournit pour l'avance du périhélie de Mars a
le signe voulu, mais reste tout à fait insuffisante."
Augustin Sesmat - en 1937, dans " Essai critique sur la doctrine relativiste " :
" La logique n'exigerait-elle point qu'avant
de prétendre expliquer les anomalies par la théorie relativiste on les ait
toutes calculées d'après cette même théorie ? Pas absolument pourvu que l'on
puisse établir, en procédant par approximations motivées, que les anomalies
relativistes, si l'on pouvait les calculer exactement, demeureraient à peu près
égales aux anomalies classiques. En fait, comme l'application stricte des
formules relativistes à des problèmes compliqués est présentement impossible,
c'est de cette façon qu'on a raisonné dès qu'on a voulu justifier plus
rigoureusement le succès d'Einstein dans le cas de Mercure. N'empêche qu'il
y a là pour une critique exigeante un nouveau motif [non nécessaire ou inutile] de douter."
E. Carvallo - en 1934, dans " La théorie d'Einstein démentie par l'expérience " :
" Suivant la théorie d'Einstein aucune
expérience purement terrestre, sans repères extérieurs [et, pour lui, toujours
relatifs], ne peut manifester la translation de
" L'audace de son génie [?] a donné à ces formules des interprétations physiques, sans crainte de heurter la science admise. Il renversa la mécanique de Galilée, et jusqu'aux concepts d'espace et de temps [faisant ainsi " table rase du passé " à l'instar des jacobins en politique]. Plus ses conclusions heurtent le sens commun, plus elles furent accueillies avec enthousiasme. Sauf rares exceptions, les géomètres les plus éminents, suivis des maîtres de la physique, ont entraîné le grand public dans la doctrine nouvelle [un véritable vent de folie, les moutons de Panurge]. L'effondrement de l'école de Fresnel, l'audace, la nouveauté de la théorie, sa rigueur mathématique [il faut le dire vite], la grande intelligence de l'auteur [?], son charme personnel [hum !], furent les causes d'un succès inouï ...
" La postérité ne jugera-t-elle pas que
Maurice Allais conclut en 1997 dans " L’anisotropie de l'espace " :
" Les quelques oppositions qui se sont
manifestées sont pratiquement restées sans effet, et une atmosphère de
dogmatisme et d'intolérance s'est développée qui a indûment retardé le progrès
de la science."
Comme l'a fait remarquer Lichnerowickz,
" il pouvait y avoir certains inconvénients à fonder un principe
d'une telle généralité sur le résultat d'un seul type d'expérience, qu'un
autre type d'expérience aurait mis en cause". Or il y eut
d'autres types d'expériences dont les résultats sont tout aussi invalidants
pour la théorie. De Michelson en 1887 à Miller en
L'ouvrage de Maurice Allais " L’anisotropie de l'espace " est
consacré à l'analyse de plusieurs des expériences faites avant lui, en même
temps qu'au compte rendu détaillé de celles qu'il réalisa lui-même de 1954 à
1960, qu'il dut interrompre et dont il ne put même publier les résultats, pour
s'être heurté à une dogmatique officielle pro-einsteinienne.
Le moins que l'on puisse dire ici, car il n'est pas question de tenter le
moindre condensé de ce qu'expose l'ouvrage, est que toutes ces expériences
révèlent des anomalies manifestes,
les unes électromagnétiques, les autres gravitaires, qui ne trouvent à
s'expliquer ni par la théorie de Newton ni par celle d'Einstein. Mais les
faits ainsi constatés ont des implications bien différentes quant à la validité
de l'une et l'autre théorie. Celle de Newton, toujours aussi valide depuis
quatre siècles, continue d'être le pilier de tout calcul gravitaire (y compris
ceux relatifs aux fusées et satellites artificiels), les dites anomalies ayant
des conséquences qui restent en deçà de la précision requise par
l'astronautique. Celle d'Einstein, par contre, qui ne sert à rien d'utile,
n'a de validité qu'en raison de l'inexistence supposée des dites anomalies,
lesquelles, si ténues soient-elles, suffisent à invalider complètement la
théorie (cf. ce qu'en dit Einstein lui-même).
C'est d'ailleurs la petitesse relative de ces
anomalies qui fait la difficulté de leur mise en évidence et la facilité de
leur contestation. Les anomalies sur c en km/sec de l'ordre de 1/3*10
puissance 5 ; les déviations de rayons
lumineux sont de l'ordre de un dix millième de minute d'arc ; les anomalies
de mouvement d'un pendule extrêmement sensible sont de l'ordre de 1 grade. Mais
compte tenu du perfectionnement incessant des appareils, de l'amplification des
dispositifs expérimentaux et de la finesse des analyses statistiques, ce degré
de précision est maintenant tout à fait à la portée des expérimentateurs, pour
peu qu'on veuille leur en donner les moyens, et là est tout le problème.
Moyens dont l'exigence est d'autant plus grande que le démêlé causal des anomalies exige qu'elles fassent l'objet d'enregistrement répétés et prolongés. Qu'il s'agisse de variations de c, de déviations optiques ou d'effets sur pendule, les anomalies constatées s'avèrent être liées aux influences conjuguées de la lune, du soleil, des planètes et d'astres plus lointains, ce qui ne peut être mis en évidence qu'à la faveur d'observations dont la série temporelle correspond aux cycles respectifs de ces différents astres.
Maurice Allais :
" L’anisotropie de l'espace apparaît en
liaison directe avec les influences astronomiques dont les périodicités
comprennent des périodicités semi diurnes et diurnes sidérales, des
périodicités semi annuelles et annuelles, et des périodicités planétaires de
plusieurs années."
L'auteur parvient à cette conclusion par analyse statistique poussée des résultats de ses propres expériences effectuées de 1954 à 1960, et en s'appuyant également sur deux notables expériences antérieures dont il reprend les données brutes pour en pousser l'analyse :
- Dayton C. Miller prit le relais, à partir de 1900, en collaboration avec Morley, des expériences sur interféromètre de Michelson-Morley de 1887 ; il ne cessa ensuite de travailler sur le problème d'anisotropie de l'espace, et mobilisa finalement tout son savoir faire dans l'expérience de 1925-1926 au Mont Wilson, comportant une suite de quatre séries d'observations continues, chacune d'environ une semaine, au cours de quatre mois différents. Au total, Miller effectua avec l'interféromètre 6.400 tours d'horizon comportant 200.000 lectures. Ce sont les données de cette dernière expérience que reprend Maurice Allais.
- Un chercheur de l'Observatoire de Strasbourg, Ernest Esclangon, travaillant sur les déviations optiques comparées selon deux directions azimutales perpendiculaires, a effectué 40.000 pointés au cours de 150 séries d'observations de jour et de nuit, du 25 février 1927 au 4 janvier 1928.
