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Dayton C. Miller et le vent d’éther : preuves ignorées du siècle passé aujourd’

Dayton C. Miller et le vent d’éther : preuves ignorées du siècle passé aujourd’hui conﬁrmées par Pascal di SCALA (pdiscala@no-log.org) 27 décembre 2012 Abstract Ether is a concept used by physicists of the nineteenth century as a medium of propagation of light. At the time, the physical meaning was precedence ﬁrst and light as an electromagnetic wave would be a wave in a medium. A sound wave is the propagation of a distorsion in a given medium and the support is then material. Since the support is not visible in the case of light, we gave him intangible characteristics and was called ether. The light is assumed to be propagated in this medium, a relative speed of the light with respect to a moving observer would be possible. This concept was evacuated during the famous experiment of Michelson and Morley interferometer in 1887 which led to a "negative" result of a measurement for a variable speed of light relative to the observer on Earth in the direction of movement relative to transverse direction. This result was negative opposite to what was expected, namely a model of motion of the ether only due to the motion of the solar system towards the constellation of Hercules in a little less than 20km / s and the orbital motion of Earth 30 km / s. But if under this assumption the result was "null" within error bars, he nevertheless gave a non-zero measure in itself. Dayton C. Miller and Morley have continued to experiment with another interferometer built to take over. At the same time, Einstein was based on the results of 1887 to develop the theory of invariance of the speed of light relative to an observer, laying the foundations of the theory of relativity. While the scientiﬁc community at the time evacuated the ether from this experiment and that Einstein’s theory was gaining momentum, the work of Miller and Morley and Miller showed that only then the result of interferometry was not only not zero but could prove an ether wind of 10 km / s to 0.5 km / s near and this repeated thousands of times over almost 25 years, but also it allowed to build a new hypothesis motion of the solar system relative to the ether about 200 km / s towards the constellation of the Swordﬁsh near the south pole of the ecliptic, which made all consistent measurements. We study the experimental conditions and precautions taken to avoid measurement errors and control, data processing and conclusions of Miller, and the consistency of the results and their consequences and cosmic causes, before discussing modern experiments that have conﬁrmed these results, new theories which make these consistent measures and critical articles. Résumé L’éther est un concept utilisé par les physiciens du XIXème siècle comme milieu de propagation de la lumière. A l’époque, le sens physique primait d’abord et la lumière en tant qu’onde électromagnétique devait être une onde dans un milieu. Une onde sonore est la propagation d’une déformation dans un milieu donné et le support est alors matériel. Puisque le support n’est pas visible dans le cas de la lumière, on lui a donné des caractéristiques intangibles et il a été dénommé éther. La lumière étant supposée se propager dans ce milieu, une vitesse relative de la lumière par rapport à un observateur mobile devait être possible. Ce concept a été évacué lors de la célèbre expérience d’interférométrie de Michelson et Morley en 1887 qui a conduit à un résultat “négatif” de la vitesse variable de la lumière par rapport à l’observateur terrestre dans le sens du mouvement par rapport au sens transverse. Ce résultat était négatif au regard de ce qui était attendu, à savoir un modèle de mouvement de l’éther uniquement dû au mouvement du système solaire vers la constellation d’Hercule à un peu moins de 20km/s et au mouvement orbital terrestre de 30 km/s. Mais si au regard de cette hypothèse le résultat était “nul” aux barres d’erreurs près, il a néanmoins donné une valeur non nulle de mesure en soi. Dayton C. Miller et Morley ont continué à expérimenter avec un autre interféromètre construit pour prendre le relais. Dans le même temps, Einstein s’est basé sur les résultats de 1887 pour élaborer la théorie d’invariance de la vitesse de la lumière par rapport à un observateur, jetant les bases de la théorie de la relativité restreinte. Alors que la communauté scientiﬁque de l’époque a évacué l’éther suite à cette expérience et que la théorie d’Einstein