Son réexamen des observations interférométriques de Miller et des observations d’Esclangon

Par Jean-Bernard DELOLY

Maurice Allais a ressorti de l’oubli certaines observations antérieures, en en dégageant d’ailleurs des aspects qui n’avaient pas été perçus par leurs auteurs eux même : les observations interférométriques de Dayton C. Miller au Mont Wilson (1925-1926),  et les observations optiques d’Ernest Esclangon à l’observatoire de Strasbourg (1926-1927).

Ces deux séries d’observations ont ceci de remarquable que, de toutes celles qui avaient été effectuées avant 1930 (date à partir de laquelle, l’emprise de la théorie de la relativité sur la communauté scientifique étant devenue à peu près totale, il n’était réellement plus guère possible de remettre en question le principe de la constance de la vitesse de la lumière), elles ont été les seules à avoir été étalées sur une année environ : toutes les autres avaient été des observations ponctuelles (au maximum quelques séries de mesures réparties sur quelques jours)

Le chapitre IV de « l’Anisotropie de l’Espace » (Editions Clément Juglar, 1997, 757 p.) est consacré à ce réexamen des observations de Miller et d’Esclangon.

1 – Les observations interférométriques de Dayton C.Miller

1-1 Leur extrême importance.

▪ De toutes les observations interférométriques conduites depuis l’observation historique de Michelson en 1881, celles de  Dayton C. Miller en 1925-1926  ont été les plus achevées.

L’exposé effectué par Michel Gendrot au « Colloque Maurice Allais » du 22 mai 2006 resitue leur contexte (cliquez ICI).

Leurs résultats ont été publiés par Dayton C. Miller (”The Ether-Drift experiment and the determination of the absolute motion of the Earth” – Dayton C. Miller, Review of Modern Physics, vol 5, july 1933).

Le point le plus remarquable était l’existence de variations diurnes sidérales (période 23 h 56 mn) de la vitesse de la lumière, d’amplitude d’environ 8 km/h.

Cela infirmait le postulat de l’invariance de la vitesse de la lumière, qui est à la base de la théorie de la relativité restreinte, et remettait donc en question cette dernière, ainsi que l’avait  d’ailleurs indiqué Albert Einstein lui-même, dans une communication à la revue « Science » du 31 juillet 1925 :

«  Si les résultats du Dr. Miller sont confirmés, dans ce cas la théorie de la relativité restreinte, de même que la théorie générale dans sa forme actuelle, s’écroulent. L’Expérience est le juge suprême. Seule serait conservée l’équivalence de l’inertie et de la masse, ce qui conduirait à une théorie complètement différente. » (Albert Einstein – Revue Science – New Series, Vol. 62, n° 1596, 31 juillet 1925, p. viii)

▪  D’où le caractère extrêmement sensible de ces observations, qui ont alors donné lieu à des débats passionnés, au cours desquelles Miller put réfuter tous les arguments de ses contradicteurs. Toutefois, il n’en est pas résulté de remise en question de la théorie de la relativité : l’emprise de cette dernière était déjà trop forte.

C’est ainsi que, sans avoir jamais fait l’objet de critiques probantes, les observations de Miller sont progressivement tombées dans l’oubli.

 L’article publié par R.S. Shankland en 1955 dans « Review of Modern Physics » (« New analysis of the Interferometer Observations of Dayton C. Miller ; R. S. Shankland, Review of Modern Physics, vol 27, number 2, april 1955 »), dont la conclusion était que les déplacements de franges constatés résultaient simplement de gradients de température dans la pièce dans laquelle se trouvait l’interféromètre, a permis de les évacuer à peu près totalement : il suffisait pour cela de faire référence à un article paru dans une revue de tout premier plan, sans avoir à les critiquer sur le fond.

Miller, décédé en 1941, n’était plus là pour se défendre.

1-2 Leur réanalyse par Maurice Allais

▪ En exploitant les données fournies par l’article de Miller (par numérisation des courbes qui y sont présentées), Maurice Allais a découvert d’autres régularités tout à fait remarquables, et qui à elles seules excluent pratiquement une explication par des variations de température. Il montre aussi que l’interprétation que donne Miller de ces variations de la vitesse de la lumière (elles résulteraient du déplacement de la Terre dans l’espace) ne peut être retenue ou que, à tout le moins, elle ne peut être retenue seule.

▪ Ces travaux de Maurice Allais ont été publiés :

  • Dans un article paru dans « la Jaune et la Rouge » (août-septembre 1996, p. 29-37 et repris dans la revue « Fusion », janvier-février 1998, p. 39-46) : « Les expériences de Dayton  C. Miller et la Théorie de la relativité »
  • Dans les Comptes Rendus de l’Académie des Sciences (séance du 15 octobre 1999 ; 2 communications) :

 « Des régularités très significatives dans les observations interférométriques de Dayton C. Miller 1925-1926 » (Comptes Rendus de l’Académie des Sciences, tome 327, série II b, p. 1405-1410)

« Nouvelles régularités très significatives dans les observations interférométriques de Dayton C. Miller 1925-1926 » (Comptes Rendus de l’Académie des Sciences, tome 327, série II b, p. 1411-1418)

▪ Ils ont fait l’objet d’une discussion dans « la Jaune et la Rouge » :