Pour raisons diverses il n'est pas exceptionnel
qu'un expérimentateur ne soit pas en mesure de tirer tout le parti possible des
données qu'il recueille, lorsqu'il en fait lui-même l'interprétation, soit
qu'il omette des procédures statistiques possibles, soit qu'il néglige des
hypothèses de causalité [nous pensons ici à la
pensée d'Aristote sur la question de
C'est par ses expériences sur pendules que
Maurice Allais apporte la contribution la plus originale à la thèse de L’anisotropie
de l'espace. La célèbre expérience de Foucault en 1851 au Panthéon (actuellement
reconstituée et visible au même lieu) ne donna lieu à aucune ambiguïté
d'interprétation. L'indépendance du plan d'oscillation du pendule par
rapport au mouvement de rotation de
La sensibilité s'obtient par un pendule court
entièrement rigide (
" L’anisotropie de l'espace " présente une analyse d'ensemble des observations de cinq séries d'expériences très significatives, deux série de l'auteur sur pendule, une série de l'auteur sur visées optiques, les observations optiques d'Esclangon et les observations interférométriques de Miller.
Maurice Allais conclut :
" Il s'agit de séries continues sur de
longues périodes, de sorte que les paramètres qui les caractérisent sont
déduits d'un nombre considérable de données. Les corrélations qui leur
correspondent reposent donc, non sur des mesures isolées, mais sur des
caractéristiques moyennes ayant chacune une grande signification.
" Aujourd'hui
un réexamen total s'impose des postulats de la théorie de la relativité.
L'ensemble des données de l'expérience le nécessite inévitablement."
IV
- Causes possibles d'égarement des experts :
l'excès de confiance dans la mathématique
et
l'abus de consensus
L'importance des mathématiques dans les avancées de la physique ne saurait être sous-estimée mais, pour cette raison, justement, leur rôle essentiel porte à confondre parfois phénomène et expression logique du phénomène, et le cas échéant à faire prévaloir la théorie sur le fait. La biologie n'expose guère à ce risque [cf. cependant Pasteur et Béchamp et l'origine endogène des microbes - Science et Foi, n° 17, 3e Trimestre 1990]; Claude Bernard est pourtant le premier à le dénoncer ; sans doute parce que c'est lui, justement, qui inaugure vraiment l'approche expérimentale en biologie et médecine, en réaction contre les a priori mécaniste de l'époque. N'oublions pas l'influence qu'a longtemps exercé la théorie cartésienne des animaux machines, laquelle laissait entendre que la physiologie était affaire de mécanique, idée simpliste qui faisait sentir sa nuisance encore en plein XIXe siècle.
Claude Bernard - en 1865, dans " Introduction à la médecine expérimentale " :
" Des hommes que j'appellerai
systématiques partent d'une idée fondée plus ou moins sur
l'observation et qu'ils considèrent comme une vérité absolue. Alors ils
raisonnent logiquement et sans expérimenter, et arrivent, de conséquence en
conséquence, à construire un système qui est logique, mais qui n'a aucune
réalité scientifique ... " [bravo ! C'est
" C'est pourquoi nous voyons quelquefois des mathématiciens purs, de très grands esprits d'ailleurs [Dieu seul le sait !], tomber dans des erreurs de ce genre ; ils simplifient trop et raisonnent sur les phénomènes tels qu'ils les font dans leur esprit, mais non tels qu'ils sont dans la nature ... [Ne serait-ce pas là l'attitude névrotique inhérente à celui qui a le désir d'être comme Dieu ou qui n'accepte pas la réalité telle qu'elle est ?].
Comme on l'a vu précédemment, Maxwell (1873)
raisonnait effectivement sur un phénomène tel qu'il le faisait dans son esprit,
puisque, selon Lichnérowikz, il admettait
l'invariance de c qui n'était pas prouvée. Quelques années après, les
théories électromagnétiques progressèrent grâce à deux physiciens, lauréats
conjoints du prix Nobel en 1902, le hollandais Lorentz et le finlandais
Fitzgerald. Leurs travaux poursuivirent l'avance théorique de Maxwell,
adoptant aussi pour base, la constance c, réputée cette fois [prétendument] prouvée par l'expérience de Michelson-Morley (1887). Ce sont eux qui perçurent, de
façon purement mathématique, que la constance de c a pour conséquence
logique tout à fait paradoxale que les corps doivent changer de forme du fait
de leur mouvement (hypothèse de la relativité de l'espace). Ceci ne peut
être prouvé expérimentalement qu'en communiquant à un corps céleste une vitesse
se rapprochant de celle de la lumière (en fait inexpérimentable
- qui ou quoi par rapport à qui ou par rapport
à quoi ? C'est le fameux paradoxe des jumeaux de Langevin). On reste donc
ici dans le domaine d'une spéculation purement mathématique [et radicalement fausse]. Poincaré qui, lui
aussi, admet la constance de c, reprend la théorie de Lorentz-Fitzgerald et en perçoit (1904) des implications
logiques que n'avaient pas perçues ses auteurs, concernant cette fois la
relativité du temps (il est le premier à employer le terme). Finalement
Einstein récapitule toutes ces avancées mathématiques et formule (1905)
l'audacieuse [la folle] théorie qui porte [frauduleusement
- cf. Jules Leveugle, X 43, Poincaré et
Albert Einstein - en 1939, dans " Comment je vois le monde " :
" L'attrait principal de la théorie (de la relativité) est qu'elle constitue un tout logique. Si une seule de ses conséquences se montrait inexacte, il faudrait l'abandonner ; toute modification paraît impossible sans ébranler tout l'édifice [théorie aussi branlante que celle de la démocratie vue et formulée par Rousseau en politique : tout se tient ! - instabilité permanente au niveau de l'être].
Lincoln Barnett - en 1848, dans " Einstein et l'Univers " :
" C'est l'orthodoxie mathématique de l'Univers qui permet à des théoriciens comme Einstein de prédire [le prophète !] et de découvrir des lois naturelles, simplement en résolvant des équations [et l'on passe ainsi allègrement du point de vue quantitatif au point de vue de l'être même ou/et du qualitatif - et que fait-on des degrés du savoir ?]."
La foi en l'orthodoxie mathématique de l'Univers est ici clairement exprimée ; or ce n'est qu'un a priori, un présupposé, un postulat ; et l'on ne peut s'autoriser à énoncer des naturelles en résolvant seulement des équations que si ce postulat est valide, ce que seule l'expérience peut attester. D'autres experts sont de cet avis, y compris l'auteur de la théorie (se reporter aussi aux citations du § I ci-dessus).
Albert Einstein - en 1918, dans une lettre à Besso :
" Jamais on n'a trouvé une théorie utile et féconde par voie uniquement spéculative."
