L'aberration et la RR

Pour clarifier au départ, si les miroirs se déplacent a la vitesse de la lumière le rayon décrit un angle de 45 degrés pour rejoindre l'autre miroir ,dans le cas d'une vitesse moindre des miroirs, l'angle va se redresser jusqu'a devenir vertical si les miroirs sont a l'arrêt .

L'angle de 45 degrés, c'est pour les miroirs au repos, comme dans le dessin du haut de mon premier dessin. Plus la vitesse des miroirs augmente, plus l'angle augmente (rayon vert). À la limite, l'angle se rapprocherait de 90 degrés.

Je comprend peut être pas, mais si les miroirs sont au repos le rayon va de bas en haut verticalement .pourquoi ily aurait il un angle ?

L'angle d'incidence et de réflexion se mesurent par rapport à la normale au miroir, c'est à dire par rapport à la droite perpendiculaire au miroir.

Désolé, je viens de réaliser qu'un de mes liens ne fonctionnait plus, alors je remets mon analyse de l'expérience de Michelson-Morley.

En lien avec mon analyse du référentiel, voici un dessin que j'ai fait représentant la réflexion d'un rayon lumineux sur un miroir en mouvement. En utilisant le principe de Huygens-Fresnel, c'est à dire en considérant le miroir comme une suite de points sources, on peut tracer la direction du rayon réfléchi. Le dessin du haut représente la réflexion d'un rayon se présentant à 45 degrés par rapport à la normale d'un miroir au repos (en noir). Sa réflexion se trouve naturellement à 45 degrés aussi. Dans le dessin du bas, on voit le même rayon et le même miroir, sauf que ce miroir se déplace maintenant vers la droite à une vitesse égale à la moitié de la vitesse de l'onde (lignes parallèles noires). À cause du mouvement, il se produit un décalage entre le moment où l'onde atteindrait le miroir s'il n'était pas en mouvement (dessin du haut) et celui ou il l'atteindrait s'il était en mouvement (dessin du bas). En traçant la ligne (en vert) qui passe par les points où l'onde atteint le miroir en mouvement, et en traçant l'onde réfléchie selon cet angle (angle d'incidence = angle de réflexion), on obtient un angle de réflexion de plus de 45 degrés (pointillés verts).

Si on se reporte maintenant aux miroirs en mouvement de l'interféromètre de Michelson-Morley, on peut leur appliquer la même analyse: si la terre est effectivement en mouvement par rapport au rayon, sans qu'il soit possible de l'observer, ce rayon subirait une réflexion semblable à celle de mon dessin, de sorte qu'il se dirigerait vers la future position du deuxième miroir et pourrait donc l'atteindre malgré son mouvement. Une fois ce miroir atteint, le rayon serait réfléchi selon le même angle donc redirigé vers la future position du premier miroir, le traverserait, et subirait de l'aberration lors de sa détection puisque le détecteur serait aussi en mouvement, aberration qui redresserait le rayon à angle droit avec la direction du mouvement.

Voici maintenant le dessin originel de cette expérience. Je lui ai ajouté la position intermédiaire du miroir a (en gris) et aussi la positions intermédiaire et la position secondaire (c,) du miroir c.

Pour expliquer l'inclinaison du rayon ab, les auteurs parlent de l'angle d'aberration a, mais sans expliquer comment cette aberration se produirait, alors je crois qu'on peut utiliser mon explication, mais puisqu'il ne s'agit pas d'aberration, j'aimerais bien connaître leur explication, alors s'il y en a qui la connaissent...

"The ray sa is reflected along ab, fig. 2; the angle bab, being equal to the aberration =a, is returned along ba/, (aba/ =2a), and goes to the focus of the telescope, whose direction is unaltered."

À la phrase suivante, les auteurs décrivent le parcours du rayon transmis, spécifiant que l'angle ca/e serait égal à 90 degrés moins a, l'angle d'aberration, ce qui ferait ainsi coïncider la direction des deux rayons juste avant qu'ils atteignent le télescope.

