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27 juin 2004
par Pierre Poubeau
Présentation du site http://perso.wanadoo.fr/dualite-espace-temps/

La dualité de l'espace temps
Un nouveau fondement conceptuel et expérimental pour la physique du XXI siècle

Conformément à notre politique d'ouverture oecuménique, nous donnons ici la parole à Pierre Poubeau. Mais n'étant pas une revue à Comité de lecture, nous ne pouvons que lui laisser la responsabilité de ses propositions. Les lecteurs pourront s'adresser directement à l'auteur par l'intermédiaire de son adresse électronique pierre.poubeau@wanadoo.fr
Automates-Intelligents

Albert EINSTEIN s’est-il trompé ?
La Relativité est-elle contredite par l’expérience ?
Faut-il remanier certains fondements de la Physique ?
Des expériences simples peuvent apporter des réponses décisives à ces questions.

Etant l’auteur du site référencé ci-contre, que je vous invite à consulter si cette question vous intéresse, j’apporte ici quelques informations sur ma démarche et sur les données du problème auquel il est consacré.

Je suis Ingénieur de l’Ecole Supérieure d’Electricité (période 1944-1946). L’enseignement qui y était dispensé a attiré mon attention sur des failles éventuelles dans la théorie classique de l’électromagnétisme. Il m’a procuré ainsi un fil conducteur qui m’a guidé jusqu’aux aboutissements actuels.

J’ai commencé ma carrière professionnelle en 1946 au Commissariat à l’Energie Atomique, ce qui m’a amené à développer un nouveau type de détecteur de particules. Ensuite, j’ai mené des activités R&D dans le domaine de l’électromagnétisme. Lors du lancement des programmes spatiaux en EUROPE, j’y ai assumé des responsabilités majeures. Depuis 1983, je me suis efforcé de clarifier les thèmes qui font l’objet des recherches dont les résultats sont présentés dans le site concerné.

Les résultats de ces recherches me conduisent à une situation paradoxale qui est décrite dans la note ci-dessous. A l’aube du XXIème siècle, on interprète, et on enseigne, de façon pleinement satisfaisante l’interaction d’un aimant en mouvement et d’un circuit conducteur dans le cadre de la théorie prémaxwellienne et des actions instantanées à distance; par contre, les tentatives d’interprétation dans le cadre de la théorie actuelle (maxwellienne et relativiste) conduisent à faire apparaître une contradiction interne dans la théorie: celle-ci prévoit un courant induit dans le circuit mais simultanément, sa structure, qui implique le processus de propagation, s’oppose au transfert d’énergie correspondant.

Les innombrables contacts que j’ai pu avoir au fil des années écoulées avec des chercheurs, des physiciens, des ingénieurs, des étudiants, m’ont convaincu de la nécessité d’introduire une clarification dans cette situation. Evidemment, les résultats obtenus sont à passer au crible du doute scientifique et de la critique. C’est dans ce contexte qu’il me semble utile de soumettre à la communauté scientifique et enseignante, aux étudiants et à toutes les personnes qui peuvent y trouver utilité ou intérêt, les résultats du travail de recherche et de synthèse sur le thème en cause. C’est l’objectif du site que cette note est destinée à faire connaître.

Je souhaite que de nombreux jeunes chercheurs et étudiants d’aujourd’hui, qui auront à développer la physique du XXIème siècle, assurent la relève de cette action tout à fait préliminaire. J’ai la conviction qu’ils ont devant eux un chantier scientifique vaste et passionnant, dans lequel il reste beaucoup à découvrir.

PierrePoubeau
Juin 2004

Une faille dans la théorie de l’électromagnétisme

L’interaction d’un aimant en mouvement et d’une spire conductrice a été à la racine de la découverte du phénomène d’induction. Ce phénomène est à la base de la conversion d’énergie mécanique en énergie électrique au travers de l’espace (et vice-versa), et aussi à la base, pour l’essentiel, des développements de l’électrotechnique. Mais précisément, dans les développements en cause, la nature des problèmes a fait que les éléments inducteurs et induits n’ont été séparés que par des distances faibles; cela a conduit à considérer que les temps de propagation des champs, supposés intervenir dans l’interaction, dans le cadre de la théorie électromagnétique classique, sont négligeables et à raisonner comme si l’interaction était instantanée. Comme aucune anomalie n’est apparue dans la mise en œuvre de la théorie, dans ces conditions, on a considéré qu’elle était pleinement satisfaisante. Cette situation a fait que l’on n’a peut-être pas accordé une attention suffisante à ce qu’apportait l’analyse rigoureuse des phénomènes en cause dans le cadre intégral de la théorie considérée comme représentative de la réalité physique et impliquant la propagation du champ électromagnétique.