Vifredo Pareto - en 1909, dans son " Manuel d'économie politique " :
" Il est faux de croire que l'on puisse découvrir les propriétés des faits concrets en raisonnant sur les idées que nous faisons a priori de ces faits, sans modifier ces concepts en comparant a posteriori leurs conséquences avec les faits/"
Aveuglé par son admiration pour Einstein, Lincoln Barnett ne semble pas avoir pris conscience (1948) des implications épistémologiques de la théorie quantique (explicitée plus de 20 ans auparavant, dans les années 1920). Cette théorie, tous les physiciens l'attestent, comporte un formalisme mathématique performant en terme d'utilité pratique, mais non interprétable en termes d'axiomatique de l'Univers. Loin de procéder par déductions depuis une supposée orthodoxie mathématique de l'Univers, les équations de la mécanique quantique ne font qu'exprimer la réalité apparente des phénomènes observés, sans pour autant être porteuses d'une théorie intelligible de la matière, ni d'une quelconque axiomatique de l'Univers. Qui plus est, les meilleures théories mathématiques ne sont pas souvent elles-mêmes exemptes d'obscurités logiques [ " La plus belle femme du monde ne donne..."]. Einstein ne se gêne pas pour en dénoncer une de ce genre à propos de la théorie quantique, qu'il n'a jamais beaucoup appréciée. D'autres remarques d'experts qualifiés laissent aussi entendre que tout n'est pas complètement limpide, dans les enchaînements logiques allant de Maxwell à Einstein lui-même [cf. Maritain, Réflexions sur l'intelligence et sur sa vie propre, Desclée De Brouwer et Cie , 1924].
Albert Einstein, en 1925, dans une lettre à Besso :
" La chose la plus intéressante, livrée dernièrement par la théorie, est la théorie de Heisenberg-Horn-Jordan des états quantiques. Un véritable calcul de sorcière où apparaissent des déterminants infinis (matrices) à la place des coordonnées cartésiennes. Cela est éminemment ingénieux et suffisamment protégé, par une grande complexité, envers toute preuve de fausseté."
Henri Poincaré - en 1899, dans " Electricité et optique " :
" C'est en électrostatique que ma tâche a été la plus difficile : c'est là surtout que la précision fait le plus défaut. Un des savants français qui ont le plus approfondi l'œuvre de Maxwell me disait un jour : Je comprends tout dans son livre, excepté ce que c'est qu'une boule électrisée."
Arthur Stanley Eddington - en 1923 :
“The
problem of two bodies in Einstein's theory remains an outstanding challenge to
mathematicians.”
Bertrand Russel :
“Mathematics is the subject in wich we never
know we are talking, or if what we are saying is true.” [Rien de surprenant, car, par définition, la substance
échappe toujours à la quantité ou aux accidents.]
Maurice Allais conclut en 1997, dans " L’anisotropie de l'espace " :
" La manipulation, quelque peu fascinante, de modèles mathématiques très abstraits et très éloignés du réel [une pure construction de l'esprit ou " un jeu de l'esprit ", sans la moindre signification métaphysique] n'a eu que trop tendance à se substituer à l'expérimentation [qui consiste surtout à casser les atomes, à découper en petit morceaux tout ce que ce que l'on trouve pour prétendre connaître la nature des choses]. Mais si indispensables qu'elles puissent être, les mathématiques ne constituent qu'un [misérable] instrument pour l'analyse du réel [du point de vue quantitatif, i.e. très particulier et par conséquent fort limité, voire dérisoire], et elles ne peuvent pas et ne doivent pas se substituer à lui. L'invasion des sciences physiques par les mathématiciens purs a été aussi dommageable en physique qu'elle l'a été en économie [cela est admirablement vu].
" Pour trop de relativistes les mathématiques sont devenues un but en soi [erreur capitale et fatale à notre civilisation]. L'appareil mathématique très élaboré de la théorie de la relativité générale a contribué puissamment à mystifier la communauté scientifique pour plusieurs générations.
" En un sens la grandiose construction de la théorie de la relativité est tout à fait comparable à une immense statue de granit s'appuyant sur un fragile socle d'argile [on ne peut pas mieux dire]."
L'histoire de la relativité selon Einstein montre
qu'il y a eu en effet envahissement de la physique par les mathématiciens au
détriment des expérimentateurs. L'extraordinaire coup d'éclat de 1905 parvint
en quelques années à méduser la communauté scientifique, et à créer le
consensus. Il y eut consensus pour considérer que la question de fait était
définitivement réglée, et il y eut consensus pour théoriser à l'infini. Pour
Maurice Allais l'immense littérature scientifique consacrée durant le siècle à
la relativité, est presque entièrement constituée de développements logique et
mathématique. S'ajoutant à cela il y eut consensus sur la séduction personnelle
de l'auteur, faite d'humour et d'instinct communicateur. Dans les années
1920, Einstein en voyage provoquait autant de dérangement et de curiosité qu'un
chef d'état. Au délire théorico-logique du cercle
restreint des experts, s'ajoutait désormais un incroyable délire médiatique. De
laborieux expérimentateurs qui n'étaient pourtant pas des obscurs, continuaient
dans l'ombre à scruter le réel sans avoir droit au moindre coup de projecteur [quelle en est la cause ? Cf. Augustin Cochin,
Henri Poincaré, en 1908, dans " Science et méthode " :
" Les nouveautés sont si attrayantes, et il est si dur de ne pas sembler si avancé ! "
Albert Einstein (1879-1955) - en 1949, dans une lettre à Besso :
" Le succès momentané possède pour presque tout le monde plus de force de persuasion qu'une réflexion de principe, et la mode les rend aveugles [qui la fait ?], ne serait-ce que pour un certain temps."
Bertrand Russel (1872-1970) - en 1947, dans " L'esprit scientifique et la science dans le monde moderne " :
" C'est un fait depuis longtemps connu que la certitude subjective est en raison inverse de la certitude objective."
Stantey Jevons - en 1888, dans " La théorie de l'économie politique " :
" Il y a toujours une tendance des plus nuisibles à laisser les opinions se cristalliser en croyances. Cette tendance se manifeste spécialement lorsque quelque auteur éminent jouissant du pouvoir d'une exposition claire et compréhensible, commence à être reconnu comme une autorité.
" Mais se tromper est humain et il devrait toujours être permis de critiquer les meilleurs ouvrages. Si au lieu d'accueillir, comme les bienvenues, les recherches et critiques, les admirateurs d'un grand auteur acceptent les autorités de ses écrits ... cela porte le plus grand préjudice à la cause de la vérité.
" Dans les sujets de science et de
philosophie, l'autorité a toujours été le grand adversaire de la vérité [et c'est pourquoi saint Thomas d'Aquin
rejette du savoir scientifique proprement dit, le recours à l'argument
d'autorité, sinon celle de Dieu : S. th., Ia,
" Dans les sujets de science et de philosophie, l'autorité a toujours été le grand adversaire de la vérité. Un calme despotique est habituellement le triomphe de l'erreur... En science et en philosophie rien ne doit être tenu pour sacré."
Louis de Broglie (1892-1987) - en 1953, dans " La physique quantique restera-t-elle indéterministe ? " :
" L'histoire des sciences montre que les progrès de la science ont été constamment entravés par l'influence tyrannique de certaines conceptions que l'on avait fini par considérer comme des dogmes. Pour cette raison il convient de soumettre périodiquement à un examen très approfondi les principes que l'on a fini par admettre sans plus les discuter."