"The transmitted ray goes along ac, is returned along ca/, and is reflected at a/, making ca/e equal 90—a, and therefore still coinciding with the first ray."

Les auteurs font alors le calcul de la différence entre les deux trajets ac et ca, mais sans utiliser la distance intermédiaire entre c et c, . En effet, on voit que le rayon parcourt au total la distance 2D et non 2D(1 + v²/V²) si on considère qu'il se rend jusqu'à la distance intermédiaire avant de revenir à a, .

Par ailleurs, sur mon premier dessin, on voit que la longueur d'onde du rayon réfléchi a augmenté (rayon vert), et ça m'a donné l'idée d'observer la phase des deux rayons au lieu d'observer la distance parcourue pour voir si elle était différente. Pour comprendre cette explication, il faut utiliser le même aether que celui de Michelson-Morley et supposer que le rayon subirait du blueshift à sa source, et du redshift lors de sa réflexion en c. Dans ce cas, comme pour la coïncidence de la direction des deux rayons après réflexion, le blueshift et le redshift seraient ramenés à la même valeur après les deux réflexions puisque le calcul est symétrique, ce qui signifie que les deux rayons posséderaient la même phase au moment de leur arrivée au télescope. Pas besoin de la Relativité donc pour expliquer le résultat nul de cette expérience.

Je n'ai pas trouvé d'analyse de la réflexion d'une onde sur un réflecteur en mouvement, alors je ne suis pas certain de la pertinence de mon utilisation du principe de Huygens-Fresnel. Qu'en pensent nos matheux?

Pas de réponse, alors, ou bien il n'y avait rien à comprendre de mes explications, ou bien c'est moi qui ne comprends rien à l'expérience de Michelson-Morley, ou bien les deux. Hé bien, je crois que c'est les deux: premièrement, j'avais oublié que M-M prenaient pour acquis que l'aether entraînait la lumière, ce qui explique leur angle d'aberration et leur manière de calculer la différence de parcours des deux rayons, et deuxièmement, j'ai aussi découvert une autre manière d'analyser cette expérience qui ne contient pas cet angle.

Voici deux dessins représentant les deux directions du mouvement de la terre par rapport à l'interféromètre avant et après qu'il ait été tourné de 90 degrés. J'ai gardé l'orientation des dessins, alors dans celui du haut, la terre se dirige vers la droite, et dans celui du bas, c'est encore elle qui se dirige vers le haut (flèches bleues). La distance D est celle qu'il y a entre la lame et les miroirs, donc celle que la lumière parcourrait si le système était au repos. La distance 2d est celle que l'interféromètre parcourt pendant que la lumière fait son aller-retour entre la lame et les miroirs. Je prends cette fois pour acquis que le mouvement de la lumière est indépendant de celui des corps, alors pendant que l'interféromètre se déplace, le rayon revient exactement sur lui-même après avoir été réfléchi par les miroirs (lignes doubles), donc il ne frappe pas le centre des miroirs à l'aller ni non plus le centre de la lame au retour dans le cas où les deux se sont déplacés avant qu'il ne les atteigne.

Dans le dessin du haut:

1) le rayon est en partie réfléchi de la lame a vers le miroir b (qu'il n'atteint pas en son centre) et parcourt la distance 2D pour revenir à l'endroit où était la lame, qu'il traversera un peu plus loin puisqu'elle s'est déplacée.

2) l'autre partie traverse la lame et parcourt la distance D+d avant d'être réfléchie par le miroir c, puis elle parcourt la distance D-c pour revenir à la lame après qu'elle se soit déplacée de 2d. Au total, ce rayon a donc lui aussi parcouru la distance 2D avant de se diriger vers le télescope.

