SCHEMA 1 de l'interféromètre de Michelson et Morley , sensé repérer cette différence de vitesse.

Introduction

Schéma de l'interféromètre .Avant tout, un détail important, c'est que l'expérience ,originale du moins, a été faite dans l'air .Une partie du faisceau de lumière est réfléchi sur le miroir M1 , l'autre partie traverse le miroir semi réfléchissant , puis est réfléchi à nouveau et se mélange au faisceau venant de M1 pour aller sur la plaque d'observation. L'interféromètre, flottant sur un bain de mercure peut prendre plusieurs directions .Supposons que nous le mettons à l'équateur, direction miroir M1 plein Est à minuit , heure solaire .Cette branche est alors dans la même direction que le déplacement de la Terre dans le supposé Ether(que je définis ici comme le milieu supposé de propagation de la lumière, comme l' air pour le son ) et à la vitesse max, car la vitesse de rotation de la Terre sur elle même s'ajoute à la vitesse de rotation autour du soleil, la branche M2 est, elle , perpendiculaire à cet Ether. On s'arrange à ce qu'il n'y ait pas de frange d'interférence dans cette position .Si il y a l'existence d'un ether, le temps de trajet aller-retour OA et aller-retour OB des 2 faisceaux va changer suivant que l'on tourne l'appareil..Ainsi, avec cet infime décalage, on devrait voir apparaître des franges d'interférence .Sinon, on pourrait attendre aussi la nuit où la vitesse de rotation de la Terre sur elle même s'ajoute à la rotation autour du soleil..

On suppose donc que cet Ether imprègne la pièce et la traverse ce pourrait etre tout "simplement" le vide quantique.Il faudrait en fait que cette expérience se fasse dans un vide poussé , je suppose que cela a été fait , et que cette expérience à les même résultats négatifs dans le vide.Dans l 'air, les molécules absorbent et réemettent le photon , soit mais entre 2 moécules il y aurait bien ce fameux Ether, s'il existe , et la lumière traverse bien cet Ether , alors..

1)Calcul du temps de trajet aller/retour parallèle et perpendiculaire au déplacement de l'ether

En calculant ainsi, il est clair que l'on se met à la place d'un observateur qui serait sur la rive d'une rivière (Ether) et qui regarde l'interféromètre fixe , en fait dans le courant .Cela revient au même que de jouer le rôle d'observateur fixe , qui regarde l'interféromètre filer à vitesse v .Le temps de trajet aller-retour face au vent supposé T1= t+t' t étant l'aller t' le retour : t=OA/c-v ......t'=OB/c+v ...où v est la vitesse du vent d'Ether et c la vitesse de la lumière..On suppose que OA=OB=d le raisonnement est le même .S'il n'y a pas d'Ether , ces 2 distances sont en réalité égales à une longueur d'onde près, s'il y a un Ether, on ne sait pas , on sait qu'il n'y a pas d'interférence et que l'on aura une différence éventuelle de temps de trajet en pivotant l'interféromètre....Rappel T=D/V .........T1=d/c-v +d/c+v =2dc/c²-v². Trajet face au "vent"

Pour T2 temps de trajet perpendiculaire au supposé Ether voir plus bas T2=2d/rac(c²-v²). On voit que ces temps de trajet, perpendiculaire au vent ou parallèle au vent ne sont pas les même.

Si l'on veut que ces temps soient les mêmes ,ce que donne les résultat de l'expérience MM ,On écrit T1= 2d1c/(c²-v²) =T2=2do/rac(c²-v²) On met d1 et d0 pour les longueurs des branches, car elles devront dépendre de la vitesse .On suppose que do ne change pas quand il est perpendiculaire au vent on a alors le fameux .d1/do =rac(1-v²/c²) la contraction de Lorentz .....Mais celà ne suffit pas, on "voit" alors que la vitesse de la lumière est rac(c²-v²)(Puisque T2=2d/rac(c²-v²) ), on est amené alors à introduire une dilatation du temps T'=T/rac(1-v²/c²) ..Ainsi c(Aller/retour) =2d/T'=(2d/T)xc/(rac(c²-v²))=...c la vitesse moyenne de la lumière aller /retour est égale à c c'est trè intéressant !