H. Weyl - en 1921, dans " Temps, espace, matière " :
" Après un travail de critique logique poursuivi pendant tout le dernier siècle, la tempête arriva qui détruisit les conceptions (anciennes) d'espace, de temps et de matière pour faire place à une vision plus libre et plus aiguë des choses [Les choses étant ce qu'elles sont, ..."]. Le bouleversement fut accompli essentiellement par le travail d'un seul homme : Albert Einstein. (Exemple de louange exagérée.)
Paul Langevin (1872-1946) - en 1931, dans " L'œuvre d'Einstein et l'astronomie " :
" Einstein figurera au premier rang dans l'histoire des sciences, dans l'histoire de la physique de notre époque. Il est et restera une de ces étoiles de première grandeur [tombée du ciel] que porte le ciel de l'humanité." (Exemple de dithyrambe injustifié.)
Ben Gourion (1886-1973) - le 10-11 mars 1996, dans " Le Monde " :
" ... même sa face ressemblait à celle de Dieu, comme si l'esprit divin était en lui, irradiant sur tous ceux qui s'approchaient de cette extraordinaire manifestation divine, humaine et cosmique."
V -
Procès en paternité
Le britannique Edmund Whittaker avait publié en 1953 un ouvrage d'histoire de la
physique, où il attribuait la découverte de la relativité à Poincaré, en
mentionnant à peine Einstein. Le débat fut relancé par un article de Jules Laveugle dans "
Albert Einstein
- En 1922, à la conférence de Kyoto.
" It was more than seventeen years ago
that I had un idea of developing the theory of relativity for the first time. While
I cannot say exactly where that thought came from, I am certain that it was contained in the problem of the
optical properties of moving bodies ... When I first thought about this problem,
I did not doubt the existence of the ether or the motion of the Earth trough it
... While I was thinking of this problem in my student years, I came to know
the strange result of Michelson's experiment. Soon I came to the conclusion
that our idea about motion of the Earth with respect to the ether is incorrect,
if we admit the Michelson's null result as a fact. This was the first path
which led me to the special theory of relativity. Since then I have come to
believe that motion of the Earth cannot be detected by any optical experiment,
though the Earth is revolving around the sun."
Par contre dans une entrevue avec Shankland en 1950, Einstein déclare n'avoir pas eu connaissance avant 1905 de l'expérience de 1887 de Michelson et Morley :
" When I asked him how he had
learned of the Michelson-Morley experiment, he told me that he had become aware
of it through the writings of H.A. Lorentz, but only after 1905 had it come to his
attention ! "Otherwise", he said, "I would have mentioned it in
my paper". "
- en 1955 (peu avant sa mort), dans " Les origines de la relativité restreinte ", texte cité par T. Khan, 1959 :
" Il est hors de doute que si l'on jette
un regard rétrospectif sur son évolution, la théorie de la relativité
restreinte était mûre en 1905. Lorentz avait déjà découvert que pour
l'analyse des équations de Maxwell, la transformation qui reçu par la suite son
nom jouait un rôle essentiel, et Poincaré de son côté avait pénétré plus
profondément dans la nature de ces relations.
" Quant à moi, je n'avais connaissance à cette époque que de l'œuvre importante de 1895 de Lorentz : La théorie électromagnétique de Maxwell et de sa théorie des phénomènes électriques et optiques dans les corps en mouvement, mais non des travaux ultérieurs de Lorentz et pas d'avantage des recherches consécutives de Poincaré (ce que le congrès de Nancy a démontré être faux). Dans ce sens mon travail de 1905 est indépendant."
Henri Poincaré - exposé de septembre 1904 à Saint-Louis des Etats unis.
" D'après le principe de relativité
les lois des phénomènes physiques doivent être les mêmes soit pour un
observateur fixe, soit pour un observateur entraîné dans un mouvement uniforme,
de sorte que nous n'avons et ne pouvons avoir aucun moyen de discerner si nous
sommes oui ou non entraînés dans un pareil mouvement.
" Peut-être devons-nous construire toute une nouvelle mécanique que nous ne faisons qu'entrevoir où l'inertie croissant avec la vitesse, la vitesse de la lumière deviendrait indépassable."
Maurice Allais conclut en 1997 dans « L’anisotropie de l'espace » :
" Qu'il s'agisse du principe de
relativité, de la transformation de Lorentz, ou de la formulation de la
composition des vitesses, toutes les relations fondamentales de la théorie de
la relativité restreinte du mémoire de 1905 d'Einstein se trouvent dans les œuvres
antérieures de Poincaré.
" La transformation de Lorentz et tous
les développements qui s'y rattachent n'ont pris leur forme définitive chez
Poincaré qu'au cours d'une lente maturation, lors d'un processus progressif
d'approximations successives. Ils ont constitué l'aboutissement de dix années
de réflexions et d'échanges de vues réciproques entre Lorentz et Poincaré.
" En fait il n'est pas totalement sans
raison que Renaud de
Une autre conséquence théorique des formules de Lorentz, qui n'a cessé de faire fantasmer les foules et alimenter la science fiction, le mythe du continuum espace-temps, est postérieur à 1905 mais n'est pas dû à Einstein (nouveauté qui, notons le une fois encore, s'inscrit dans le prolongement des spéculations purement mathématiques et logiques allant de Maxwell à Einstein, sans autre fondement expérimental que le douteux résultat négatif de l'expérience de Michelson-Morley).
Maurice Allais :
"En 1908 , Minkowski
(décédé en 1909) a donné de la théorie de la relativité restreinte une forme
mathématique toute nouvelle ... qui aboutit à réunir l'espace et le temps en un
tout inséparable qu'il appelle univers. Cet univers se traduit en langage
géométrique par un espace à quatre dimensions, dans lequel le temps joue le
rôle de la quatrième dimension."
VII
- Théories substituables ?
Einstein reconnaît enfin en 1955 que la "... la théorie de la relativité restreinte était mûre en 1905 " tout en continuant de laisser entendre qu'il n'en savait rien !!! Il faut bien voir en cette affaire que ce n'est pas l'énoncé d'Einstein de 1905 qui est à l'origine des fameux paradoxes sur l'espace et le temps, qui n'ont cessé de fasciner le public et d'agiter l'imaginaire collectif depuis un siècle : mètre compressible et temps élastique, c admis comme vitesse limite absolue et invariable quelle que soit la direction ; tout avait été pensé auparavant. Poincaré en avait fait le récapitulatif et dressé le bilan, tout en restant sceptique sur la thèse globale du système Univers qui en découlait, et qu'il avait lui-même nommée "relativité". Se fiant à l'opinion de tous les physiciens de l'époque en ce qui concernait le résultat négatif de l'expérience de Michelson-Morley, il en constatait les implications logiques et contribuait à leur développement, tout en les considérant comme irréalistes, disant et répétant qu'on devait pouvoir trouver plus simple et plus naturel.