Après avoir parcouru la même distance, les deux rayons se dirigent maintenant côte à côte vers le télescope: s'ils sont assez proches l'un de l'autre, ils devraient interférer. Le calcul de cette distance est simple: la terre file à 30km/s et la lumière à 300,000km/s, un rapport de 1/10,000. Pendant que le rayon parcourt un mètre, l'interféromètre se déplace donc de .1mm, créant ainsi une distance entre les deux rayons du même ordre de grandeur que celle entre les deux fentes de Young.

Dans le dessin du bas:

1) le rayon est en partie réfléchi de la lame vers le miroir b et parcourt la distance 2D pour revenir à l'endroit où s'est déplacée la lame, mais il doit encore parcourir la distance 2d pour se rendre à l'endroit où il croisera le rayon en provenance du miroir c puisque la lame s'est déplacée de 2d. Au total, il aura donc parcouru jusque-là la distance 2D+2d.

2) l'autre partie du rayon traverse la lame et parcourt la distance D avant d'être réfléchie par le miroir c, puis elle parcourt la distance D+2d avant d'être réfléchie par la lame puisqu'elle s'est justement déplacée de 2d. Au total, ce rayon a donc lui aussi parcouru la distance 2D+2d.

Cette fois, les deux rayons se sont donc tous les deux déplacés de 2D+2d avant de se diriger ensembles vers le télescope, et ils sont eux aussi espacés de .1mm: ils devraient donc eux aussi interférer. Seule ombre au tableau, il devrait se produire de l'aberration au moment de leur détection dans le cas du dessin du haut puisque le détecteur serait alors en mouvement par rapport à eux, mais pas dans celui du bas, donc le télescope ne serait pas tout à fait face au rayons dans un des deux cas.

J'ai deux questions auxquelles je ne peux pas répondre, et pour lesquelles les réponses des spécialistes sont les bienvenues.

Première question: est-ce que l'apparition des zones d'interférence nécessite que le télescope soit parfaitement face aux rayons, ou en d'autres termes, est-ce qu'un angle d'aberration de cet ordre permettrait d'observer l'interférence sans changer l'angle du télescope?

Deuxième question: puisque cette expérience concerne l'interférence entre deux rayons coïncidant parfaitement, est-ce que l'écart de .1mm entre les rayons serait facilement remarquable?

Je vois que Le Repteux revient à la charge !

Cette fois-ci tu invoques l'interféromètre de Michelson et Moreley.

Je t'ai déjà dit que cette expérience a été faite et refaite pendant plus de 30 ans sans que celle-ci donne le résultat attendu.

En science, l'expérience domine : le résultat n'est conforme aux attentes, on change de modèle !

C'est ce qu'a fait Einstein et tous les physiciens à sa suite.

Toutes les conséquences de cette nouvelle façon de voir la physique sont vérifiées.

Alors pourquoi Le Repteux t'obstines-tu à discuter ce qui est devenu indiscutable ?

Ce ne sont pas les théories qui sont indiscutables, ce sont les observations, et justement, ce n'est pas le résultat de cette expérience que je discute mais son interprétation. J'utilise la même hypothèse qu'Einstein selon laquelle la vitesse de la lumière est indépendante de celle des corps, et je trace le mouvement des rayons par rapport à celui des éléments de l'interféromètre pour voir ce que ça donne, et ça donne que les deux rayons parcourent la même distance quel que soit l'angle de l'interféromètre par rapport à la direction de son mouvement. Libre à toi de ne pas vouloir en discuter, mais ne vient pas me reprocher de le faire. La seule manière de faire avancer les idées, c'est de les analyser. C'est ce que je fais avec les idées d'Einstein, mais ce n'est pas ce que tu fais avec mes idées. Ce que tu fais relève de la défense d'une cause, pas de celle d'une idée. As-tu peur de comprendre mes dessins si tu les analyses? Es-tu attaché à la Relativité comme à la prunelle de tes yeux?

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Dessiner des droites sur un papier pour représenter une géodésique dans un espace "courbé par une masse ou par une très grande vitesse" me semble un peu simpliste !

