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Maurice ALLAIS
L'ANISOTROPIE DE L'ESPACE
LA NECESSAIRE REVISION DE CERTAINS POSTULATS DES THEORIES CONTEMPORAINES
*
LES DONNEES DE L'EXPERIENCE
Clément J ugiar
Fxlitions juridiques et économkjues
© 1997 Editions CLÉMENT JUGLAR ISBN 2-908735-09-1
Cet ouvrage est dédié :
A tous ceux qui ne considèrent pas comme intan­ gibles les '"vérités bien établies" d'aujourd'hui et qui n'ont pas une foi aveugle dans leur pérennité,
Et à tous ceux qui pensent que tout progrès réel de nos connaissances ne peut se fonder que sur les données de l'expérience.
"The scientist should be a m an w illing to listen to every suggestion, but determined to judge for himself. He should not be biased by appearances ; have no favorite hypothesis ; be o f no school ; in doctrine have no master. He should not be a res­ pecter o f persons but o f things. T ruth should be his prim ary object".
Michael Faraday *
"L'expérience démontre que l'avis des hommes Hcompétents" est souvent tout à fa it en désaccord avec la réalité, et Vhistoire de la science est Vhistoire des erreurs des hommes "com pétents" ".
Vilfredo Pareto **
"Le physicien qui vient de renoncer à l'une de ses hypothèses devrait être plein de joie, car il vient de trouver une occasion inespérée de décou­ verte. Son hypothèse, f imagine, n avait pas été adoptée à la légère : elle tenait compte de tous les facteurs connus qui semblaient pouvoir interve­ nir dans le phénomène. Si la vérification ne se fait pas, c'est qu'il y a quelque chose d'inattendu, d'extraordinaire : c'est qu'on va trouver de l'inconnu et du nouveau
Henri Poincaré ***
"L'histoire des sciences montre que les progrès de la Science ont été constamment entravés par l'influence tyrannique de certaines conceptions que l'on avait fin i par considérer comme des dogmes. Pour cette raison il convient de sou­ mettre périodiquement à un examen très appro­ fondi les principes que l'on a fin i p a r admettre sans plus les discuter".
Louis de Broglie ****
Cet ostracisme envers les novateurs n'est point un fait d'exception ; bien peu de novateurs y échappent et l'on peut, sans hésiter, formuler cette règle générale que tout savant qui découvre un principe s'écartant du conformisme clas­ sique, est dans l'impossibilité de faire accepter ses idées, quelle que soit la rigueur des argu­ m ents qui en dém ontrent form ellem ent l'exactitude ...
Le sort injuste des novateurs, la méconnais­ sance et l'oubli de leurs œuvres, les jugements iniques qu'on prononce contre eux, les persécu­ tions mêmes qu'on leur inflige, sont la règle ; maints savants et philosophes les ont signalés et déplorés, mais il ne semble pas que l'on ait songé encore à réagir contre cet état de choses ...
Les conformistes occupant les situations so­ ciales les p lu s élevées continuent, comme par le passé, à combattre ou à étouffer toutes les décou­ vertes qui ne cadrent pas avec leurs préjugés et avec les dogmes en vigueur dans les Traités clas­ siques ...
Nous sommes personnellement, bien placé pour le savoir. A quoi sert d'encourager la recherche scientifique si les fru its de ces investigations sont destinés à être enterrés et si leurs auteurs sont, par avance condamnés à l'oubli ou même à la persécution.
Auguste Lumière*****
Cité par H.C. Dudley, New Principles in Quantum Mechanic, 1959, Exposition Press, New York, p. 6.
Vilfredo Pareto, 1917, Traité de Sociologie Générale, Payot, p. 320.
Henri Poincaré, 1906, La Science et l'Hypothèse, Flammarion, 1927, p. 178.
Louis de Broglie, 1953, La Physique Quantique restera-t-elle Indéterministe, Gauthier-Vilïars, p. 22.
Auguste Lumière, 1942, Les Fossoyeurs du Progrès, Les M andarins contre les Pionniers de la Science, Imprimerie Léon Sézanne, Lyon, p. X, III, et XVI.