Henri Poincaré (1854 - 1912) - en 1899, dans " Electricité et Optique" :
" On a alors imaginé une hypothèse
supplémentaire. Tous les corps subiraient dans le sens du mouvement de
- Conférence du 24 septembre 1904, au "
Congrès d'Art et de Science de Saint-Louis des Etats-Unis ", repris
en1905 dans " La valeur de la science " et en 1908 dans "
Science et méthode " :
" Ne devrions-nous pas nous efforcer d'obtenir une théorie plus satisfaisante de l'électrodynamique des corps en mouvement ? ... Prenons donc la théorie de Lorentz ... Au lieu de supposer que les corps en mouvement subissent une contraction dans le sens du mouvement et que cette contraction est la même quelles que soient la nature de ces corps et les forces auxquelles ils sont d'ailleurs soumis, ne pourrait-on pas faire une hypothèse plus simple et plus naturelle ? On pourrait imaginer par exemple que c'est l'éther qui se modifie quand il se trouve en mouvement par rapport au milieu matériel qui le pénètre, que, quand il est ainsi modifié, il ne transmet plus les perturbations avec la même vitesse dans tous les sens. Il transmettrait plus rapidement celles qui se propageraient parallèlement au mouvement du milieu, soit dans le même sens, soit dans le sens contraire, et moins rapidement celle qui se propageraient perpendiculairement. Les surfaces d'ondes ne seraient plus des sphères, mais des ellipsoïdes, et l'on pourrait se passer de cette extraordinaire contraction des corps. Je ne cite cela qu'à titre d'exemple, car les modifications que l'on pourrait essayer seraient évidemment susceptibles de varier à l'infini. "
- En 1905, dans " La valeur de la science " :
" Au milieu de tant de ruines (ruines
de la physique classique), que reste-t-il debout ? ... En présence de cette débâcle générale
des principes, quelle attitude va prendre la physique mathématique ? Et d'abord
avant de trop s'émouvoir il convient de se demander si tout cela est bien
vrai ... Il y a donc là une question préjudicielle, et à ce qu'il semble l'expérience
seule peut la résoudre. Nous n'aurons donc qu'à passer la main aux
expérimentateurs et en attendant qu'il aient tranché
définitivement le débat, à ne pas nous préoccuper de ces inquiétants problèmes,
et à continuer tranquillement notre œuvre comme si les principes étaient
encore incontestés ...
" Il s'agit avant tout d'obtenir une théorie plus satisfaisante de l'électrodynamique des corps en mouvement. C'est là surtout que les difficultés s'accumulent ... On a beau entasser les hypothèses, on ne peut satisfaire à tous les principes à la fois ; on n'a pu réussir jusqu'ici à sauvegarder les uns qu'à la condition de sacrifier les autres ; mais tout espoir d'obtenir de meilleurs résultats n'est pas encore perdu. Prenons donc la théorie de Lorentz, retournons là dans tous les sens ; modifions là peu à peu et tout s'arrangera peut-être. "
Poincaré en 1905 ne s'était pas contenté de
parachever la théorie de la compression des corps en mouvement de Lorentz ; il
avait "entassé les hypothèses" ; il ne cessait et ne cessera
jusqu'en 1912 de chercher autre chose de plus réaliste, préconisant de ne pas
en rester là, de continuer à remettre sur le métier hypothèses et expériences
et surtout de donner la préséance aux faits sur les théories. L'emballement
pour la dogmatique einsteinienne fit oublier cette sagesse et, après 1912,
Poincaré n'était plus là pour la faire prévaloir. Les pistes alternatives qu'il
préconisait se rattachent à l'existence de l'éther. Il faut bien voir ici
l'étroite relation entre les notions d'invariance directionnelle de c,
d'anisotropie de l'espace et d'éther ; selon Einstein -
"Malgré les observations les plus attentives on n'a jamais pu constater
une telle anisotropie dans l'espace physique terrestre, c'est-à-dire
une non équivalence physique (de c) entre les différentes
directions".
Il y a donc une nécessaire relation entre
isotropie et équivalence directionnelle, identité entre non équivalence et
anisotropie ; et anisotropie implique présence d'éther,
sinon à quelle autre cause pouvoir imputer cette influence directionnelle dans
le vide de la lumière et plus généralement des ondes électromagnétiques. De
tous temps (depuis Aristote) aucun physicien ne semble avoir considéré qu'il
puisse se passer quelque chose dans le vide s'il y a vide absolu.
Isaac Newton (1648 -1727) - écrit en 1675 :
" Supposons que les rayons de lumière
sont composés de corpuscules émis en toutes directions par les corps
luminescents ; ils doivent exister des vibrations dans l'éther ... aussi
nécessairement que les pierres le font dans l'eau où elles sont jetées ...
" Il est inconcevable que
la matière brute inanimée, sans la médiation d'autre chose qui ne soit pas matérielle, agisse sur une autre
matière sans contact mutuel ...
James Clerk Maxwell (1831 - 1879) - en 1873, dans " Traité d'électricité et de magnétisme " :
"Toutes les théories conduisent à concevoir un milieu dans lequel se produit la propagation ; et, si nous admettons l'existence de ce milieu, je crois qu'il doit tenir une place prééminente dans la suite de nos recherches, et que nous devons essayer de combiner dans notre esprits et de nous représenter tous les détails de son action : c'est l'objet que je me suis constamment proposé dans tout le cours de ce traité. "
Paul Painlevé (1863 - 1933) - en 1922, dans " Les axiomes de la mécanique " :
" C'est par une théorie où la matière et l'éther qui la pénètre interviennent simultanément, que Fresnel est parvenu à la formule que Fizeau à vérifiée ensuite si exactement. Cette théorie n'a pas été inventée pour les besoins de la cause, puisqu'elle a prévu le fait expérimental. "
Atthur Stanley Eddington (1882 - 1944) - en 1927, dans " La nature du monde physique " :
" En aucun cas le physicien ne doit concevoir l'espace comme du vide. Là où il n'y a pas quelque chose il y a encore l'éther. Ceux qui pour telle ou telle raison n'aiment pas l'éther, répandent libéralement des symboles mathématiques dans le vide et je présume qu'ils doivent concevoir quelque espèce de fondement caractéristique pour ces symboles. Je ne pense pas que quelqu'un se propose de tirer quelque chose du néant complet. "
J.P. Viguier - en 1953, dans " Physique quantique et physique relativiste " :
" Je ne puis m'empêcher de croire que conformément au rêve de Descartes, qui vouait la physique théorique à l'étude géométrique de la matière en mouvement, la nature se réduit à une substance unique, matérielle, descriptible géométriquement, dont les formes successives, en perpétuelle transformation, rendent compte de la prodigieuse diversité des phénomènes élémentaires. "
Il y a dans l'expression de Newton une étonnante
prémonition de ce qu'établira de Broglie plus de trois cents après, à savoir la
double nature corpusculaire et ondulatoire de la lumière, bien qu'à son époque
la lumière soit identifiée seulement à une émission de corpuscules. Après
Huygens (1690) on pensait uniquement onde. C'est Einstein en 1905 qui reprend
l'hypothèse corpusculaire. Hertz avait découvert en
Albert Einstein - en 1905, dans " Sur l'électrodynamique des corps en mouvement " :
" On verra que l'introduction d'un
"éther lumineux" devient superflue par le fait que notre
conception ne fait aucun usage d'un "espace absolu au repos" doué de
propriétés particulières (c'est à dire l'éther), et ne fait pas
correspondre à un point de l'espace vide, où ont lieu les processus électromagnétiques, un vecteur de
vitesse. "
L. Synge, M. A. 538 -
" Out of the work of Lorentz and Poincaré the special theory of reltivity emerged, Einstein 1905 clearing up philosophical difficulties by destoying the concept of ether ... The (Micheson) résult has been a tremendous historical importance because it helped to loosen the hold of the ether-theory, but that does not concern us since the concept of the ether is dead and gone. "
V. Ougarov - en 1974 dans " Théorie de la relativité restreinte " :
" La relativité restreinte mit fin à l'hypothèse de l'éther ... Le principe de la relativité barre définitivement la voie à toute possibilité de déceler l'éther expérimentalement. "
On note ici l'amplification injustement donnée aux propos du maître par des inconditionnels : Celui-ci n'avait dit en 1905, ni que sa théorie "mettait fin à l'hypothèse de l'éther" ni que "le concept avait définitivement vécu", mais simplement qu'au regard de sa théorie l'hypothèse était superflue. L'énoncé de Synge en 1956 et celui d'Ougarov en 1974 sont d'autant plus étonnants qu'Einstein avait précisé sa pensée en 1920, se prononçant cette fois nettement en faveur de l'existence de l'éther ; et c'est semble-t-il sa théorie de la relativité générale qui lui communiquait cette conviction.