  • dans un article (avril 1997) regroupant des remarques de lecteurs : « Réponses à Maurice Allais : Discussion des expériences de Miller » : cliquez ICI
  • dans deux nouveaux articles de Maurice Allais (juin-juillet 1997, p. 43-50 et août-septembre 1997, p. 69-77) : « Les expériences de Dayton C. Miller, 1925-1926 (cliquez ICI) , et la théorie de la relativité. Réponses aux observations des lecteurs » (cliquez ICI)

▪ Ils ont en outre fait l’objet de deux autres communications dans les Comptes Rendus de l’Académie des Sciences :

  • Une communication de Roger Balian (2000), qui conteste la validité des observations de Miller :
    « – Remarques sur les notes de Maurice Allais : Des régularités très significatives dans les observations interférométriques de Dayton C. Miller 1925-1926 ; Nouvelles régularités très significatives dans les observations interférométriques de Dayton C. Miller 1925-1926) ».
    (Comptes Rendus de l’Académie des Sciences, tome 1, série IV, p. 249-250, 2000)
  • Dans une dernière communication à l’Académie des Sciences (2000), Maurice Allais réfute toutes les critiques qui ont pu être faites sur la conclusion essentielle des travaux de Miller (l’existence d’une anisotropie de l’espace optique), depuis Shankland (1955) jusqu’à nos jours : « L’origine des régularités constatées dans les observations interférométriques de Dayton C. Miller 1925-1926 : variations de température ou anisotropie de l’espace » (Comptes Rendus de l’Académie des Sciences, tome 1, série IV, p. 1205-1209, 2000)

▪ Un dernier article de Maurice Allais dans « la Jaune et la Rouge » d’octobre 2003 complète celui  de 1997 en y intégrant des éléments parus dans les Comptes Rendus à l’Académie des Sciences :

« Des régularités extraordinaires et irréfragables dans les observations interférométriques de Dayton C. Miller, 1925-1926 ; l’effondrement radical et définitif de la Théorie de la relativité » (cliquez ICI)

▪ Maurice Allais a regroupé à la fois les résultats de ses travaux et les échanges de vues auxquels ils ont donné lieu dans un ouvrage publié en 2004 aux Editions Clément Juglar « L’Effondrement de la théorie de la Relativité – Implication irréfragable des données de l’expérience ».

▪ Dans un autre ouvrage publié aux Editions Clément Juglar en 2005, il suggère une interprétation des observations interférométriques de Michelson :
« Sur l’Interprétation des Observations Interférométriques de Michelson
Les Données de l’Expérience – Aucun vent d’éther de 30 km/sec, mais un vent d’éther de 8 km/sec – Une extraordinaire vérification »

▪ L’analyse directe de l’article de R.S. Shankland de 1955, qui expliquait les résultats de Miller par l’existence de gradients de température internes au local dans lequel se trouvait l’interféromètre, fait apparaître qu’il avait été totalement biaisé. Voir en particulier : « Should the Laws of Gravitation Be Reconsidered ? The Scientific Legacy of Maurice Allais” – 2011 – Apeiron – Montréal – Hector A. Munera, editor ; contribution de J. DeMeo : “Dayton C. Miller revisited

Il suffit pour aboutir à cette conclusion de l’étudier attentivement, conjointement avec le rapport de Dayton C. Miller de 1933.

En particulier, sans que probablement son auteur en ait eu conscience, il donne des informations qui, recoupées avec celles fournies par Miller, montrent que ce dernier avait bel et bien réussi à rendre son interféromètre insensible aux gradients de température locaux.

2 – Les observations d’Ernest Esclangon

Du 25 février 1927 au 9 janvier 1928, Ernest Esclangon a conduit à l’Observatoire de Strasbourg une campagne d’observations optiques dont le mode opératoire, très différent des observations interférométriques qui avaient été jusqu’alors presque exclusivement utilisées, était le suivant :

a) une lunette astronomique placée dans un plan horizontal étant dans la position nord-ouest, on fait coïncider par autocollimation un fil horizontal situé au foyer de la lunette  et  son image réfléchie sur un miroir solidaire de la lunette. Le déplacement angulaire nécessaire pour obtenir cette coïncidence est c.

b) le dispositif étant cette fois ci orienté nord-est, on répète cette opération; le déplacement angulaire nécessaire pour obtenir cette coïncidence est c’. La grandeur dont l’évolution a été suivie dans le temps est (c-c’).

Ces observations  ont comporté 40000 pointés effectués de jour comme de nuit, et repartis entre 150 séries. Ont été publiées, outre une description détaillée du dispositif, les valeurs de c-c’ relatives à chaque série, ainsi que la température moyenne pendant chaque série, et l’évolution de la température au cours de chaque série.

Ernest Esclangon avait constaté, en se plaçant en temps sidéral, l’existence d’une composante périodique diurne sidérale, rien de particulier n’apparaissant par contre lorsque l’on se plaçait en temps civil.

Il a publié ses résultats :

  • dans une communication à l’Académie des Sciences : « Sur la dissymétrie optique de l’espace et les lois de la réflexion » (27 décembre 1927) : cliquez ICI
  • dans le n° d’avril 1928 du « Journal des observateurs », où il fournit en outre les données expérimentales recueillies : « Sur l’existence d’une dissymétrie optique de l’espace ». 

En exploitant ces données, Maurice Allais a constaté qu’il y avait, outre la composante diurne sidérale, au moins une composante périodique longue (estimée à l’issue d’une rapide analyse être semi-annuelle).