L'expérience de Michelson et Morley , et d'autres par la suite sur le même principe sont conçues pour tenter de repérer le déplacement de la Terre dans un supposé Ether, servant alors de support pour la propagation de la lumière dans le vide. Ainsi , la lumière, remontant le" courant " de cet ether devrait aller moins vite, de même pour traverser ce courant, tel un avion soumis à un vent latéral, pour poursuivre sa course en ligne droite, il doit remonter le courant , mettre sa dérive plus parallèle au sens de déplacement. On peut penser à un nageur, aussi , devant traverser un fleuve pour se rendre exactement en face, il doit viser beaucoup plus haut , pour la lumière, s'agissant d'onde c'est un peu le même phénomène, le front d'onde qui était sensé aller plus haut (sans courant) va finalement aller tout droit, celui qui allait tout droit, se retrouve plus bas que prévu .Tout ceci en supposant donc que cet ether est le support de la lumière et qu'il existe. Avec ce genre d'expérience, on n'a jamais pu mettre en évidence un milieu de propagation de la lumière.

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, dont personne ne parle, 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 pleine Est à minuit, heure solaire. Cette branche est alors dans la même direction que le déplacement de la Terre dans le supposé Ether 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 (on règle l'appareil.) S’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. Et bien, cette expérience, maintes fois refaites, avec de plus en plus de précision n'a jamais donné de résultat positif, aucun décalage de phase, aucune interférence, à priori donc vitesse identique de propagation de la lumière dans toutes les directions de l'espace, quelle que soit la vitesse de l'objet d'émission.

On suppose donc que cet Ether imprègne la pièce et la traverse. Il faudrait en fait que cette expérience se fasse dans un vide poussé, je suppose que cela a été fait, et que cette expérience ait les même résultats négatifs dans le vide. Dans l 'air, les molécules absorbent et réemettent le photon, soit mais entre 2 molécules il y a bien ce fameux Ether, s'il existe, et la lumière traverse bien cet Ether, alors. On a admis que la terre (l'air de la pièce ) ne pouvait emmener avec elle cet Ether, mais il n'y a pas de preuve. On pourrait penser que la présence de masse comme la Terre ,fixe l'espace temps (L'Ether ) autour d'elle après tout. Mais admettons.

1)Calcul du temps de trajet aller/retour perpendiculaire et parallèle 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 le bord d'une rivière (Ether) et qui regarde l'interféromètre , 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 même , pour justifiier les résultats de l'expérience .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 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 .

Ce qui ne me semble pas suffisant pour l'heure, car si l'on tourne l'appareil d 'un angle a je ne sais pas si cette équation suffit à expliquer l'absence de frange.

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 le schéma 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 . .J'estime que l'onde , l'avion, le nageur doit viser en direction de v , à la vitesse apparente c pour aller en w finalement , avec un courant ou un vent de face u(de vitesse v) .c est la vitesse limite dans le support.

On écrit simplement w=u+v (vectoriellement)
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 w=u+v

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

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

On a donc : w(v'sin(a) ;v'cos(a) )... u(-v ;0) et ...v(y ;x) et ||v|| =c

u+v=w avec x² +y²=c² on obtient une équation de second degré .
v’² +2vv’sina +v²-c² =0 , on en sort v’=-vsina +rac(c²-v²(cosa)² )

Alors, pour un aller retour, étant donné que pour l'aller, la vitesse se fait avec un angle a et au retour a+pi, avec sin(a+pi)=-sina on obtient T=d/v1 +d/v2 avec v1 vitesse aller avec angle a, v2 vitesse retour avec angle a+pi ..T=d/(rac(c²-v²cosa²) -vsina ) +d/(rac(c²-v²cosa²) +vsina )

......T=2d.rac(c²-v²(cosa)²)/c²-v² ....Résultat remarquable !Pour a=0 ; ou a=pi/2 on retrouve les résultats du 1 .

On aimerait que ce temps aller-retour ne dépende pas de la vitesse,ni 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 de la distance/Contraction de Lorentz /Grenier :µ =(c²-v²)/c.rac(c²-v²cosa²) .a représente l'angle: a=pi/2 sens de la marche , a= 0 perpendiculaire à la marche .Ce qui veut dire que si les branches se contractent de cette manière, plus de différence de temps pour un trajet aller retour , et ce temps est égal à :T=2d/c

Par exemple , prenons un objet rectangle 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!

J'aimerais qu'elle s'appelle contraction de Grenier si personne ne l'a trouvé , ce qui m'étonnerait.