Albert Einstein - en 1920, dans " L'éther et la théorie de la relativité " :
" Le point de vue que l'on pouvait au
premier abord adopter ... semblait être le suivant : l'éther n'existe point du tout. Les
champs électromagnétiques ne représentent pas des états d'un milieu, mais sont
des réalités indépendantes, qui ne peuvent être réduites à rien d'autre et qui
ne sont liées à aucun substratum, exactement comme les atomes de la matière
pondérale ...
" Les champs électromagnétiques
apparaissent comme des réalité ultimes et irréductibles, et il semble, au
premier abord, superflu de postuler un éther homogène et isotrope, dont les
champs devraient être considérés comme les états ...
" Une réflexion plus attentive
nous apprend pourtant que cette négation de l'éther n'est pas nécessairement
exigée par le principe de la relativité restreinte ... Nier l'éther, signifie
que l'espace vide ne possède aucune propriété physique. Or les faits
fondamentaux de la mécanique ne se trouvent pas d'accord avec cette conception
... Les faits ont définitivement écarté la conception que l'espace serait
physiquement vide ...
" La pensée de Mach reçoit son plein épanouissement dans l'éther de la théorie de la relativité générale. D'après cette théorie, les propriétés métriques du continu spatio-temporel sont différentes dans chaque point spatio-temporel et conditionnées par la matière qui se trouve en dehors de la région considérée. Ce changement spatio-temporel des relations entre les règles de mesure et les horloges, ou la conviction que l'espace vide n'est ni homogène ni isotrope - ce qui nous oblige à représenter ses états par dix fonctions, les potentiels de gravitation - ces faits dis-je, ont définitivement écarté la conception que l'espace serait physiquement vide. "
Einstein et Infeld
- en 1938 dans " L'évolution des idées en physique" :
" Le champ électromagnétique est pour le physicien moderne aussi réel que la chaise sur laquelle il est assis ... Il fallait une imagination scientifique hardie pour réaliser pleinement que ce n'est pas le comportement des corps, mais le comportement de quelque chose qui se trouve entre eux, c'est-à-dire le champ, qui pourrait être essentiel pour ordonner et comprendre les événements. "
Einstein - en 1939, dans " Comment je vois le monde " :
" L'espace physique et l'éther ne sont que deux expressions différentes d'une seule et même chose ; les champs sont des états physiques de l'espace ... L'esprit théoricien ne saurait supporter l'idée qu'il y ait deux structures de l'espace indépendantes l'une de l'autre, l'une de gravitation métrique, l'autre électromagnétique. La conviction s'impose que ces deux sortes de champs doivent correspondre à une structure unitaire de l'espace. "
Le point de vue d'Einstein après 1920 s'identifie
ainsi complètement à ceux de Newton en 1675, de Fresnel en 1820, de Maxwell en
1873, de Painlevé en 1922, d'Eddington en 1927, de Viguier en 1953 .... L'éther
reste une hypothèse plausible, et même nécessaire à l'intelligence des
phénomènes d'influence réciproque entre corps matériels, à distance, à travers
le vide, qu'il s'agisse d'influences gravitaires ou électromagnétiques. On peut
alors se demander pourquoi l'éther semble avoir été complètement évacué de la
pensée des physiciens contemporains. Probablement parce que la relativité (qui
rend l'hypothèse superflue) sévit toujours, que la théorie a peu risqué d'être
démentie étant donné qu'elle ne sert pratiquement à rien, sinon à se faire
plaisir, qu'après
La physique des particules à ceci d'original que, n'ayant pu encore donner lieu à aucune axiomatique de la matière et de l'univers, elle éclaire pourtant une telle quantité de faits bien réels et de grand intérêt pratique, qu'on est bien obligé de l'accepter telle qu'elle est, et de faire, en attendant mieux, comme si elle permettait de tout expliquer. Ce point de vue défendu par Bohr rejoint celui qu'avait émis Poincaré à propos de la relativité, avant qu'elle ne devienne un dogme einsteinnien : "Nous n'aurons donc qu'à passer la main aux expérimentateurs et en attendant qu'il aient tranché définitivement le débat, à ne pas nous préoccuper de ces inquiétants problèmes, et à continuer tranquillement notre œuvre comme si les principes (ceux de la physique classique) étaient encore incontestés ...". On touche ici le fond de la célèbre controverse entre Einstein et Bohr, le premier se refusant à accepter une phénoménologie sous prétexte qu'aucune théorie plausible ne la justifie, le second disant que les faits étant établis, il suffit de les prendre en compte et de faire fonctionner ce qui fonctionne, sans trop se préoccuper de théorie. Deux tempéraments scientifiques s'opposent dans cette controverse, l'idéaliste et le réaliste, celui qui s'attache à expliquer les phénomènes et celui qui se contente de les utiliser. Les deux attitudes sont entièrement scientifiques et toutes deux nécessaires au progrès de la science, mais jamais l'exigence d'explication ne devrait conduire à refuser l'évidence des faits.