Le résultat nul de cette expérience n'a peut-être rien à voir avec la Relativité, alors je l'analyse en prenant seulement pour acquis que la lumière est indépendante du mouvement de l'interféromètre. Je parie que certains ne comprennent pas ma démarche, alors l'exercice n'est certainement pas simpliste. Je viens de faire une recherche concernant la réflexion sur un miroir en mouvement, et je n'ai trouvé qu'un seul physicien ayant fait ce genre d'analyse. Je le connaissais mais je ne me rappelais plus qu'il avait fait cet exercice. C'est un canadien du nom de Paul Marmet qui n'avait pas le crayon dans sa poche. Il était probablement trop contestataire et a finalement été exclu de sa communauté scientifique. Son fils s'occupe maintenant de son site web. Par chance, il arrive à la même conclusion que moi quand à la réflexion d'une onde sur un réflecteur en mouvement. Il faudrait faire une expérience pour le vérifier, on pourrait par exemple déplacer des lames fines sur l'eau espacées de moins d'une longueur de vagues et observer la réflexion.

Après avoir fait cette constatation, il a fait les calculs pour un interféromètre tourné dans toutes les directions, et il arrive à la conclusion qu'il n'y aurait pas de différence de parcours entre les deux rayons. C'est en anglais, mais c'est bien décrit et facile à comprendre. Je peux traduire la partie concernant le miroir en mouvement s'il y en a qui le désirent.

En science, priorité à l'expérience.

L'expérience avec des miroirs a déjà été faite par de multiples équipes avec un grand luxe de précautions pendant 30 ans et le résultat est implacable : on ne peut pas ajouter de la vitesse à la vitesse de la lumière.

Les physiciens on suivi Einstein dans ses réflexions et ont tous admis la relativité restreinte.

Cette nouvelle physique qui a déjà 111 ans a été vérifiée.

Que te faut-il de plus ?

Marmet n'ajoute aucune vitesse à la lumière dans ses calculs, et moi non plus dans mes dessins. T'as peur d'être foudroyé sur place si tu suis le raisonnement au lieu de l'ignorer? Allez, je peux t'assurer que les morts resteront où ils sont! Je leur fait un doigt d'honneur de temps en temps pour m'en assurer.

En science, priorité à l'expérience.

L'expérience avec des miroirs a déjà été faite par de multiples équipes avec un grand luxe de précautions pendant 30 ans et le résultat est implacable : on ne peut pas ajouter de la vitesse à la vitesse de la lumière.

Les physiciens on suivi Einstein dans ses réflexions et ont tous admis la relativité restreinte.

Cette nouvelle physique qui a déjà 111 ans a été vérifiée.

Que te faut-il de plus ?

J ai vu une vidéo de Stephen Hawking dans laquelle il parle d un vaisseau qui irait à la vitesse de la lumière, si une fillette à l intérieur du vaisseau se mettait à courir irait elle plus vite que la lumière ?

Si c'est la lumière qui induit les petits pas, alors comme pour la relativité, rien ne pourrait atteindre sa vitesse, et encore moins la dépasser.

Si c'est la lumière qui induit les petits pas, alors comme pour la relativité, rien ne pourrait atteindre sa vitesse, et encore moins la dépasser.

Bonsoir le repteux

La réponse était non, mais je ne me souviens plus pourquoi.

La Relativité arrive à cette conclusion par un calcul, moi j'y arrive par un mécanisme. Pas besoin de calculer, on voit bien dans cette animation que, si les pas sont causés par de la lumière, ils ne peuvent certainement pas en dépasser la vitesse.

Non, elle arrive aussi à cette conclusion par des expériences réelles notamment grâce aux horloges atomiques

D'ailleurs le GPS ne fonctionne que parce que la théorie de la RG est exacte.