Schéma 3

2)Le trajet n'est plus perpendiculaire au déplacement de l'Ether

Il s'agit ici d'une expérience de pensée, mais avec calculs réels, l'observateur se place sur le bord de la rive , et il observe l'ether s'écouler à une certaine vitesse v .La position est confortable, car on n'est pas soumis au "vent", et cela permet d'observer ce qu'il se passe dans le vent justement .

Sur les schémas 3 et 4, j’ai trouvé une façon élégante de résoudre le problème d’un nageur qui doit rejoindre la rive en face de lui en traversant une rivière .La solution que l’on voit plus haut est pour un nageur voulant aller exactement en face .J'estime que l'onde , l'avion, le nageur doit viser en direction de v , à la vitesse apparente v pour aller en w finalement , avec un courant ou un vent de face u .On écrit simplement w=u+v
C’est aussi le problème de l’avion qui doit affronter un vent de travers, pour résoudre ce problème de manière générale avec l’avion(ou le nageur ) qui doit aller non pas en face de la rive ((perpendiculairement au vent) , mais dans une direction quelconque alpha : a , il suffit de résoudre cette même équation en notant w (v’.sin(a) ; v’cos(a ) ) , en écrivant de même w=u+v.

Schéma 4 Voir l'animation avec geom.exe petit logiciel sympa oublié par Nathan.(cliquez ic version Internet)

3)Calcul du temps de trajet d'un faisceau de lumière quelquesoit l'angle.,(un avion , un nageur) qui possède une vitesse c dans ce fluide .On suppose le faisceau entrainé par le courant.

u+v=w avec x² +y²=c² on obtient une équation de second degré v' étant la vitesse de la lumière dans une branche d'angle a
v’² +2vv’sina +v²-c² =0 , on en sort v’=-vsina +rac(c²-v²(cosa)² ) ..On vérifie que pour a=90 (cosa=0 ; sina=1) v'=c-v , et que pour a= 0; v'=rac(c²-v²)

Alors, pour un aller retour, étant donné que pour l'aller, la vitesse se fait avec un angle a et au retour a+180°, avec sin(a+180)=-sina , le(cos(180+a))² ne change pas on obtient T=d/v' +d/v'' avec v' vitesse lumière aller avec angle a, v'' vitesse retour avec angle a+180...Temps Aller/Retour...T(AR)=2d.rac(c²-v²(cosa)²)/(c²-v²) ....Résultat remarquable ! On voit , évidemment que lorsque vtend vers c , T augmente et tend versl'Infini , autrement dit la lumière n'arrive pas en face lorsque v tend vers c ..

On aimerait que ce temps aller-retour ne dépende pas de la vitesse, de l'angle et soit égal à 2d/c , temps aller-retour dans un référentiel au repos.

Est-ce possible, et oui, on écrit 2d.µ.rac(c²-v²(cosa)²)/c²-v²=2d/c (Temps d'un AR au repos) avec µ un coefficient multiplicateur qui peut être compris comme une modification de la distance des branches de l'appareil en fonction de la vitesse. En écrivant cela , on dit que le temps d'un aller retour ne dépend ni de la vitesse , ni de l'angle et T=2d/c

4)On obtient alors : contraction des distances/Contraction de Lorentz :µ =(c²-v²)/c.rac(c²-v²(cosa)²) .a représente l'angle: a=pi/2 sens de la marche , a= 0 perpendiculaire à la marche .Ce qui veut dire que si les distances se dilatent de cette manière, plus de différence de temps pour un trajet aller retour .On peut aussi estimer que c'est la distance qui se contracte de manière D'=D0µ ......D' étant la distance modifiée par le vent d'etther

Par exemple , prenons un objet rectangle (le cube viendra ) qui s'apprête à prendre de la vitesse dans le sens de l'axe oy , l'axe ox étant perpendiculaire au déplacement .Les coordonnées d'un point M peuvent s'écrire OM(dsin (a) ; dcos(a) ) ses nouvelles coordonnées s'écriront alorsOM' (µdsin (a) ; µdcos(a) ) On voit que la norme du vecteur OM est multiliée par µ.

