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10. Une dernière remarque. Comme nous l'avons indiqué plus haut (p. 353 note 2) le principe de relativité peut s'entendre 1o d'événements intérieurs à un système clos (par exemple chute d'un grave ou envoi d'un projectile à l'intérieur d'un train en mouvement rectiligne et uniforme); 2o d'événements extérieurs au système d'où ils sont observés (par exemple vol d'un oiseau dans l'air observé d'un train en mouvement rectiligne et uniforme). [On notera qu'étant admise par hypothèse la théorie de l'ondulation, une émission de lumière par une source intérieure au train rentre dans la première catégorie d'événements si l'on suppose le milieu de propagation de la lumière entraîné avec le train, mais dans la seconde catégorie dans le cas contraire, car alors l'éclair a beau jaillir dans le train, la progression des rayons lumineux n'a pas lieu formellement dans le train, mais bien dans un système en mouvement relatif par rapport au train, le fait qu'il s'agisse d'un milieu qui reste en dehors du traïn comme l'air où se meut l'oiseau, ou d'un milieu traversé par le train et pénétrant au dedans de lui, comme le vieil éther de la physique classique, étant purement accidentel à cet égard.]

Dans le premier cas le principe de relativité veut qu'aucune expérience portant sur les événements en question ne permette aux observateurs de l'un ou l'autre système (en mouvement relatif rectiligne et uniforme) de déceler si celui-ci EST OU NON en mouvement par rapport à un autre, si le train par exemple est ou non en mouvement par rapport au sol 1.

Dans le second cas le principe de relativité veut qu'aucune expérience ne permette aux observateurs de l'un ou l'autre système (en mouvement relatif rectiligne et uniforme) de déceler si celui-ci est en mouvement DE PRÉFÉRENCE à l'autre, si le train par exemple (évidemment en mouvement relatif à l'égard du sol dès qu'on regarde par la

1. C'est en ce sens que Newton donnait du principe de relativité la formule suivante : « Des corps enfermés dans un espace déterminé ont les uns par rapport aux autres le même mouvement, que l'espace soit en repos ou en mouvement uniforme et rectiligne, sans rotation... Dans un bateau, tous les mouvements sont les mêmes, que le bateau soit en repos ou en mouvement uniforme et rectiligne. »

fenêtre) est en repos tandis que le sol se meut, ou en mouvement tandis que le sol est en repos.

Si le raisonnement d'Einstein est indemne de contradiction, il comporte cependant une anomalie, essentielle d'ailleurs à la théorie de la relativité.

En ce qui concerne la vitesse de la lumière, Einstein applique le principe de relativité au sens qu'il a dans le premier cas, comme si l'événement lumineux était un événement intérieur à chaque système (impossible de déceler le mouvement du système par rapport à l'éther, de savoir si le train est ou non en mouvement : c'est pourquoi il faut que la vitesse de la lumière soit constante 1.)

En ce qui concerne la rencontre des signaux lumineux, il applique le principe de relativité au sens qu'il a dans le second cas, l'événement lumineux étant pris comme extérieur à l'un des systèmes, (impossible de savoir si Pierre est en mouvement et Paul en repos, ou inversement ; mais la rencontre des signaux n'a pas lieu pour Paul au même point par rapport au système de Paul que pour Pierre par rapport au système de Pierre.)

C'est sans doute à cette anomalie qu'il faut imputer les malentendus auxquels donne lieu si souvent la discussion de la théorie de la relativité, et le perpétuel malaise où celle-ci tient l'intelligence. Une histoire critique du Principe de Relativité, écrite par un physicien philosophe, rendrait sur ce point de grands services, et mettrait peut-être fin au confusionnisme qui règne à ce sujet dans la littérature scientifique actuelle.

1. C'est ainsi qu'Einstein écrit que si le rayon lumineux se propageant par rapport à la voie avec une vitesse c avait par rapport au wagon une vitesse différente, ce résultat serait «en contradiction avec le principe de relativité.» (La Théorie de la Relativité, trad. Rouvière, p. 16.)

IV

LES EXPÉRIENCES DE MILLER

Dans les deux premières éditions de ce livre, nous faisions allusion (p. 232 et p. 365, note) aux résultats obtenus par Miller répétant sur le Mont Wilson la fameuse expérience de Michelson. Il semble bien que ces résultats soient établis avec toute la solidité désirable. Ils montrent qu'à une altitude de 1.800 mètres l'expérience de Michelson décèle une vitesse apparente de la terre par rapport à l'éther égale à 10 kilomètres par seconde (1/3 de l'effet théorique prévu, dans l'hypothèse de l'éther immobile), effet positif direc tement contraire au fait crucial invoqué par les relativistes. Sans doute ceux-ci pourront toujours mettre ces nouveaux résultats d'accord avec leur théorie par quelque hypothèse complémentaire, il reste que le fait proclamé par eux avec tant de fracas comme contraignant l'esprit à admettre les théories d'Einstein témoigne en réalité contre ces théories. Einstein lui-même déclarait très loyalement (journal américain Science, 31 juillet 1925): « Si les résultats du professeur Miller se confirment, la théorie spéciale de la relativité, et avec elle la théorie générale, dans sa forme actuelle, tombent. L'expérience est le juge suprême. Seule l'équivalence de l'inertie et du poids restent debout, ce qui conduire à une théorie essentiellement différente. »

Nous croyons utile de mettre sous les yeux du lecteur le texte intégral du Mémoire lu par Dayton G. Miller devant l'Académie des sciences de Washington le 28 avril 1925, document dont l'importance n'échappera à personne. Nous citons la traduction publiée par M. O. Lepersonne dans la Revue Universelle des Mines, 15 octobre 1925.