L'ANISOTROPIE DE L'ESPACE
La nécessaire révision de certains postulats des théories contemporaines
SOMMAIRE GENERAL
10
LANISOTROPIE DE LESPACE
S
PREMIERE PARTIE
LES DONNEES DE L'EXPERIENCE
INTRODUCTION
A -Pourquoi cet ouvrage ?
1 - Des données expérimentales nouvelles, contributions aux
débats sur les fondements de la Mécanique et de VOptique . . .
37
2 - L'objet de cet o u v r a g e .................................................................
41
B - Mes recherches expérimentales et théoriques
1 - L'origine de mes recherches expérimentales ........................
43
2 - Mes recherches expérimentales, sur le pendule paraconique,
1954-1960, et sur les déviations optiques des visées sur mires,
1958
47
3 - Mes recherches théoriques, 1950-1996 ........................................ 54
C - Ce qui est en question
1 - Connexions des observations du pendule paraconique et des
déviations optiques des visées sur mires avec les expériences
optiques d'Ernest Esclangon de 1927-1928 et les expériences
interférométriques de Dayton C. M iller de 1925-1926 ..............
56
2 - Deux découvertes fondamentales et a u th e n tiq u e s ...................
60
D - Soutiens et oppositions
1 - Des soutiens exeptionnels .........................................................
64
2 - L'intérêt soulevé par mes expériences ....................................... 67
3 - Des oppositions acharnées .........................................................
69
E -Au lecteur
1 - La rédaction de cet o u v r a g e .......................................................
73
2 - A contre-courant ..........................................................................
76
S.I
SOMMAIRE
11
CHAPITRE I
MES EXPERIENCES SUR LE PENDULE PARACONIQUE A SUPPORT ANISOTROPE 1954-1960
A - Caractères généraux des expériences sur le pendule paraconique à support anisotrope et de leurs résultats
1 - Conditions expérimentales ............................................................ 81
2 - Observations enchaînées. Illustration dans le cas de la série mensuelle de juin-juillet 1955 .................................................... 87
3 - Les expériences réalisées 1954-1960 ............................................ 90
4 - Effet de F o u c a u lt............................................................................ 93
5 - La structure périodique diurne des observations enchaînées du pendule paraconique à support anisotrope .............................. 96
B.- Trois questions fondamentales
1 - La réalité des périodicités constatées ........................................
103
2 - Les effets lunisolaires observés et la théorie actuelle de la g r a v ita tio n ..................................................................................... 118
3 - Des composantes périodiques non explicables par des phéno­
mènes connus ...............................................................................
130
C - Les expériences cruciales de juin-juillet 1958 de Saint-Germain et Bougival
1 - Les deux laboratoires de Saint-Germain et de B o u g iv a l........... 142
2 - La structure périodique diurne des deux séries d'observations enchaînées de Bougival et de S a in t-G e rm a in ................................ 144
3 - Périodicité lunaire mensuelle s id é r a le ......................................
157
4 - Vue d 'e n s e m b le ............................................................................. 160
D -Déviations observées lors de deux éclipses totales de soleil
1 - Uéclipse totale de soleil du 30 ju in 1954 ...................................
162
2 - L'éclipse totale de soleil du 2 octobre 1959 .................................
166
3 - Comparaison des perturbations observées lors des deux éclipses totales de Soleil du 30 ju in 1954 et du 2 octobre 1959 . . . . 168
12
L'ANISOTROPIE DE LESPACE
S.I
E - Facteurs essentiels du mouvement du pendule paraconique à support anisotrope
1 - Un mouvement extrêmement complexe ............................................. 171
2 - Effet de F o u c a u lt................................................................................... 173
3 - Anisotropie du support .........................................................................176
4 - Influence des b i l l e s ...................................................................... .........183
5 - Influences astronomiques périodiques .................................... .......... 184
6 - Autres facteurs ............................................................................. .........188
7 - Existence d'un plan lim ite variable avec le temps dans les sé­
ries enchaînées du pendule paraconique à support anisotrope
193
8 - Vue d'ensemble ..........................................................................