Ainsi, si l'on définit le temps à l'intérieur du vaiseau comme un aller retour de lumière sur 2 miroirs , et bien le temps ne se modifiera pas en fait , vu de l'intérieur du vaisseau ,ni de l'extérieur ,alors que l'hypothèse de départ, je le rapelle c'est que le vaisseau file à v par rapport à un ether . Encore une fois, donc, le fait à l'intérieur du vaisseau de trouver le même temps lorsqu'on file à vitesse v, ne veut pas dire que l'Ether n'existe pas ! Le fait d'embarquer une horloge, d'envoyer le vaisseau à grande vitesse et retour , et de trouver un décalage est tout à fait normal en considérant un ether, sans faire entrer en compte la relativité!

.µ=. On note que cette contraction, pour a=90°et µ=(c²-v²)/c² revient , en relativité officielle à appliquer la contraction des longueurs ET la dilatation du temps ce qui revient à la contraction trouvée , car V0= D0/T0 ,(V0 vitesse de la lumière sur une branche de longueur D0)la correction des distances relativistes officielles gamma (g)étant rac(1-v²/c²) branche parallèle au vent, et celle du temps 1 /rac(1-v²/c²) ...............On note que g²= µ(a=0) =(c²-v²)/c² .... Il est donc clair que cela revient au même d'appliquer la contraction du temps ET la contraction des distances appliquer 2 fois g , revient à appliquer g² !.......Avec V' vitesse de la lumière relativiste aller face au vent branche parallèle.. µ(a=0)=(c²-v²)/c² ...

V'=D0/(D0µ/(c-v)) =(c-v)/µ(0)=........Symétriquement V" vitesse retour =(c+v)/µ(0) ....Et, petit miracle, la vitesse moyenne sur un aller + retour est bien ...c ! En effet la vitesse moyenne sur un Aller /Retour , n'est pas (V'+V")/2 mais..2V'.V" /(V'+V")=2(c-v)(c+v)/µ²x1/2c=....c.... vitesse moyenne égale c !! (Quand j'ai écrit 2d.µ.rac(c²-v²(cosa)²)/c²-v²=2d/c , j'ai forcé la vitesse moyenne à être égale à c )

On peut retrouver la contraction de Lorentz, sur la seule contraction de distance si l'on y tient en écrivant 2d.µ.rac(c²-v²(cosa)²)/c²-v²= 2d/rac(c²-v²) :(Aller-retour branche perpendiculaire) En écrivant cela , on dit que le temps aller-retour dépend de la vitesse , mais pas de l'angle, ainsi (les 2 branches vont à la même vitesse) le temps est le même dans les 2 branches quelque soit la vitesse; pas d'interférence , ce temps étant égal à un A/R perpendiculaire au vent, on dit aussi qu'il n'y a pas de contraction dans ce sens :en effet...

µ=rac((c²-v²)/(c²-v²(cosa)²)) Pour a =pi/2 , face au vent , ou dans le sens du trajet.µ=rac (1-v²/c²) contraction de Lorentz connue.. µ=1 pour a=0 pas de contraction perpendiculairement au vent.

On peut alors estimer soit qu'il y a contraction des distances seules µ =(c²-v²)/c.rac(c²-v²(cosa)² ou estimer qu 'il y a contraction des distances , et dilatation du temps .A remarquerque le temps Aller /retour se dilate , augmente , mais comme il s'agit de tops valant pour calculer le temps , on comptera au final moins de top , et un avion faisant le tour de la Terre à une certaine vitesse v verra son temps propre diminuer en fait, c'est ce que donnent les expériences d 'horloges atomiques embarquées !

5)Simulation de la contraction des distances sur un cercle lancé à 0.99c !

Il est à noter qu'il semble impossible dans un laboratoire de mesurer c de manière indépendante sur un simple aller (one way speed light ) , il faut pour cela au moins 2 horloges synchronisées , et la difficulté vient de là . Dans la synchronisation d'Einstein, on présuppose que c est constant , non seulement sur un aller retour (ce qui est démontré dans l'expérience Michelson -Morley ) , mais aussi sur l'aller et sur le retour . Ainsi le raisonnement est circulaire , car il présupose au départ la conclusion . Toute tentative de mesurer c sur un aller simple semble biaisée avec les horloges. Le résultat obtenu plus haut semble montrer que la vitesse est différente à l'aller , et au retour avec au final une vitesse moyenne bien égale à c sur l'aller et le retour .