L’interprétation et l’enseignement des processus concernés dans le phénomène d’induction, se sont appuyés sur un enchaînement de relations de cause à effet: variation du flux du champ magnétique sur la surface de la spire du fait de la variation de distance aimant-spire, force électromotrice induite dans la spire entraînant l’établissement d’un courant, champ magnétique de ce courant tendant à s’opposer au mouvement de l’aimant. Dans cette interprétation, c’est par la réaction, sur l’aimant, du champ du courant induit dans la spire, que le transfert d’énergie de l’aimant à la spire est assuré dans la conservation de l’énergie et de la quantité de mouvement. L’énergie présente dans la spire a sa source soit dans le travail d’une force appliquée à l’aimant pendant son déplacement (par exemple pendant une phase de déplacement à vitesse rectiligne uniforme), soit dans une perte d’énergie cinétique de l’aimant ralenti par la force résultant du champ du courant induit, soit dans l’un et dans l’autre.

Pour analyser simplement l’impact de la propagation, on considère la configuration où l’aimant se déplace entre deux positions de repos dont les distances à la spire font que le champ du courant induit dans celle-ci ne peut réagir sur l’aimant, conformément à la théorie, que postérieurement à son immobilisation. Dans ces conditions, la variation inéluctable du flux du champ magnétique sur la surface de la spire (prévue par la théorie mais supposée retardée) va impliquer un courant induit donc un transfert d’énergie; or, le déplacement de l’aimant s’effectue comme si la spire n’existait pas (suppression de la réaction du champ du courant induit dans la spire, sur l’aimant, pendant son mouvement) et la facette propagation de la théorie s’oppose au transfert d’énergie que la même théorie prévoit par ailleurs. On aboutit à une conclusion similaire en transposant ce raisonnement à l’interaction d’une charge électrique en mouvement libre et d’un circuit conducteur fixe. Tenant compte du fait que le phénomène de propagation du champ électromagnétique n’a jamais été vérifié dans le cas du couplage, il n’apparaît pas d’autre possibilité d’interprétation de la réalité physique que de postuler l’instantanéité de l’interaction.

Des expériences simples, basées sur l’interaction d’un aimant, ou d’une charge électrique, et d’un circuit conducteur peuvent clarifier définitivement la situation. On remarquera que, dès la phase de leur définition, de telles expériences font apparaître la contradiction mentionnée.

En fait, il s’agit d’un aspect fondamental du processus des interactions électromagnétiques et des modalités d’établissement du champ électromagnétique dans l’espace en fonction de l’évolution de ses sources. Ainsi, on retrouve, au niveau de l’électromagnétisme macroscopique et déterministe, une situation de même nature que celle qui a été au cœur des divergences conflictuelles entre la relativité et les quanta, dans le domaine des interactions microscopiques et indéterministes de la mécanique quantique (interactions entre particules intriquées), et au cœur de la crise de la physique, depuis les années 20.

La théorie et les équations établies par James Clerk MAXWELL, puis la théorie de la relativité restreinte et la théorie des quanta telles qu’elles ont été introduites par Albert EINSTEIN ont constitué les socles sur lesquels la Physique s’est développée et est parvenue à son état actuel.

Cependant ces socles contiennent des failles.

La Théorie et les Equations de MAXWELL ont été établies préalablement à la connaissance de la structure quantique de l’énergie radiante; elles ne pouvaient donc pas être l’expression exacte de la réalité physique. Albert EINSTEIN a introduit le maillon quantique dans la lumière mais sans l’étendre, initialement, au rayonnement hertzien. Ces circonstances ont conduit à introduire, à conserver et à étendre dans les fondements de la théorie de l’électromagnétisme, et à la base de la Physique, le concept de propagation du champ électromagnétique (et par extension, le concept de propagation des champs, en général). Ce concept ne correspond pas à la réalité physique. Par leur puissance, les instruments mathématiques qui ont été développés ont compensé cette faille, mais ils l’ont aussi masquée.

On trouve, dans le site, l’essentiel des éléments qui conduisent à mettre cette situation en lumière, avec les conséquences qui en découlent et, en particulier, l’introduction du concept d’un espace-temps de nature physique, à la place de l’Espace-Temps d’EINSTEIN-MINKOWSKI, de nature mathématique. Du fait de sa dualité, ce nouvel espace-temps, entre autres caractéristiques, se comporte différemment envers les transferts énergétiques instantanés par couplage, d’une part, envers ceux véhiculés par les corpuscules-photons, d’autre part. Dès lors que la dualité de l’espace-temps rend la relativité compatible avec l’instantanéité des interactions de couplage, « l’expérience ne contredit plus EINSTEIN.»

© Automates Intelligents 2004