L’œuvre expérimentale de Maurice Allais en mécanique : ses observations des anomalies du mouvement d’un pendule

Par Jean-Bernard DELOLY

Ces observations ont été effectuées entre 1954 et 1960 : voir l’historique de ces travaux (cliquez ICI) ainsi que le tableau « Expérimentations conduites par Maurice Allais ou sous sa direction » (cliquez ICI).

1 – Ses travaux sur la recherche d’un lien entre électromagnétisme et gravitation

C’est en recherchant une éventuelle influence d’un puissant champ magnétique sur un pendule amagnétique que Maurice Allais a découvert l’existence dans le mouvement d’un pendule court d’anomalies apparemment inexplicables, et c’est ceci qui est à l’origine des expérimentations très approfondies qu’il a conduit de 1954 à 1960 au moyen de son pendule « paraconique », avec comme objectif, cette fois ci, la recherche de liens entre ces anomalies et l’évolution de la configuration astronomique.

Le fait qu’il ait abandonné son objectif initial ne résultait pas d’un échec. En fait, après une analyse attentive des résultats obtenus, Maurice Allais a estimé qu’il y avait vraisemblablement une action des champs magnétiques sur un pendule amagnétique, et qu’il faudrait refaire des expérimentations avec des champs magnétiques plus puissants.

Une synthèse de ces travaux a été présentée dans un article paru dans la revue « Fusion » en 2001 (Sur une liaison entre l’électromagnétisme et la gravitation : l’action d’un champ magnétique sur le mouvement d’un pendule – Fusion, n° 87, septembre-octobre 2001, p. 47-53).

2 – Ses observations au moyen du pendule «paraconique» (1954-1960)

2-1 Elles sont présentées de façon détaillée dans son ouvrage fondamental «  L’Anisotropie de l’Espace ; la nécessaire révision de certains postulats des théories contemporaines  » (Clément Juglar, 1997), qui couvre par ailleurs l’ensemble de son œuvre expérimentale et les réflexions  théoriques qui en résultent.

Une  présentation raccourcie, mais qui reste assez détaillée, en a été effectuée par Jean-Bernard Deloly : « Le pendule de Maurice Allais : phénomènes découverts« .

Seule « l’Anisotropie de L’Espace » (et donc,  dans une certaine mesure, le résumé précédent) couvre effectivement l’ensemble de ses observations. En particulier, les observations extrêmement intéressantes menées au moyen du pendule « isotrope », de 1958 à 1960, n’ont donné lieu à aucune autre publication. Il en est de même en ce qui concerne les composantes périodiques longues (mensuelles, semi-annuelles) découvertes par Maurice Allais.

2-2 Elles ont fait l’objet de présentations synthétiques  par Maurice Allais lui-même :

– Dans le cadre d’un mémoire récapitulant ses travaux jusqu’en 1957, qui a été publié début 1958 dans la revue « Perspective X » de l’Ecole Polytechnique, sous le titre « Doit-on reconsidérer les lois de la gravitation ?» (p. 90-104). Le texte de ce mémoire a été repris dans un article de la revue « Fusion » en 1998 (Fusion, novembre-décembre 1998, p. 40-53).

Traduit en anglais, ce mémoire a ensuite été publié dans deux articles successifs de la revue américaine « Aero-Space Engineering », sur la recommandation de Werner von Braun, directeur de la NASA, sous le titre « Should the laws of Gravitation be Reconsidered ?» (Aero/Space Engineering, septembre 1959, n° 9, p. 46-52, octobre 1959, n° 10, p. 51-55, novembre 1959, n° 11, p. 55). Il a joué un rôle déterminant dans la diffusion des travaux de Maurice Allais.