196
F - L'hypothèse de l %anisotropie de Vespace d'inertie
1 - La théorie et l'expérience ............................................................
197
2 - Précision de la vérification des lois de la g r a v ita tio n ...............
201
3 - L'hypothèse de Vanisotropie de l'espace d'inertie et ses
im p lic a tio n s................................................................................
206
G - Vue d'ensemble sur mes expériences sur le pendule paraconique à support anisotrope. 1954-1960
1 - Signification et portée des expériences sur le pendule para­ conique à support anisotrope ....................................................... 213
2 - La publication de mes t r a v a u x .................................................... 215
3 - Chronologie sommaire des expériences réalisées dans le cadre de l'IRSID. 1954-1960 .................................................................... 217
4 - Le coût des expériences .................................................................. 221
5 - Des oppositions dogmatiques ......................................................... 225
6 - Une décision scientifiquement incompréhensible. L'arrêt total des expériences après le plein succès des expériences cruciales de juillet 1958 ................................................................................. 231
s.n
SOMMAIRE
13
CHAPITRE II
MES EXPERIENCES SUR LE PENDULE PARACONIQUE
A SUPPORT ISOTROPE
1959-1960
La détermination de la direction d'anisotropie de l'espace
A - La détermination de la direction d'anisotropie de l'espace
1 - Mes expériences sur le pendule paraconique avec le support a n iso tro p e ................................................................................... 238
2 - La détermination de la direction d'anisotropie de Vespace. Une étape fo n d a m e n ta le............................................................ 239
B -La réalisation d'un support isotrope
1 - D ispositif e x p érim en ta l............................................................ 241 2 - Une anisotropie pratiquement nulle du support ................... 243
C - La déterm ination de l'azim ut X d'anisotropie de l'espace. Méthode d'analyse
1 - Deux méthodes possibles d'analyse. Séries enchaînées et corrélations m o b ile s .................................................................. 247
2 - Principe de calcul de la méthode des corrélations mobiles . . 249 3 - Illustration de la méthode des corrélations m o b iles............... 250 4 - La méthode des corrélations mobiles et ses difficultés d'appli­
cation ........................................................................................... 253
D - Les variations de l'azimut d'anisotropie de l'espace. Novembredécembre 1959 et mars-avril 1960
1 - Séries d'observations de novembre-décembre 1959 et marsavril 1960 .................................................................................... 255
2 - L'anisotropie moyenne de l'e s p a c e ........................................... 256 3 - La détermination de la variation au cours du temps de la
direction d'anisotropie X de l'espace pendant les deux périodes de novembre-décembre 1959 et de mars-avril 1960 .. 259 4 - Variations au cours du temps de cos 2 X correspondant à la direction X d'anisotropie de l'espace de novembre-décembre 1959 et mars-avril 196 0 .............................................................. 263
14
L'ANISOTROPIE DE LESPACE
S.II
E - La structure périodique diurne et mensuelle de la direction d'anisotropie de l'espace. Novembre-décembre 1959 et marsavril 1960
1 - Périodicités diurnes de Vazimut X d'anisotropie de l'espace . 269
2 - Périodicité lunaire sidérale mensuelle de l'azimut X d'ani­ sotropie de l'espace...................................................................... 273
3 - Périodicité lunaire sidérale mensuelle des valeurs cumulées des différences cos 2 X - cos 2 X ................................................. 277
F - Structure périodique diurne et mensuelle des déplacements du plan d'oscillation du pendule paraconique à support isotrope
à p a rtir des directions Nord-Sud et Est-Ouest.
1 - Déviations A du plan d'oscillation du pendule paraconique à partir du m é r id ie n ...................................................................... 280
2 - Composantes périodiques diurnes des déviations du plan d'os­
cillation du pendule paraconique à partir du m é r id ie n ........