prenait de l’ampleur, les travaux de Miller et Morley puis de Miller seul ensuite ont montré que le résultat d’interférométrie n’était non seulement pas nul mais ont pu prouver un vent d’éther de 10 km/s à 0,5km/s près et ceci répété des milliers de fois durant presque 25 ans, mais que de plus il permettait de construire une nouvelle hypothèse du mouvement du système solaire par rapport à l’éther à environ 200 km/s vers la constellation de l’Espadon près du pôle de l’écliptique sud, qui rendait cohérent toutes les mesures obtenues. Nous étudierons les modalités expérimentales et les précautions prises pour éviter les erreurs de mesure et les contrôler, le traitement des données et les conclusions de Miller, ainsi que la cohérence de ses résultats et de leurs conséquences et causes cosmiques avant de discuter des expériences modernes qui ont permis de conﬁrmer ces résultats, de nouvelles théories qui permettent de rendre cohérentes ces mesures et des articles critiques. 1 Première partie L’éther et sa détection 1 Comment mesurer le vent d’éther et historique des mesures réalisées L’éther du XIXème siècle était supposé être un élément remplissant tout l’espace, même celui occupé par les corps, et permettant le libre mouvement de ces derniers. L’éther a été supposé être le milieu de propagation des ondes électromagnétiques et donc de la lumière. L’idée fondamentale, proposée par Michelson en 1881 est que l’éther est au repos et que la lumière se propage à une vitesse constante par rapport à l’éther dans toutes les directions. Il était aussi supposé que la Terre dans son mouvement orbital autour du Soleil de 30 km/s traverse l’éther spatial sans modiﬁer l’immobilité de ce dernier. L’expérience proposée était alors la détection d’un mouvement relatif entre Terre et éther, attendu de 30 km/s (vitesse orbirale de la Terre autour du Soleil), dont le mouvement relatif est appelé “dérive de l’éther” ou ether-drift en anglais. L’expérience se base sur l’idée de la variation de la vitesse apparente de la lumière pour l’observateur terrestre emporté par le mouvement de la Terre dans l’éther. La vitesse de la Terre varie à chaque moment de son orbite, en fonction de son mouvement de rotation sur elle-même (bien moins que 1km/s), son mouvement orbital autour du Soleil (30 km/s) et du mouvement de l’ensemble du système solaire dans l’espace (on connait le mouvement apparent vers Hercule de 19 km/s ce qui n’est pas un mouvement absolu par rapport à un éther ﬁxe inconnu). En connaissant ce mouvement global, un observateur pourrait faire en sorte d’envoyer un rayon lumineux dans le sens du mouvement global et à angle droit, et il pourrait détecter une différence de vitesse relative entre les deux rayons, car l’un et l’autre rayon voyageant dans l’éther au repos n’iraient pas à la même vitesse par rapport à l’observateur en mouvement. Cet effet est appelé effet du premier ordre, mais malheureusement il ne peut pas être mesuré directement à l’époque : pour comparer la différence de vitesse entre les deux rayons lumineux, il faut pouvoir les ramener au même endroit et donc il leur faut effectuer un retour depuis leur émission synchrone au départ par un dispositif séparateur. Ceci se fait par un miroir en ﬁn de trajet qui les ramène vers la source d’émission. Or en ramenant ces rayons vers leur point de départ, ils parcourent le chemin en sens inverse et sont alors soumis aux effets inverses à ceux auxquels ils étaient soumis au départ. Un rayon qui paraîtrait aller plus vite à l’aller, paraîtrait aller moins vite au retour, et inversement ; et ceci avec une compensation presque égale entre le chemin aller et le chemin retour (le résiduel du “presque” égal est faible). Mais pour un observateur en mouvement on peut montrer que la durée totale d’aller-retour d’un rayon lumineux qui va dans le sens du mouvement dans l’éther et celle de l’aller-retour pour le rayon lumineux à angle droit ne se compensent pas exactement pareillement : il va rester une différence résiduelle. C’est ce qu’on appelle un effet du second ordre. C’est cette différence de trajet qui est mesurée par l’interféromètre. Cette différence est bien moins grande qu’avec un effet du premier ordre et est donc difﬁcile à établir car il faut un instrument de précision. La différence de vitesse résiduelle est proportionnelle au carré de la vitesse de la Terre dans l’éther sur le carré de la vitesse de la lumière, ce qui numériquement est de l’ordre de 1/100 000 000 avec les estimations uploads/Geographie/dayton-miller-et-le-vent-d-ether.pdf