Un lien pour en savoir plus

http://www.univers-astronomie.fr/articles/physique-theorie/125-le-paradoxe-des-jumeaux.html

Salut Zen,

L'hypothétique résolution du paradoxe des jumeaux ne résout pas le réel problème du mouvement de la lumière dans un référentiel inertiel. Que penses-tu de l'analyse que Marmet fait de la réflexion d'une onde sur un réflecteur mobile par rapport à elle? Veux-tu que je traduise son texte?

Citation

http://culturesciencesphysique.ens-lyon.fr/ressource/validation-relativite-restreinte-3.xml

Zen, tu me montres des preuves du ralentissement des horloges sans montrer de mécanisme physique correspondant: pas très logique je trouve! Prenons le problème autrement. Pour comprendre ce qui se produit quand on mesure des mouvements en se servant de la lumière, il suffit de la remplacer par une autre sorte d'onde, puis de se servir uniquement de la perception de cette onde pour mesurer nos mouvements. Oublions que nous pouvons voir les objets, et utilisons seulement le son émis et perçu par ces objets pour mesurer leur mouvement.

Le son pourrait-il avoir une vitesse différente selon que l'observateur est en mouvement ou pas par rapport à la source d'ondes? Non, si on admet qu'il se déplace toujours à la même vitesse dans l'air et que cet air n'est pas en mouvement. Et bien, c'est pareil pour la lumière si le vide dans lequel elle se déplace n'est pas en mouvement! Par conséquent, ce n'est pas surprenant de constater que les mesures de la vitesse de la lumière montrent que cette vitesse est indépendante de la vitesse des corps.

Maintenant, construisons une horloge sonore semblable à l'horloge lumineuse, avec des émetteurs-récepteurs qui se renvoient le son, et donnons-lui une vitesse par rapport à l'air. Vu que l'appareil serait en mouvement par rapport à l'air, il faudrait plus de temps pour que le son voyage entre l'émetteur et le récepteur puisqu'il devrait y voyager en diagonale au lieu de voyager perpendiculairement, mais est-ce que l'horloge ralentirait par rapport à une autre qui ne serait pas en mouvement par rapport à l'air? Ce qui déterminerait l'écoulement du temps dans le cas du son, ce serait la fréquence des battements sonores. Si le son perçu était d'un battement par seconde dans le cas de l'horloge qui n'est pas en mouvement, il y aurait aussi un battement par seconde dans le cas de celle qui est en mouvement. Bien sûr, il y aurait de l'effet doppler puisque le son émis devrait se déplacer en diagonale pour atteindre le récepteur, mais le raccourcissement des ondes produit par le mouvement de l'émetteur serait annulé par l'allongement produit par le mouvement du récepteur.

Il serait donc impossible de percevoir le mouvement de l'horloge en mesurant l'effet doppler s'il n'y avait pas le frottement de l'air, et il serait aussi impossible de percevoir son mouvement en mesurant la direction du son puisque, même s'il devrait être émis à angle avec le mouvement, le phénomène d'aberration produit par le mouvement du récepteur annulerait cet angle. En fait, quelle que soit la vitesse de l'horloge, le son aurait toujours l'air de se déplacer perpendiculairement au mouvement alors que ce ne serait pas le cas, et il posséderait aussi toujours la même fréquence lors de sa perception alors que ce ne serait pas nécessairement le cas pour une autre horloge immobile par rapport à l'air.

Comment expliquer les observations qui montrent que les horloges et les particules ralentissent leur fréquence selon leur vitesse alors? Hé bien, pour demeurer logiques, il faudrait trouver d'autres explications à ces observations. La relativité a fait son temps, cherchons-les ces vraies raisons. Cette histoire de référentiel inertiel ne tient pas la route pour le son, alors pourquoi l'appliquer à la lumière? Pourquoi prétendre que la lumière possède le même mouvement qu'une balle dans un même référentiel alors qu'on voit bien que ce n'est pas le cas pour le son?