284
3 - Périodicité lunaire sidérale mensuelle des déviations A du plan d'oscillation du pendule paraconique à partir du méridien . . . 288
4 - Correspondance structurelle entre les directions d'anisotropie
X de l'espace et les déviations A du plan d'oscillation du pendule paraconique à partir du m é r id ie n .................................................. 292
5 - Sommes cumulées des différences A - A entre les déviations A
et leurs moyennes A dans les azimuts Nord-Sud et Est-Ouest .. 295
6 - Sim ilitudes structurelles des valeurs cumulées des A - A et des valeurs cumulées des cos 2 X - cos 2 X ................................. 304
G - Les phases des composantes périodiques lunaires sidérales men­ suelles de 27,322jours des caractéristiques du mouvement du pendule paraconique et la déclinaison de la Lune
1 - Pendule paraconique à support anisotrope, directions X d'ani­ sotropie de l'espace, et déviations A à partir des directions Nord-Sud et Est Ouest du plan d'oscillation du pendule para­ conique à support isotrope. Phases comparées des périodicités lunaires sidérales de 27,322 j o u r s ................................................ 306
2 - Déviations A du plan d'oscillation du pendule paraconique à support isotrope à partir des directions Nord-Sud et Est-Ouest
et valeurs cumulées L(A - ~Â). Phases comparées des périodi­ cités lunaires sidérales mensuelles de 27,322 j o u r s ................... 309
S.II
SOMMAIRE
15
3 - Directions X d anisotropie de l'espace et valeurs cumulées Z(cos 2 X - c o s2 X ). Phases comparées des périodicités lunaires sidérales mensuelles de 27,322 j o u r s .......................... 312
4 - Vue d'ensemble ........................................................................... 314
H - Expériences enchaînées du 28 septembre au 4 octobre 1959 et éclipse totale de Soleil du 2 octobre 1959
1 - Variations au cours des expériences enchaînées de septembreoctobre 1959 de l'azim ut <pdu plan d'oscillation du pendule paraconique à support iso tro p e ............................................... 315
2 - Variations au cours des expériences enchaînées de septem­ bre-octobre 1959 de cos 2 (pet sin 2 <pcorrespondant à l'azim ut (p du pendule paraconique à suspension is o tro p e ....................... 317
I - Mouvement du plan d'oscillation du pendule paraconique à support isotrope dans l'hypothèse de l'anisotropie de l'espace d'inertie
1 - Equations du mouvement et calcul des coefficients d'aniso­ tropie ........................................................................................... 320
2 - Equation différentielle du second ordre en u = <j>- X ............. 323
J - Vue d 'e n s e m b le ......................................................................... ........... 326
LANISOTROPIE DE LESPACE
S.III
CHAPITRE III
MES EXPERIENCES SUR LES DEVIATIONS OPTIQUES DES VISEES SUR MIRES DE JUILLET 1958,
ET LEURS PROLONGEMENTS DE FEVRIER-MARS 1959
A - Les expériences sur les déviations optiques des visées sur mires et sur collim ateurs I R S W 1958 et IG N 1959.............................. 332
B - Mes expériences sur les déviations optiques des visées su r mires à riRSID enjuillet 1958
1 - D ispositif expérimental des observations optiques à l'IRSID en ju illet 1958 ............................................................................. 334
2 - Analyse harmonique des déviations diurnes des visées sur
m i r e s .........................................................................................
335
3 - Correspondance des déviations optiques des visées sur mires
et des azimuts du pendule paraconique de juillet 1958 . .
338
4 - Le refus par VAcadémie des Sciences de publier ma Note du
23 février 1960 sur les observations optiques de juillet 1958 à l I R S I D ......................................................................................... 339
5 - Quelques observations complémentaires sur les observations optiques de juillet 1958 à l I R S I D ............................................. 341
6 - Portée scientifique des expériences réalisées à l IRSID en ju illet 1958 .................................................................................... 345
C - Les expériences sur les déviations optiques des visées sur mires et sur collimateurs. Institut Géographique NationaL Février-
Mars 1959
1 - Les expériences optiques de visées sur mires et sur collima­ teurs réalisées à l IG N en février-mars 1959 ......................... 346
2 - Variations diurnes des visées optiques sur mires et sur colli­ mateurs à l IG N en février-mars 1959 .................................... 348
3 - Périodicités lunaires sidérales mensuelles des visées sur mires et sur collimateurs à l IG N en février-mars 1959 ................. 354
4 - Portée scientifique des expériences réalisées à l IG N en février-mars 1959 ....................................................................... 364
D -Les phases des composantes périodiques lunaires sidérales men­
suelles de 27,322jours des déviations des visées optiques sur mires
et sur collimateurs deju illet 1958 à VIRSID et de février-
m ars 1959 à VIGN . . . , ..............................................................