Rappelons que les travaux de Maurice Allais ont entre 1957 et 1960 fait l’objet de publications nombreuses et de débats approfondis, qui n’ont pas permis d’en infirmer les résultats, alors même qu’ils avaient rencontré l’hostilité d’une partie importante de la communauté scientifique

Voir en particulier l’extrait d’une lettre du Général Bergeron à Wernher von Braun en  mai 1959 :

 » Avant de vous écrire, j’ai jugé nécessaire de me rendre aux deux laboratoires du Professeur Allais (dont l’un situé à 60 m sous terre) accompagné d’éminents spécialistes – dont deux professeurs à l’Ecole Polytechnique. Au cours d’une discussion de plusieurs heures, aucune cause d’erreur importante n’a pu être trouvée, ni aucune tentative d’explication résistant à l’analyse.

 »  Je crois d’ailleurs devoir vous signaler qu’au cours de ces deux dernières années, plus de dix membres de l’Académie des Sciences et plus de trente personnalités éminentes, spécialistes à des titres divers de la gravitation, sont venus visiter, soit son laboratoire de Saint-Germain, soit son laboratoire souterrain de Bougival.

 » Des discussions approfondies ont eu lieu, non seulement à ces occasions, mais également à plusieurs reprises dans divers milieux scientifiques, notamment à l’Académie des Sciences et au Centre National de la Recherche Scientifique. Aucune d’entre elles n’a pu jusqu’ici mettre en évidence une explication quelconque dans le cadre des théories actuellement admises ».

– Dans le cadre d’un mémoire établi à l’intention de la NASA, qui à l’occasion de l’éclipse totale de soleil du 11 août 1999, laquelle avait traversé l’hémisphère nord, avait cherché à susciter un maximum d’observations sur le trajet de l’éclipse, et à mettre en place une certaine coordination entre les différents expérimentateurs.

Il n’y a pas eu réellement de coordination, et le responsable de la NASA concerné ayant quitté cet organisme entre temps, il n’y a pas eu de synthèse des résultats obtenus, ni même de simple compilation. Aucune conclusion n’a donc été tirée de cette opération en tant que telle : chaque expérimentateur a publié (ou pas) de son côté ses résultats, certains positifs, d’autres négatifs.

Il reste qu’elle a très fortement contribué, en particulier par l’intermédiaire d’Internet, à faire connaître l’existence d’un « effet d’éclipse » et le rôle de Maurice Allais, et c’est à cette occasion que cet effet a été appelé « l’effet Allais » (the « Allais effect ») :

Decrypting the Eclipse- A Solar Eclipse, Global Measurements and a Mystery” : cliquez ICI

French Nobel Laureate turns back clock” :  cliquez ICI

Cela a aussi été l’occasion, plus généralement, de faire connaître Maurice Allais physicien : voir l’article de Henry Aujard dans la revue des Ingénieurs de l’Ecole Centrale des Arts et Manufactures : « L’effet Allais » est bien une réalité – Les apports de l’éclipse du 11 août 1999 dans le domaine de la gravitation, et quand la NASA rentre en scène pour promouvoir « l’effet Allais » (Revue des Centraliens, juin 2000, p. 32-35).

2-3 Les expérimentations de Maurice Allais mettant en œuvre le pendule paraconique ont en outre fait l’objet de publications détaillées, notamment dans les Comptes Rendus de l’Académie des Sciences.

Il s’agissait à la fois d’expérimentations destinées à la connaissance du fonctionnement du pendule et d’expérimentations ayant pour objectif la mise en évidence des phénomènes nouveaux. La grandeur mesurée était l’azimut du plan d’oscillation du pendule au bout de 14 mn, le pendule étant relancé toutes les 20 mn.

Une caractéristique fondamentale de ces dernières est qu’elles ont été menées  en continu sur une durée d’un mois (durée nécessaire pour pouvoir séparer, dans l’analyse harmonique, une  composante diurne lunaire, de période 24 h 50, de la composante de 24 h). Elles sont récapitulées dans le tableau « Expérimentations conduites par Maurice Allais ou sous sa direction » (cliquez ICI).