Pour a=pi/2 , branche dans le sens de la marche on a µ=(c²-v²)/c² =1-v²/c² . !Pour a=0..µ=rac(1-v²/c²) .

On peut retrouver la contraction de Lorentz, si l'on y tient en écrivant 2d.µ.rac(c²-v²(cosa)²)/c²-v²= 2d/rac(c²-v²) ;(Aller-retour branche perpendiculaire)/: µ=rac((c²-v²)/(c²-v²cosa²))

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-v²cosa²)) Pour a =pi/2 , face au vent .µ=rac (1-v²/c²) contraction de Lorentz connue.. µ=1 pour a=0 pas de contraction perpendiculairement au vent.

La contraction que je trouve semble plus logique, il y a contraction aussi perpendiculairement au sens de déplacement .Laquelle des 2 devrait être employée alors , il faudrait que l'expérience nous guide.

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

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, 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 … et alors , peut -être milieu de propagation .Ca fait beaucoup de points communs pour deux phénomènes présentés comme très différents .
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.
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 vues ci dessus…. …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.

RESUME L'expérience négative de Michelson et Morley peut s'expliquer par 3 choses :

1)Pas de milieu de propagation pour la lumière.

2)Un milieu, mais celui ci se déplace avec la translation de la Terre.(Il pourrait être fixé par le champ de gravitation)

3)Il existe un milieu , et les objets qui se meuvent dans ce milieu subissent une contraction de leur distance.

Le 2) et le 3) ne sont pas incompatibles.

Ici ,on supose qu'il y a un milieu de propagation pour la lumière ,que cette dernière a une vitesse limite dans ce milieu et que ce milieu se déplace. L'observateur regarde le faisceau traverser un fleuve, qui coule à vitesse c, il est au repos ,sur la rive..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 pour expliquer la non présence de frange d'interférence... Attention, il s'agit toujours d'un aller retour .D'ailleurs lorsque l'on cherche à faire des calculs sur c , je ne vois pas comment s'affranchir d'un aller-retour ...

Effectivement, l'observateur extérieur calculera 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 dire que c'est l'écoulement du temps dans le repère en mouvement qui change, 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 pourrait agir aussi dans le sens perpendiculaire au déplacement.

µ =(c²-v²)/c.rac(c²-v²cosa²) ... a représente l'angle: a=pi/2 sens de la marche , a= 0 perpendiculaire à la marche .Par exemple , un point M de coordonnée (rsin(a) ; rcos(a) ) deviendrait (µ.rsin(a) ; µrcos(a) ) quand il se déplace à vitesse v.La relativité restreinte a retenu une contraction uniquement dans le sens du déplacement .L'effet Doppler aurait pu juger de quelle contraction il s'agit, mais je ne connais pas d'expérience qui ait mis en évidence l'égalité de l'effet Doppler selon que l'on se place d'un point de vue émetteur, ou d'un point de vue récepteur .A moins que l'effet Sagnac montre justement le contraire .J'ai proposé un satelitte A situé à un point de Lagrange, avec une source lumineuse calibrée , un autre satellite B fonce sur lui avec la même source calibrée, les 2 font office d 'emetteur, récepteur, il s'agirait de capter le faiseau opposé, de le faire s'interférer avec le faiseau interne .Il faudrait comparer les 2 résultats qui devraient être normalement identiques , ou pour être certain échanger les 2 satellites..(B au point de Lagrange, A qui fonce sur lui).

L'autre expérience réalisée avec Gales, à la suite de Sagnac pourrait conclure aussi à la présence d'un support de propagation , avec ce coup ci une nette différence entre 2 faiseaux de lumière parcourant un disque, l'un dans le sens de rotation du disque, l'autre dans le sens inverse.Cette expérience qu'on le veuille ou non, a mis en évidence une vitesse de propagation de la lumière différente suivant le sens de rotation, ou le sens inverse .Comme il s'agit d'un repère non Galiléen , l'invariance de c ne s'applique pas, la RR n'est pas remise en cause , mais...ce qui est étonnant , pour moi c'est que la RR a rejetté l'ether, mais gardé la contraction de Lorentz qui est obtenue en considérant justement la présence d'Ether !

Une autre interprétation très intéressante , c'est que cet Ether, grille, serait modelé, fixé, 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,(g est le même) 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 plusieurs comme en relativité , cet ether ne serait représenté finalement que par le champ de gravitation , il serait ainsi le rayonnement isotrope décrit dans le chapitre gravitation, aux alentours d'une masse.