366
E - Vue d'ensemble sur les expériences de visées optiques de ju illet 1958 à VIRSID et de février-mars 1959 à VIGN........................... 371
S.IV
SOMMAIRE
17
CHAPITRE IV
DEUX EXPERIENCES ANTERIEURES TRES SIGNIFICATIVES
A - Les observations d'Esclangon et de M ille r ...................................... 374
B - Les observations optiques d fErnest Esclangon de 1927-1928
1 - Les recherches d'Ernest Esclangon sur Vanisotropie de l'es­ pace 1926-1928 ............................................................................. 376
2 - L'analyse des observations optiques d'Esclangon de 1927-1928 378
C - Les observations interférométriques de Dayton C. Miller de 19251926
1 - Les expériences et analyses de Dayton C. Miller, 1925-1933 . . 382 2 - Le processus expérimental de M i l l e r ............................................. 385 3 - Les observations de M i l l e r ......................................................... ..... 386 4 - Trois questions fo n d a m en ta les................................................ .......391
D - Une très grande cohérence sous-jacente aux observations de Miller
1 - La cohérence des observations en temps s i d é r a l ................... 392 2 - La correspondance des Graphiques de vitesses et d'azim uts . 394 3 - Les ajustements diurnes des valeurs journalières des vitesses
et des a z i m u t s .............................................................................. 395 4 - Les hodographes des vitesses ..................................................... 400 5 - La structure périodique semi-annuelle et annuelle des obser­
vations de M ille r .......................................................................... 409 6 - Une indiscutable et très grande cohérence sous-jacente aux
observations de M i l l e r ................................................................. 410
E - Les critiques adressées aux expériences de Miller
1 - Les résultats de Miller seraient dus à l'effet conjugué de per­ turbations aléatoires et de perturbations de tem p é ra tu re ......... 412
2 - Les résultats négatifs des autres expériences interférométri­ ques démontreraient la non validité des expériences de Miller 414
3 - Des critiques totalement infondées ............................................. 416
L'ANISOTROPIE DE LESPACE
S.IV
F -L'interprétation des observations de Miller
1 - Uinterprétation donnée par Miller à ses o b serv a tio n s............. 417 2 - L'interprétation correspondant aux données de l'observation :
une anisotropie de Vespace o p tiq u e ............................................ 420
G - S ig n ifica tio n et portée des observations de M i l l e r .......................
425
H - Vue d'ensemble sur les observations d'Esclangon et de M iller.
427
s.v
SOMMAIRE
19
CHAPITRE V
STRUCTURE PERIODIQUE SEMI-ANNUELLE ET ANNUEL!JE DES OBSERVATIONS DU PENDULE PARACONIQUE,
DES VISEES SUR MIRES, DES OBSERVATIONS DESCLANGON, ET DES OBSERVATIONS INTERFEROMETRIQUES DE MILLER
A - Les observations du pendule paraconique, les visées sur mires, les observations optiques d'Esclangon, les observations interféro-
métriques de Miller, et le mouvement de la Terre sur son orbite . 430
B - Périodicités semi-annuelles et de longue durée des observations du pendule paraconique à support anisotrope
1 - Périodicité semi-annuelle des azimuts moyens mensuels
du pendule paraconique à support a n iso tro p e ...................
432
2 - Périodicité semi-annuelle des amplitudes de l'onde lunaire
diurne de 24 h. 50 mn. du pendule paraconique à support
a n iso tro p e.................................................................................