L'effet Sagnac , pourtant admet une anisotropie dans le trajet aller , contre le trajet retour , dans un repère en rotation, et le paradoxe de Selleri semble enfoncer le clou . On dirait que cet ether existe avec l'effet Sagnac(application: le gyrolaser). Par exemple, à l'équateur , enroulons une fibre optique faisant le tour complet de la Terre. faisons partir un signal simultané vers l'Est et vers l'Ouest . L'effet Sagnac nous indique que le signal parti vers l 'ouest, en sens inverse de rotation arrivera plus vite (en avance)vers l'observateur que le signal parti vers l'Est . Comme l'aller-retour est donné à c , on est bien obligé de constater que le signal parti vers l'ouest avance à c+delta , et celui parti vers l'est à c-delta dans le repère terrestre . Sur le gyrolaser, c'est pareil , l'observateur (l'interféromètre )tourne avec l'appareil , et ce dernier indique clairement un décalage dans le temps de trajet .

Une mesure directe d'un aller de lumière est faite , pourtant avec l'aberration des étoiles . dans sa course autour du soleil à v , la Terre avance par rapport aux étoiles supposées fixes, et si l'on regarde avec un télescope une étoile située à la verticale, on sera obligé de décaler le télescope vers l'avant d'un angle alpha tel que tan(alpha) =v/c en premièr calcul . Connaissant alpha, connaissant v on peut en déduire c , et en faisant une autre mesure à 6 mois d'intervalle , on pourrait , peut -être , un jour , repérer un éventuel avancement de la Terre dans "quelque chose" qui ressemblerait au rayonnement fossile . En effet , on peut tout à fait , déjà , et Einstein ne le connaissait pas , repérer l'avancement de la Terre dans ce rayonnement fossile (voir polarisation de ce rayonnement ) avec l'effet Doppler . Déja donc ce rayonnement pourrait servir de repère universel , contredisant "un peu" Einstein qui pensait qu'il ne pouvait exister aucun repère universel .

6)Conclusion

C’est le postulat que l’on va émettre pour l’expérience de Michelson et Morley : la lumière dans les branches perpendiculaires de l’interféromètre, se propage dans un milieu lui-même en mouvement, une sorte de vent. On appelait cette substance, censée servir de support à la propagation de la lumière : l’Ether.
A l’heure actuelle, après avoir réfuté l’Ether, et l’avoir mis au banc,bien qu'Einstein lui même était revenu là dessus ,on parle maintenant d’énergie du vide, ou des fluctuations quantiques du vide, qui alors ne serait pas si vide que cela. Question en suspend : qu’est ce qui vibre dans la lumière ? .On nous a toujours appris que la lumière avait des propriétés quasi magiques, quantiques, différentes de vibrations ordinaires telles que le son …Pourtant la lumière produit tous les effets que l’on note chez ces vibrations basiques : Effet Doppler, interférences, longueur d’onde, fréquence…… vitesse de propagation … ça fait beaucoup de points communs pour deux phénomènes présentés comme différents (Invariance de la vitesse de la lumière dans un référentiel galiléen).
Là où je veux en venir, c’est de mettre en lumière (si j’ose dire) une chose assez troublante :
Effectivement l’astucieuse expérience de Michelson et Morley n’a montré aucun déphasage de la lumière, quelque soit sa position, l’heure de la mesure. Ils ont été assez surpris je pense car on pourrait raisonnablement penser que la lumière se propage dans un milieu, et une infime variation de vitesse aurait provoqué des interférences. On a pensé alors que cet Ether pouvait être emmené par notre planète...…
Voici la chose troublante, il s’agit de la distance à laquelle sont accrochés les miroirs. Les miroirs sont reliés entre eux par de la matière soumise elle-même à des forces électromagnétiques. Et si leur distance variait aussi dans la même mesure que varierait la vitesse de la lumière. N’oubliez pas, on mesure des aller-retour de lumière, comme dans une interaction électromagnétique. La distance d’un atome est fonction de ces forces électromagnétiques. De plus, pour mesurer une distance on n’a rien trouvé d’autre que de la comparer à une longueur d’onde d’une lumière, étrange, non ?
Dans l’expérience, les miroirs sont tenus par des tiges d’acier, je suppose, gardées à température, il ne serait pas étonnant que ces tiges se raccourcissent ou s’allongent suivant que le supposé Ether les traverse dans un sens, ou dans l’autre, tout cela évidemment suivant les mêmes règles que la lumière…. …N’oublions pas matière = énergie=lumière..
Autrement dit, cela reviendrait au même si on essayait de mesurer une dilatation avec une règle qui elle-même se dilate. Cette expérience n'est donc pas une preuve de la non-existence d'un milieu de propagation de la lumière.Il me semble qu'il serait logique de penser que la lumière fait vibrer quelque chose , il s'agit d'une vibration, qu'est-ce qui vibre si la lumière peut se propager dans le vide , le photon en tournant sur lui même ? C'est vrai que ce concept de lumière -photon est assez insaisissable , onde , corpuscule , onde de probabilité ... Alors, la dilatation du temps mesurée sur des expériences du genre Hafele-Keating serait due , par exemple pour une horloge atomique , à une contraction du quartz qui vibrerait alors moins vite , décalant ainsi l'horloge en vol , par rapport à une horloge restée au sol . On retrouve toutes les propriétés de la lumière : sa vitesse limite est comprise alors comme une vitesse limite du son dans l'air . L'effet Sagnac est alors expliqué simplement : l'instrument tourne dans un fluide exotique , la lumière qui file en sens inverse , dans le référentiel tournant fait moins de chemin, en fait , tandis que pour un observateur extérieur il n' y a pas de différence , simplement ce dernier voit une branche de l'interféromètre s'avancer vers la lumière , tandis que l'autre branche la fuit .

