Inscription à la cérémonie de remise du Prix Maurice Allais de Science Economique 2021

Registration to the Maurice Allais Prize 2021 ceremony

L’œuvre expérimentale de Maurice Allais en optique : visées sur mires et collimateurs

Par Jean-Bernard DELOLY

Ces travaux se sont déroulés de 1958 à 1960, et ont été interrompus en même temps que tous les autres travaux expérimentaux de Maurice Allais : voir l’historique de ces travaux (cliquez ICI) ainsi que le tableau « Expérimentations conduites par Maurice Allais ou sous sa direction » (cliquez ICI).

▪ Les observations ont consisté à suivre les déviations constatées lors de visées sur mires (visée au moyen d’une lunette d’une mire verticale) ou sur collimateurs (visée du fil vertical du réticule, éclairé par une ampoule montée en lieu et place de l’oculaire, d’une lunette mise au point à l’infini et utilisée donc comme collimateur).

Ces éléments étaient fixés sur 2 piliers orientés selon un axe approximativement  nord-sud  et dupliqués (les piliers restant les mêmes), de façon à permettre à la fois des visées nord-sud et des visées sud-nord.

 Comme pour le pendule il s’agissait d’observations menées de façon continue (une série de pointés était effectuée toutes les 20 mn) pendant une durée voisine du mois.

▪ 2 expérimentations ont été conduites, l’une en juin-juillet 1958 à Saint-Germain par Maurice Allais, en simultanéité avec une expérimentation mettant simultanément en œuvre deux pendules anisotropes (Comptes Rendus de l’Académie des Sciences, tome 247, 3 novembre 1958, n° 18, p. 1428-1431 – cliquez ICI), et qui ne comportait que des visées sur mires, l’autre en février-mars 1959 à l’IGN, par une équipe de l’IGN, à partir d’indications données par Maurice Allais ; elle comportait cette fois ci à la fois des visées sur mires et des visées sur collimateurs.

Ces expérimentations n’ont pu être que partiellement exploitées du fait de divers problèmes de mise au point. De plus, contrairement à ce qui a été fait de façon approfondie pour le pendule, les présentations publiées qui en ont été faites ne comportent pas d’analyse des facteurs perturbateurs possibles.

Il reste qu’elles ont fourni un certain nombre de résultats suffisamment remarquables pour que l’on doive regretter qu’elles n’aient pu être poursuivies :

a) L’analyse des déviations lentes constatées sur le mois, déviations dont l’ampleur était très supérieure aux erreurs de mesure possibles, a fait apparaître que :

– alors que pour les visées sur mires les déviations étaient de même amplitude et de même sens dans les visées Sud-Nord et dans les visées Nord-Sud, tant à Saint-Germain qu’à l’IGN, pour les visées sur collimateurs elles étaient de même amplitude mais de sens opposé, et leur amplitude était dans ce cas environ deux fois et demi supérieure à celle constatée pour les visées sur mires, tout cela alors même que mires et collimateurs étaient fixés sur les mêmes piliers.

Cela semble exclure que ces déviations aient pu résulter de déformations du support : les effets constatés ne peuvent alors être attribués qu’à des modifications de l’espace entre les lunettes et les mires (ou les collimateurs), c’est à dire à une anisotropie de l’espace optique, et la différence de comportement entre visées sur mires et sur collimateurs ne peut s’expliquer que par le fait que les phénomènes physiques mis en œuvre ne sont pas exactement les mêmes.

Si un tel phénomène était confirmé, il s’agirait d’une découverte assez extraordinaire.

Il est tout de même extrêmement surprenant que personne n’ait à ce jour entrepris de refaire cette expérience.

– elles se présentaient dans tous les cas avec une bonne approximation comme étant la somme d’une « dérive » linéaire (de l’ordre de 10-6 rd par jour) et d’une variation sinusoïdale tout à fait significative (amplitude d’environ 10-5 rd) de période d’environ 1 mois, période qui correspond à priori à une influence lunaire.

Il apparaît qu’il s’agit plutôt d’une composante mensuelle lunaire sidérale, comme pour le pendule (les ajustements sont meilleurs que pour une composante  mensuelle synodique).

– comme pour les azimuts du  pendule, si l’on cherche à expliquer par l’existence d’une composante semi annuelle les « dérives » constatées sur un mois, on trouve que ses extremums sont voisins des solstices et équinoxes.

b) En ce qui concerne la recherche des variations diurnes, dont l’amplitude était bien moindre (de l’ordre de 10-6 rd), elle a été fortement perturbée par divers problèmes :

 – en ce qui concerne l’expérimentation de Saint-Germain (visée sur mires uniquement, donc), seules les 2 dernières semaines ont été totalement exploitables.

Comme pour les déviations lentes, les déviations sont apparues de même amplitude et de même sens, aussi bien pour la composante de 24 h que pour la composante de 24 h 50.

– en ce qui concerne l’IGN, le rapport d’expérimentation conclut à l’absence de cycles diurnes significatifs, mais cette conclusion semble dériver pour une très large part du nombre très élevé des observateurs (26), qui de plus se relayaient à heure fixe (d’où un biais en faveur du cycle de 24 h), et des modalités de correction des équations personnelles des observateurs.

c) Par ailleurs un phénomène tout à fait remarquable a été, lors des observations de juin-juillet 1958, la concordance de phase (à 5 mn près) entre les composantes diurnes lunaires de 24 h 50 de la ½ somme des azimuts des deux pendules installés à Bougival et à St Germain et de la ½ somme des lectures des deux lunettes (ces résultats ayant été obtenus en considérant les 2 semaines pendant lesquelles les visées sur mires ont été exploitables pour la détermination de variations diurnes).

Rappelons que l’un des deux pendules était profondément installé dans une carrière souterraine, ce qui excluait toute influence de la température.

Une telle concordance confère une forte probabilité à l’existence effective de cette composante diurne lunaire, ainsi qu’au fait qu’ait été en l’occurrence mise en évidence l’existence d’une connexion entre des phénomènes de nature tout à fait différente, l’un d’ordre mécanique, l’autre d’ordre optique.