Maurice Allais ne cesse de répéter, après bien d'autres, que la préséance revient aux faits, sans pour autant décrier l'imagination théorique, dans la mesure où elle ne se referme pas sur une dogmatique :
" Il est hors de doute que l'existence indiscutable de la structure périodique des observations (des cinq séries mentionnées dans l'ouvrage) rend nécessaire une révision profonde de certains fondements des théories actuelles. Quelles que soient les interprétations que l'on puisse donner, les faits s'imposent à nous, et aucune théorie que ce soit ne saurait être conservée qui serait en contradiction avec les données de l'expérience. "
Comme Poincaré il perçoit une diversité de théories envisageables, et comme lui il les voit inévitablement reliées à l'hypothèse d'existence de l'éther, dont la réalité pour lui ne fait plus de doute aujourd'hui. Manifestant une fois de plus sa flexibilité intellectuelle, Poincaré avait écrit en 1902 :
" Peu nous importe que l'éther existe réellement : c'est l'affaire des métaphysiciens. Cette hypothèse est commode pour l'explication des phénomènes. "
Maurice Allais estime que les cinq séries d'expériences ont maintenant prouvé la réalité de l'éther :
" Certes, l'existence de l'éther est une hypothèse commode, mais c'est une
hypothèse inévitable, et la
recherche de ses propriétés conditionne
maintenant la réalisation de grands progrès, et en tous cas l'édification d'une
théorie unitaire de la physique
rassemblant dans un même ensemble homogène et cohérent, la gravitation,
l'électromagnétisme, et les quanta. "
Conclusion
provisoire
Parachevant et donnant même son nom à la théorie qui devait ensuite indûment être attribuée à un autre, Poincaré n'en était cependant pas partisan « ... cela ne saurait me satisfaire ». Il pensait qu'il devait y avoir bien d'autres voies à explorer pour arriver à rendre compte des faits « ... de façon plus simple et plus naturelle ». Nul doute que l'imaginaire des physiciens, bridé par la dogmatique einsteinienne un siècle durant, va se débrider à nouveau. Le XXIe siècle ne sera sans doute pas exempt de chimères, mais il y a fort à parier qu'on y croira moins et que la compétition entre théories sera plus ouverte qu'au XXe siècle. La pensée de Thomas Samuel Kuhn (1922-1996) « Structure des révolutions scientifiques – 1962 » a pénétré l'esprit des physiciens : « Toute théorie générale laisse ouverts certains problèmes non encore élucidés, et il faut s'attendre à ce que la recherche expérimentale, en faisant apparaître de l'inédit, oblige à modifier ou remplacer les théories en cours ». On admet maintenant que les théories générales ont pour particularité de toujours pouvoir être réfutées par un fait nouveau crucial venu de l'expérience.
Les irréfutables faits cruciaux rapportés par Maurice Allais ne laissent guère de doute sur le fait que la réfutable théorie de la relativité selon Einstein soit désormais réfutée. Pour les scientifiques, théoriquement champions de l'objectivité, il en résultera sans doute plus de dépit de s'être si longtemps laissés égarer dans la subjectivité, que de véritables perturbations dans la continuité des recherches, car la théorie n'a guère été que le lointain décor des actes et des mises en scènes de la physique du XXe siècle, sans véritablement contribuer à les conditionner et à les expliquer. Quant aux esprits curieux du public non initié, ils auront au moins le soulagement de ne plus avoir à se torturer l'esprit, pour essayer d'accommoder aux exigences de la raison naturelle, ces étranges supputations de compressibilité des objets et d'élasticité du rythme des horloges, dont la preuve expérimentale était de toute façon impossible à établir, et dont on saura désormais qu'elles ne sont que chimères; on cessera de croire qu'un voyage cosmique à grande vitesse peut permette de vieillir moins vite, en ralentissant les rythmes cardiaque et pulmonaire ; l'imaginaire humain n'en sera pas tari pour autant, mais quelques confusions passées entre rêve et réalité pourront être évitées.
On pourra continuer de s'interroger sur l'énigme
du temps, sans avoir à se laisser égarer par les troublantes confusions,
dues, rappelons le, non pas à Einstein mais à l'un de ses épigones, Minkovski, lequel poussa les enchaînements logiques initiés
par Maxwell jusqu'à imaginer que le temps n'avait rang que de quatrième
dimension, dotée des mêmes propriétés que les trois autres structurant
l'espace, et pouvant donner lieu comme elles à réversibilité. Cette fallacieuse
idée est, de tous les aspects de la théorie, celle qui a le plus contaminé les
esprits. Que d'illusions scientifiques et de fictions médiatiques le supposé
continuum espace-temps n'a-t-il pas alimentées ! N'oublions pas que depuis
Galilée, qui le premier introduisit la variable t dans des
équations de la mécanique, rien ne s'oppose sur le plan purement logique à
faire fonctionner les formules de la physique classique sur la base de valeurs
négatives de t. Que l'éventualité de temps réversibles soit
explicitement présente dans les formules de la nouvelle physique, n'est donc
pas une nouveauté. Mais, après comme avant, on ne peut prétendre trouver là de
preuve que le temps est réellement réversible. On peut donner à t
des valeurs négatives dans les formules de la nouvelle comme de l'ancienne
physique, mais scientifiquement on n'est pas autorisé à le faire tant que
des faits cruciaux ne seront pas venu prouver qu'il y a réellement possibilité
que le temps soit réversible.
On n'a pour l'instant repéré aucun fait
crucial de ce genre. Au contraire les physiciens contemporains rencontrent de
plus en plus de faits en faveur de l'inflexible et irréversible flèche du
temps ; l'astrophysique découvre un univers à caractère historique,
évoluant sans cesse sans se répéter ; la récente théorie du chaos déterministe,
comme auparavant la thermodynamique, débouchent sur la notion d'irréversibilité
du temps. Selon Ilya Prigogine, tout prouve qu'en
physique comme en biologie et en histoire les phénomènes sont orientés selon le
temps, qu'il n'y a pas réversibilité possible du temps : « A
tous les niveaux la science redécouvre la flèche du temps ».
André Neuvy
Castelnau-le-Lez, juin 2.000
Appendice
L'expérience
de MICHELSON et Gale de 1924
L'essentiel de la démarche de Maurice Allais dans son livre « L’anisotropie de l'espace » consiste à récapituler et discuter des données expérimentales diverses sous l'angle d'anomalies tendant à invalider d'importantes théories physiques actuellement considérées comme définitivement établies. On parle d'anomalie lorsque le résultat d'une expérience ne s'accorde qu'approximativement avec la théorie explicative du phénomène impliqué dans l'expérience. Les anomalies diverses recensées et discutées par l'auteur dans les multiples expériences qu'il cite, sont autant d'arguments qui, pour lui, permettent de mettre en doute la validité de trois postulats de la physique actuelle :
- Que la lumière fait exception au principe de composition des vitesses ;
- Qu'il y a relativité du temps et de l'espace ;
- Qu'il n'y a pas d'éther dans l'espace.