Il y a en tous cas quelques motifs de satisfaction dans notre echange

Le principal étant qu'a priori, tu accrédites si je t'ai compris les experiences donc par exemple les mesures faites par les horloges atomiques qui marquent des différences de durée donc des desynchronisations sensibles enregistrées selon leur vitesse respectives ou selon la gravité qui s'applique sur elles conformément aux prévisions de la relativité restreinte ou de la RG selon les cas.

Il me semble que ce point est crucial parce que, si une theorie devait remplacer la RG et la RR, elle devrait a minima rendre compte avec le même degré de précision de ces phénomènes dans les domaines où on les utilisent

L'apport premier d'une theorie est d'abord de rendre compte des observations en les expliquant par un modèle et donc de pouvoir mesurer ou prévoir les phénomènes naturels 

Maintenant, comme la RR et la RG le font très bien, il faudrait que cette theorie alternative puisse non seulement obtenir les mêmes qualités de prédiction dans les domaines de départ mais qu'elle puisse également élargir le domaine où ces prédictions fonctionnent parfaitement afin de faire mieux qu'elles

De ce point de vue et alors que la RR et la RG prédisent un vaste ensemble de phénomènes sans anomalie notable en ayant expliqué des anomalies de prévision du modèle précédent de Newton, je m'étonne que tu essayes sur ce seul périmètre et en te braquant sur l'optique uniquement de tenter de l'égaler sans d'ailleurs y arriver loin s'en faut 

Le fait est qu'on sait déja que la RG est réfractaire à un autre domaine qui, lui aussi, est parfaitement décrit par la MQ

Les vraies recherche d'approfondissement concernent donc les théories unificatrices qui expliqueront en un seul paradigme et un seul modèle l'ensemble des phénomènes 

Je ne comprends donc pas ton "combat"

Ou plutôt un peu

Comme la MQ d'ailleurs, la RG est un modèle qui fonctionne parfaitement mais qui heurte notre bon sens

Un temps associé à l'espace, étroitement en lien aux énergies et aux masses qui interagissent sur lui, le deuil du temps absolu mesuré de manière synchrone en tous points de l'espace, c'est difficile à conceptualiser mais....ça marche

Et c'est en premier lieu ce qu'on demande aux theories

En regle générale, la digestion conceptuelle de la MQ est difficile pour apprecier derrière les équations qui marchent la realité physique et différentes interprétations voire contresens circulent

Alors que pour la RG, cette digestion est un peu plus avancée dans les esprits même s'il n'est pas a priori évident d'intégrer que le temps ne soit pas uniforme, qu'il soit lié à l'espace et que ce concept unique d'espace temps conceptualisé dans l'espace de Minkowski rende mieux compte de la realité que notre intuition 

Une realité où les temps et les espaces se dilatent, où "on ne peut aller plus vite que la vitesse de la lumiere" (pas tout à fait exact) et ou on mesure 300 000 km sec à la lumiere dans le vide quelle que soit sa propre vitesse 

J'ai le sentiment que tu nous dis n'avoir pas digéré la RR et la RG, que ton modèle n'explique pas comme elles les observations avec la même précision mais qu'en utilisant tes connaissances physique au service de ton intuition tu constates des phénomènes qui defient le bon sens

Mais oui, ça défie le bon sens et la physique ne décrit pas la nature telle qu'on voudrait qu'elle soit mais telle qu'elle se manifeste concrètement pour nous

Je comprends ton soucis et je le trouve louable dans la mesure où viendra peut-être ce jour où un modèle encore plus performant nous dévoilera encore davantage l'etrangeté de la realité 

Mais en attendant, personne n'a l'énergie pour entrer dans ta logique qu'on pressent fausse pour, à partir de tes representations, te faire comprendre qu'elles sont fausses

En revanche c'est à toi à faire mieux que les modèles d'Einstein et à les faire valider par la communauté scientifique pour qu'on accède à ta propre revolution conceptuelle des realités physique qui ne correspond à rien aujourd'hui 

le sujet n'est pas de nous convaincre mais de faire mieux que la RR et la RG faute de quoi on balaye des theories éprouvées par un vague malaise digestif