L'introduction

Dans les Chapitres précédents une partie importante de la théorie de la relativité s'appuyait sur des expériences dites mentales. Faisons une remarque banale, pour quelqu'un de "bienveillant" ne pose pas par hasard une question absurde sur la possibilité de réaliser des expériences mentales et sur leur exactitude expérimentale. Il est généralement admis dès l'époque de Galilée, que la construction d'une expérience mentale utilise des concepts et des règles d'une certaine théorie critiquée et révèle ainsi ses contradictions internes. En résultat on trouve qu'il n'existe pas de grandeur, qu'on puisse comparer à une expérience. Une contradiction logique met un point final dans le développement de n'importe quelle théorie. Néanmoins pour avoir l'argumentation complète, on va continuer l'étude de la théorie de la relativité du point de vue expérimental.

Dans ce Chapitre nous allons analyser des expériences réelles et montrons l’inexactitude de l'interprétation de ces expériences par la théorie de la relativité. Avant de commencer les réflexions sur les expériences relativistes, étudions les idées qui pourraient "presque ne pas contredire" à la TRR (et puis, pas à pas nous passerons à la critique).

Commençons l'introduction du Chapitre 3 par la question la plus importante pour la théorie de la relativité: est la vitesse de la lumière constante? Il semblait que la réponse à cette question a déjà été donnée dans l'expérience Michelson-Morly sur l'étude de l'influence du mouvement de la Terre sur la vitesse de la lumière (notons aussi les expériences optiques analogiques de Morly, Kennedy-Tornedayk, l'expérience viennoise de Juce et autres [7,61,83]). Remarquons qu'il y avaient des tentatives de corriger la TRR [79,97,116] et de faire renaître la théorie de l'éther de Lorentz [1,42,64,95,108,119].

Pourtant le terme "constant" signifie l'indépendance du temps, des coordonnées spatiales, de la direction de la diffusion de la lumière et des particularités de la lumière elle-même. Il faut faire un certain effort pour donner une réponse impartiale à la question: que pouvait être déterminé dans l'interféromètre de Michelson? Remarquons, qu’on ne mesure pas la vitesse dans l’expérience de Michelson, mais la différence des phases des rayons (quant à la vitesse, nous ne pouvons en juger qu’indirectement). Rappelons-nous que deux rayons de lumière se déplaçant dans les directions mutuellement perpendiculaires. Faisons pourtant une remarque suivante. Pour éviter la synchronisation des intervalles de temps dans des points différents, tous les deux rayons de lumière se déplaçaient sur une trajectoire fermée (dans deux directions mutuellement perpendiculaires). Donc, nous ne nous rencontrons qu'avec une certaine vitesse "moyenne" pour les directions contraires de la lumière.

Il semblait que le résultat de l'expérience de Michelson peut être formulé d'une manière suivante: une certaine vitesse de la lumière à une fréquence fixée pour deux directions contraires dans un certain système de référence ne dépend pas du mouvement de ce système. Au moins deux questions surgissent en rapport avec le résultat de Michelson-Morly:
(1) Est la vitesse de la lumière constante sans dépendance de la direction de sa diffusion ${\bf k}_1 = {\bf k}/k$ ou est-elle anisotrope: $c = c({\bf k}_1)$? Cette question peut-être élargie: dépend la vitesse de la lumière des coordonnées spatiale ${\bf r}$ et temporelle $t$? Pourtant des questions pareilles du point de vue de la théorie de la relativité dépassent les possibilités théorétiques et pratiques contemporaines, parce qu'elles sont liées avec le problème de la structure de l'espace comme il est. Ces questions ne seront pas étudiées ici, parce que leur vérification expérimentale du point de vue de la TRR exige un "système de base" de la nature non électromagnétique pour le mesurage des distances et la synchronisation du temps.
(2) Il existe une question plus pratique: dépend la vitesse de la lumière dans le vide des caractéristiques de la lumière elle-même? Et en particulier, la dépendance de la fréquence $\omega$ est-elle possible, c'est-à-dire $c = c(\omega)$?

Le sens physique (philosophique) de l'invariance de la vitesse de la lumière (tiré des manuels de la TRR) est suivant. Supposons que la lumière peut se diffuser dans le vide sans l'intermédiaire d'un milieu. Vu que le système de référence ne peut pas être "lié" strictement au vide, peu importe avec quelle vitesse par rapport au vide notre système se déplace. Par conséquent la vitesse de la lumière par rapport à notre système ne doit pas dépendre du mouvement de système. (Bien que l'on ne sait pourquoi, des autres particules puissent se déplacer dans le vide avec des vitesses différentes!) Cependant les questions suivantes surgissent: 1) Si les particularités du vide changent lorsque des particules (des photons) y entrent? 2) quel est le mécanisme de la diffusion des oscillations électromagnétiques dans le vide? Les hypothèses particulières répondant à ces questions seront considérées dans les Annexes.

Et la réponse à la question "qu’est-ce qu’en réalité pouvait être déterminé dans les expériences existantes" sera étudié d'une manière détaillée dans ce Chapitre. Et finalement l'auteur fera une critique détaillée de l’interprétation relativiste d'une série d'expériences connues et de données observées, qu'on a incorrectement appliqué en faveur des TRR et TRG. On pourrait penser qu'il existe la seule partie "en vigueur" de la TRR, la dynamique, qui sera étudiée en détails dans le Chapitre 4 suivant.