L’expérience de Fizeau et l’éther entraîné

Lorsque vous êtes intéressé par la physique, vous devez lire «Unbelievable“!

Lorsque nous considérons l’expérience de Fizeau à la lumière d’un vide contenant un éther entraîné, la physique suivante devrait être attendue. L’éther dans les molécules d’eau subit principalement l’influence des atomes d’oxygène et d’hydrogène. Bien que la Lune et le Soleil exercent une gravité, ces effets sont faibles comparés à ceux des champs magnétiques et électriques dans les molécules d’eau.

Lorsque l’eau se déplace dans l’expérience de Fizeau, l’éther entre les molécules d’eau est entraîné par l’eau. La lumière traverse l’eau en mouvement comme si l’eau était au repos. Pour l’observateur au repos avec l’eau, ce n’est pas l’eau qui bouge mais le laboratoire de Fizeau.

Lorsque l’éther entraîné est supposé, l’éther est entraîné par l’eau et la lumière se déplace dans l’éther à l’intérieur de l’eau comme si l’éther était au repos. La vitesse de la lumière dans l’eau est  c/n : la vitesse de la lumière divisée par l’indice de l’eau. L’éther est sous l’influence de l’eau et se déplace donc avec l’eau. La lumière n’a aucune idée si elle se déplace contre ou avec le courant. Seulement pour l’observateur extérieur à l’eau, au repos avec le laboratoire, il y a mouvement de l’eau.

En supposant la présence d’éther entraîné, la lumière qui se déplace dans le sens du courant d’eau a une distance à parcourir  L  moins la distance que l’eau parcourt pendant ce temps. Inversement, contre le sens du courant, le trajet à travers l’eau est relativement plus long.

En calculant le traînée théorique de cette manière, on obtient une « traînée » de :

Pour la dérivation de cette formule, voir ci‑dessous. Le déplacement théorique des lignes d’interférence est calculé à  δ=0,23 ; soit exactement la valeur mesurée par Fizeau. L’expérience de Fizeau correspond parfaitement à l’hypothèse théorique d’éther entraîné ; bien mieux que la traînée supposée par Fresnel.

Les mesures de Fizeau

Les dimensions de l’expérience de Fizeau sont :

L=1,5 m       v=7 m/s λ=5,310⁻⁷ m      n=1.33     c=299 792 458 m/s et

Facteur de traînée de Fresnel.

La différence de temps calculée avec le facteur de traînée de Fresnel est :

Parce que   nous trouvons approximativement :

La différence d’optique dans les lignes d’interférence est :

Selon la théorie de Fresnel, le facteur de traînée est  f=0,435 et donc le déplacement théorique des lignes doit être  δ=0.203.

Les valeurs mesurées  Fizeau sont :  f=0.48    δ=0.23

La différence entre la valeur théorique et la valeur mesurée est de 10 %.

Lorsque nous déterminons les valeurs théoriques selon l’existence d’un éther entraîné, le trajet diminue/augmente en fonction de la distance parcourue par l’eau pendant le temps que la lumière traverse l’eau. Nous déduisons les équations :

  

La première formule pour  t1  donne le temps nécessaire à la lumière pour traverser l’eau avec le courant. Le temps nécessaire pour aller à contre‑courant est donné par la formule pour  t2. La différence théorique dans les lignes d’interférence est alors calculée à :

Le déplacement théorique des lignes d’interférence est calculé : δ=0.23

Le déplacement théorique avec l’éther entraîné et l’expérience de Fizeau correspond parfaitement aux valeurs mesurées.

L’expérience de Fizeau devient donc une forte preuve empirique de l’éther entraîné.

Chapitre suivant :  L’expérience de Michelson et Morley