▪ Même si elle ne peut remplacer la lecture de son ouvrage majeur, l’Anisotropie de l’Espace (Editions Clément Juglar, 1997, 757 p.), la compilation de ces documents permet de se faire une idée déjà très précise du dispositif utilisé par Maurice Allais (un pendule de 1 m de long environ suspendu par une bille, qu’il a appelé « pendule paraconique »), du mode opératoire utilisé, d’une partie des résultats qu’il a obtenus, et de la solidité de sa démarche, laquelle s’est soigneusement attachée :

  • à s’assurer statistiquement de la réalité physique des composantes périodiques d’environ 24 h et 24 h 50 qu’il avait mises en évidence (Maurice Allais a pour cela utilisé un test de signification statistique qu’il avait lui-même développé) ;
  • à s’assurer qu’aucun phénomène connu ne permettait d’expliquer ces composantes, et singulièrement la composante diurne lunaire de 24h50.

L’un de ces comptes rendus traite spécifiquement de l’éclipse du 30 juin 1954.

Un autre traite spécifiquement des observations de juillet 1958, qui avaient été menées conjointement dans le laboratoire de Saint-Germain et dans une carrière de craie à Bougival, à 6,5 km de là (57 m de recouvrement, 800 m de distance horizontale à la surface libre : cela exclut donc toute influence de variations de la température, ainsi d’ailleurs que de bien d’autres facteurs : les déformations et vibrations du bâtiment, l’hygrométrie, les perturbations dues aux activités humaines…).

Les composantes de 24 h 50 étaient pratiquement en phase. A noter qu’elles étaient en outre aussi en phase avec la composante de 24 h 50 mise en évidence dans la campagne d’observation de déviations de visées sur mire effectuée sur la même période (cf. . « Anisotropie de l’espace », chap. 3).

Maurice Allais s’est aussi soigneusement attaché à étudier le comportement du pendule, et notamment l’influence de l’anisotropie de son support : il en particulier vérifié que  les deux pendules utilisés en juillet 1958 avaient bien presque exactement les mêmes caractéristiques.

▪ Les documents concernés sont les suivants:

Observation des mouvements du pendule paraconique (Comptes Rendus de l’Académie des Sciences, tome 245, 13 novembre 1957, p. 1697-1700) : cliquez ICI

« Les mouvements d’un pendule suspendu par une bille ont des composantes périodiques. Le dispositif utilisé et la technique opératoire sont décrits. Les mouvements observés résultent de quatre effets conjugués : l’effet de Foucault, un effet de rappel de la suspension, l’influence aléatoire des billes et enfin une influence périodique. »

Analyse harmonique des mouvements du pendule paraconique (Comptes Rendus de l’Académie des Sciences, tome 245, 25 novembre 1957, n° 22, p. 1875-1878) : cliquez ICI

« L’analyse harmonique des mouvements du pendule paraconique montre l’existence de composantes périodiques très significatives de l’ordre de 24 h et 24 h 50 mn. Cette structure périodique ne peut être considérée comme due à des perturbations d’ordre aléatoire. Elle ne peut non plus être considérée comme résultant d’une influence indirecte de la température, de la pression, ou du magnétisme. »

Mouvement du pendule paraconique et éclipse totale de Soleil du 30 juin 1954 (Comptes Rendus de l’Académie des Sciences, tome 245, 4 décembre 1957, p. 2001-2003) : cliquez ICI

« Le plan d’oscillation du pendule paraconique s’est déplacé d’environ 15 grades au moment de l’éclipse totale de Soleil du 30 juin 1954. Les forces mises en jeu sont de l’ordre de grandeur de celles qui correspondent à l’effet de Foucault. La perturbation constatée paraît devoir être considérée comme résultant de l’effet d’éclipse. »

Théorie du pendule paraconique et influence lunisolaire (Comptes Rendus de l’Académie des Sciences, tome 245, 16 décembre 1957, p. 2170-2173) : cliquez ICI

« Les composantes lunisolaires significatives du mouvement du pendule paraconique ne paraissent pouvoir être expliquées ni par la théorie actuelle de la gravitation, ni attribuées à une influence indirecte transmise par le support ou l’atmosphère.