RESUME :On supose qu'il existe un ether luminifère et que la lumière a une vitesse limite et constante dans ce milieu.On calcule le temps de trajet d'un faiseau de lumière aller-retour dans un repère en déplacement par rapport à un repère fixe, ou dans un repère fixe se déplaçant dans un supposé Ether , cela revient au même .En écrivant que ce trajet aller-retour doit être invariable et est égal à 2d/c , on trouve que les branches de l'appareil doivent se contracter avec la vitesse v de pénétration dans l'Ether, ou la vitesse v dans le repère en déplacement .

Effectivement, l'observateur extérieur mesurera que le temps de trajet aller-retour du faiseau de lumière ne change pas avec la vitesse du repère en mouvement , vu qu'il parcourt une distance plus petite. L 'observateur à l'intérieur ne remarquera rien lui aussi. A noter que l'on pourrait aussi modifier l'écoulement du temps dans le repère en mouvement , mais cette contraction du temps dépendrait alors de l'angle du faiseau , pas très logique...Il est clair qu'il pourrait s'agir ici d'une déformation de l'objet en mouvement , qui pourrait bien être la conséquence de la traversée de cet Ether à grande vitesse.La nouveautée vient du fait que cette déformation agit aussi dans le sens perpendiculaire au déplacement.

µ =(c²-v²)/c.rac(c²-v²(cosa)²) ... a représente l'angle: a=pi/2 sens de la marche , a= 0 perpendiculaire à la marche .

Une autre interprétation très intéressante qui a de plus en plus ma faveur , c'est que cet Ether, grille, serait modelé par le champ de gravitation qui serait une sorte de rayonnement isotrope dirigé vers le centre de la planète , ou à peu près suivant l'influence de la Lune , du soleil .Ainsi, avec les branches horizontales, de l'interféromètre , pas de gradient de force pour la gravitation, pas de variation du faisceau lumineux .Peut -être , alors une variation en mettant une des branches verticale .Ce serait intéressant, car il n'y aurait plus un repère absolu, mais une famille de repère commobiles comme , cet ether pourrait n'être représenté finalement que par le champ de gravitation , voir la suite du concept sur la gravitation pour avoir mon idée de cet ether. L'effet de frottement qui ralentirait les planètes dans leur rotation est résolu avec ce concept , ainsi que l'inversion à très grande distance de ce genre d'attraction gravitationnelle qui devient répulsion , ce qui expliquerait la fuite des galaxie lointaines , et l'énergie noire..

Le champ de gravitation vecteur du déplacement de la lumière, pourquoi pas , à moins qu'il ne s'agisse d'un autre champ indépendant? Mais comme la lumière est sensible au champ de gravitation (effet de lentille gravitationnelle , expérience d'Eddington lors d'une éclipse) , ce champ (gravitation ),inconnu pour l'heure pourrait être un bon client pour l'Ether , voir "Les particules ultramondaines de la gravitation" du même auteur ..