Le titre de l'ouvrage signale la préoccupation
majeure de l'auteur qui est de prouver l'existence de l'éther en démontrant L’anisotropie
de l'espace (le fait que les propriétés de l'espace varient selon la
direction). Allais comme Michelson se consacre à établir des faits plutôt qu'à
échafauder des théories. Il laisse à d'autres le soin de tirer toutes le
conséquences théoriques des faits dont il apporte la preuve, notamment en ce
qui concerne l'électromagnétisme et la gravitation. Il se montre apparemment
peu préoccupé des implications que ces résultats expérimentaux pourraient aussi
avoir sur la théorie du mouvements des astres et notamment de
Or la mise en évidence du mouvement orbital de
Avoir à remettre en question le système du monde
si logiquement et si précisément établie de Copernic à Laplace, en passant par
Kepler, Newton et d'autres sommités, parut si impensable que l'on renonça pour
de longues années à faire la moindre allusion à cette possibilité que la terre
puisse être immobile au sein du cosmos. Un rejet aussi catégorique du premier
terme de l'alternative impliquée dans le résultat de l'expérience de 1887, ne
pouvait qu'entraîner un consensus aussi inconditionnel en faveur du deuxième
terme. L'emprise de la théorie de
- Morley et Miller à Cleveland de 1902 à 1906 ;
- Miller au mont Wilson en 1921 ;
- Miller de nouveau à Cleveland de 1922 à 1924 ;
- Miller de nouveau au mont Wilson de 1925 à 1926 ;
- Piccard à
- Université de Nice en 1977.
On était chaque fois de plus en plus précis et soucieux des conditions permettant d'atténuer les
causes fortuites, tout en cherchant à identifier les causes systématiques de ce
que l'on persistait à considérer comme des " anomalies ".
Si l'anomalie du résultat de 1887 avait pu passer pour erreur de mesure, il
n'en était ensuite plus question. On retrouvait chaque fois de façon toujours
plus nette l'écart de vitesses entre les rayons lumineux de sens inverse
mesurés par un observateur terrestre. L'écart que l'on ne pouvait plus imputer
à l'erreur expérimentale était suffisant pour invalider la théorie d'Einstein,
et pourtant bien inférieur à ce qu'il aurait dû être pour correspondre à la
vitesse orbitale de la terre (30 km/sec.). L'idée de remettre en question le
mouvement orbital de
Cette expérience avait été conçue par Michelson
en 1904, mais il dut attendre 1924 pour obtenir les crédits (15.000 dollars de
l'époque) et les aides de toutes sortes nécessaires à la construction d'un
immense interféromètre, permettant des mesures de vitesses de la lumière sur
une distance de
« En ce qui concerne le mouvement de
rotation de la terre sur elle-même en 24 heures, le résultat de l'expérience
vérifie, avec une exactitude très satisfaisante, la vitesse de 0,344 km /sec
prévue par le calcul pour un repère situé à la latitude de Chicago. De ce point
de vue l'expérience de Michelson et Gale confirme par un test optique, avec un
degré de précision bien supérieur, ce que ce que le test au pendule effectué
par Foucault au Panthéon avait déjà montré en 1851. Il établit d'autre part
définitivement que la vitesse de l'observateur en mouvement se compose
effectivement avec la vitesse de la lumière (règle universelle de composition
des vitesses des corps en mouvement), ce qui invalide entièrement les
hypothèses et théories diverses échafaudées à tort, à la suite de l'expérience
initiale de Michelson et Morley en
Outre ce résultat fondamental d'avoir établi que,
contrairement au postulat d'Einstein, la lumière ne fait pas exception au
principe de la composition des vitesses, l'expérience de Michelson et Gale en
1924 ne faisait que confirmer ce que les nombreuses autres expériences à
l'interféromètre avaient confirmé depuis 1887, à savoir que l'on ne parvenait
en aucune façon à confirmer expérimentalement cette vitesse de 30 km/sec
imputée à
C'est la conclusion à laquelle se sont ralliés
Gustave PLAISANT (
Michelson reçu le Prix Nobel de physique en 1907
pour l'avancée remarquable qu'il avait fait faire à la science avec son
invention de l'interféromètre, à laquelle il s'était consacré de 1881 à 1887,
et par les remarquables expériences qu'il avait lui-même effectuées, souvent
reprises ensuite par d'autres expérimentateurs. En 1924 Michelson est un savant
connu de tous ses pairs dans le monde entier, dont les expériences optiques
font autorité au sein de toute la communauté scientifique. Il peut paraître
invraisemblable que cette expérience majeure de 1924 soit depuis passée sous
silence dans les traités de physique, ce qui est pourtant le cas. On retrouve
ici l'effet pervers du principe d'autorité dans le domaine des sciences :
lorsqu'une expérience survient qui contredit une théorie cautionnée par les
augures, elle devient un fait maudit que tous s'accordent à vouloir ignorer . En
1920 Einstein avait déjà acquis ce profil de géant de l'esprit scientifique que
l'on ne peut se risquer à contredire ; il était devenu vedette de la
presse internationale : " en voyage il provoquait autant de
dérangement et de curiosité qu'un chef d'état ". Il était devenu
impensable qu'un tel consensus puisse être anéanti par l'évidence d'un seul
fait, même incontestable et incontesté.
En ce qui concerne l'aspect électromagnétique du problème, il s'agissait pourtant, en reconnaissant le verdict des faits, de ne remettre en cause que des erreurs théoriques vieilles seulement de quelques dizaines d'années. En ce qui concerne, par contre, les implications cosmologiques, la reconnaissance du fait abolissait un postulat vieux, celui-là, de plusieurs siècles, qui de surcroît avait donné lieu à un ardente et durable polémique idéologique. Le coup d'éclat d'Einstein ne datait que de 1905, celui de Galilée datait de 1632. Comment, après un combat séculaire ayant permis de faire prévaloir le moderne héliocentrisme sur l'archaïque géocentrisme, comment après cela pouvoir retrouver assez d'humilité scientifique pour admettre que, décidément, il fallait s'incliner devant le fait, revenir en arrière, donner raison à la tradition contre la science ! ! C'est finalement pour une raison essentiellement idéologique, que la communauté scientifique internationale fit bloc pour ignorer, dés 1987 et constamment ensuite jusqu'à ce jour, la deuxième conséquence possible impliquée dans le résultat des expériences à l'interféromètre. Mais les faits ont la tête dure .... »
Et Yves NOURISSAT de conclure :
« Après l'expérience de Michelson et Gale
en 1924, le dilemme n'est plus scientifique, mais philosophique ; il faut
choisir entre la science expérimentale (le géocentrisme) et l'opinion savante
(l'héliocentrisme). Les deux attitudes existent en effet, selon le mot terrible
d'HIPOCRATE :
" Savoir, qui est la science ;
croire savoir, qui est l'ignorance ". »
André NEUVY
Castelnau-le-Lez, juillet 2003