On remarquera que le résultat obtenu par Michelson et Morlay en 1887 n'était pas (comme l'ont prétendu tous les vulgarisateurs de la théorie relativiste) strictement nul; que Miller, physicien d'une valeur incontestée, n'a jamais admis l'interprétation einsteinienne de l'expérience de Michelson; enfin que Michelson lui-même en 1887, lord Kelvin en 1900, envisageaient l'hypothèse (précisée depuis par Warnant) d'un entraînement partiel de l'éther décroissant avec l'altitude, hypothèse avec laquelle s'accordent les résultats obtenus au Mont Wilson,

LE VENT D'ÉTHER

EXPÉRIENCES EFFECTUÉES SUR LE MONT WILSON (Mémoire lu devant l'Académie Nationale des Sciences de Washington, le 28 avril 1925, par Dayton G. MILLER).

Traduit par O. LEPERSONNE (1),
Ingénieur A. I. Lg.-A I. M.

Secrétaire général de l'A. I. Lg.

Après que fut établie la théorie ondulatoire de la lumière, il devint nécessaire d'imaginer l'existence du milieu dans lequel ces ondulations pourraient se développer et se transmettre.

Ce milieu hypothétique reçut le nom d'« Éther », et on lui accorda les propriétés nécessaires à l'explication des phénomènes observés.

Plusieurs physiciens s'efforcèrent de prouver l'existence de l'éther par des expériences directes.

La plus importante de ces expériences est celle qui fut proposée et réalisée par le professeur A.-A. Michelson en 1881, basée sur l'idée que l'éther forme un océan en repos et que les ondulations produites par les rayons lumineux se propagent librement dans cet éther, dans toutes les directions et avec la même vitesse par rapport à lui.

L'on admettait également que la terre, dans son mouvement de translation autour du soleil, passait librement à travers l'éther, comme si celui-ci était absolument en repos dans l'espace.

1. M. Lepersonne avertit en note que sa traduction est aussi littérale que possible. Elle a été faite sur le texte publié dans le journal américain Science du 19 juin 1925.

L'expérience avait pour but de mettre en évidence ce mouvement relatif de la terre et de l'éther, auquel on a donné le nom de Vent d'Éther ».

L'expérience était basée sur la supposition que la vitesse apparente de la lumière varierait suivant que l'observateur serait transporté par la terre dans la direction du rayon lumineux ou dans une direction perpendiculaire.

La vitesse de la lumière est de 300.000 kilomètres par seconde, tandis que celle de la terre n'atteint que le 0,0.001, soit 30 kilomètres à la seconde.

Si la vitesse de la terre avait la même direction que celle de la lumière, les deux vitesses différeraient de 30 kilomètres par seconde.

Il n'existe ce pendant pas de méthode connue actuellement, permettant de mesurer des vitesses dans des conditions aussi simples.

Toutes les méthodes exigent que le rayon lumineux soit envoyé à une station située à une certaine distance et revienne à son point initial, et un effet positif du mouvement de la terre sur le rayon de départ serait neutralisé sur le rayon de retour. Cependant pour un observateur en mouvement, on peut démontrer que la neutralisation ne serait pas tout à fait complète.

La vitesse apparente du rayon aller et retour suivant la direction du mouvement de la terre différerait de la vitesse apparente du rayon exécutant son trajet à angle droit du mouvement de la terre dans le rapport de la racine carrée de la vitesse de la terre et de la vitesse de la lumière, c'est-à-dire, dans le rapport de 1 à 10.0002, soit 1 à 100.000.000.

Un instrument remarquable appelé interféromètre, inventé par le professeur Michelson, permet de mesurer une modification de la vitesse de la lumière aussi faible que celle qui se rapporte au vent d'éther. Dans l'expérience, un rayon lumineux est littéralement coupé en deux par une pellicule d'argent, extrêmement mince, appelée « miroir semi-argenté ».

Cette pellicule d'argent est suffisamment mince pour permettre à la moitié de la lumière de la traverser, tandis que l'autre moitié est réfléchie de la façon habituelle. Les deux parties du rayon de lumière, peuvent, de cette façon, suivre deux chemins à angle droit.

A l'extrémité de leur trajet, chacun des rayons lumineux est réfléchi sur lui-même de façon qu'ils se rejoignent à l'endroit où ils s'étaient quittés.

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