Les effets observés paraissent donc anormaux et dans l’état actuel de notre information et de la discussion, tout se passe comme s’ils constituaient un phénomène nouveau. »

Application du test de Schuster généralisé à l’analyse harmonique des azimuts du pendule paraconique (Comptes Rendus de l’Académie des Sciences, tome 245, 23 décembre 1957, p. 2467-2470) :  cliquez ICI

« L’application d’une généralisation du test de Schuster proposée dans une note précédente aux résultats donnés par l’analyse harmonique des azimuts du pendule paraconique montre que l’explication par des causes purement fortuites de l’existence dans les données expérimentales d’une période voisine de 25 h et d’une amplitude égale à celle constatée, a une très faible probabilité. »

Nouvelles expériences sur le pendule paraconique à support anisotrope (Comptes Rendus de l’Académie des Sciences, tome 247, 3 novembre 1958, p. 1428-1431) : cliquez ICI

« Les expériences sur le pendule paraconique à support anisotrope ont été reprises en juillet 1958 simultanément à Saint-Germain et à Bougival avec plus de 50 m de recouvrement. Ces expériences ont montré que les anomalies précédemment signalées dans le mouvement du pendule subsistaient. »

Détermination expérimentale de l’influence de l’inclinaison de la surface portante sur le mouvement du pendule paraconique à support anisotrope (Comptes Rendus de l’Académie des Sciences, tome 248, 19 janvier 1959, p. 359-362) : cliquez ICI

« La comparaison des résultats expérimentaux obtenus en faisant varier l’inclinaison de la surface support de la bille du pendule paraconique, soit au cours de lâchers dans un azimut donné, soit au cours d’expériences doublement enchaînées, montre que les variations périodiques d’azimut au cours du temps ne peuvent pas être considérées comme résultant des variations de l’inclinaison du support par rapport à la verticale. »

Détermination expérimentale de l’influence de l’anisotropie du support sur le mouvement du pendule paraconique (Comptes Rendus de l’Académie des Sciences, tome 248, 9 février 1959, p. 764-769) : cliquez ICI

« L’influence du support sur le mouvement du pendule paraconique  peut être obtenue par l’étude de la corrélation des éléments caractéristiques du mouvement avec l’azimut de départ. »

▪ Sous la direction de Christian Marchal, en 1998, une équipe a analysé les 7 séries mensuelles d’azimut obtenues par Maurice Allais au moyen du pendule paraconique  « anisotrope ». Cette analyse a consisté, pour l’essentiel, à refaire l’analyse harmonique de ces séries.

Les principaux résultats ont été publiés dans un article de « La Jaune et la Rouge » :

« Essai d’analyse des expériences de Maurice Allais sur le pendule paraconique » (septembre 1998) : cliquez ICI

Cet article a fait lui-même l’objet de remarques et commentaires de la part de Maurice Allais, qui ont été publiés dans un nouvel article de la Jaune et la Rouge (janvier 1999, p. 31-34) : cliquez ICI

Les résultats des analyses harmoniques effectuées par Maurice Allais ont été remarquablement confirmés.

Lors des débats approfondis qui ont eu lieu de 1957 à 1960, les critiques des travaux de Maurice Allais n’ont jamais fait l’objet de publications. Une exception toutefois : la publication dans les comptes rendus de l’Académie des Sciences (tome 246, 9 avril 1958, p. 2340-2342) d’un article de Jean Goguel : « Observations à propos du pendule paraconique » : cliquez ICI.

De façon générale, les critiques effectuées ont été balayées dans leur ensemble par les observations de juillet 1958, qui avaient été menées conjointement dans le laboratoire de Saint-Germain et dans une carrière souterraine à Bougival.