438
3 - Sim ilitudes des ajustements semi-annuels et de longue
durée des azim uts moyens et des am plitudes de l'onde de
25 h ...........................................................................................
444
4 - Vue d'ensemble sur les périodicités semi-annuelles et de longue durée du pendule paraconique à support anisotrope . 446
C - Périodicités semi-annuelles des visées optiques sur mires et des visées optiques d'Esclangon
1 - Périodicité semi-annuelle des visées optiques sur mires . . .
447
2 - Périodicité semi-annuelle des observations optiques
d 'E sc la n g o n ...............................................................................
450
20
LANISOTROPIE DE L'ESPACE
S.V
D - Périodicités semi-annuelles et annuelles des observations interférométriques de Miller
1 - La détermination de la position de la Terre sur son orbite à
partir des observations de Miller indépendamment de toute
hypothèse .................................................................................
452
2 - Estimation directe des paramètres caractéristiques des huit
Graphiques fondamentaux de M i l l e r ....................................
453
3 - Structure périodique semi-annuelle et annuelle des paramè­ tres caractéristiques des Graphiques fondamentaux de Miller
4 - Une double p é rio d ic ité .............................................................
462
5 - Interdépendances structurelles des observations de vitesses et d'azim uts de M ille r ............................................................... 465
6 - Aspects essentiels de la structure périodique semi-annuelle et annuelle des observations de M i l l e r ...................................... 467
E - Structure périodique semi-annueüe et annuelle comparée des obsertions du pendule paraconique à support anisotrope, des visées sur mires, des observations optiques d'Esclangon, et des observations interférométriques de Miller
1 - Phases comparées des composantes périodiques semi-
annuelles des quatre séries d 'o b serva tio n s...........................
469
2 - Une double périodicité centrée sur le 21 m a r s .......................
471
3 - Une approche globale simplifiée : la seule considération des périodicités dominantes des quatres séries d'observations avec leurs maxima ou m inim a le 21 m a r s .............................. 480
4 - Une triple conclusion ...............................................................
483
F - Vue d'ensemble sur la structure périodique diurne, mensuelle, semi-annuelle et annuelle, et de longue durée des observations du pendule paraconique à support anisotrope, des visées sur mires, des visées optiques d'Esclangon, et des observations interférométriques de Miller
1 - Sim ilitudes des quatre séries d'expériences ............................ 485
2 - Cohérence des structures périodiques des quatre séries d 'o b serva tio n s.............................................................................. 487
3 - Prolégomènes incontournables à toute théorie synthétique des quatre séries d'observations analysées .................................... 489
4 - L'anisotropie de l'espace ........................................................... 490
5 - La détermination de la position de la Terre sur son orbite par des expériences purement terrestres ................................ 491
S.VI
SOMMAIRE
21
CHAPITRE VI
L'ANISOTROPIE DE L'ESPACE
A - Des connexions très significatives entre des phénomènes appa­ rem m ent très d if f é r e n ts ............................................................... ............ 494
B - L'interprétation des données de l'observation
1 - Trois idées directrices ........................................................................496 2 - L'anisotropie de Vespace ........................................................... ........499 3 - Les influences astronomiques et Vanisotropie de Vespace . . 504 4 - L existence incontestable d'un milieu intermédiaire .................... 506
C - Isotropie apparente ou anisotropie réelle. Une illustration
1 - L'évolution de la théorie des p o te n tie ls ............................................ 510 2 - L'anisotropie de l'espace ....................................................................515
D - Trois prétendues oppositions dans les théories contemporaines
1 - Les deux aspects ondulatoire et corpusculaire de la lumière . 518 2 - Continuité et quanta ................................................................... .......520 3 - Causalité et indéterminisme ..................................................... ....... 523
E - La réédité de Véther
1 - Les conceptions de V é th e r .................................................................. 536 2 - Une évidence expérimentale ..............................................................541 3 - Les fondements d'une théorie unitaire de la p h y s iq u e ...................542 4 - L'éther, facteur explicatif incontournable ................................ .......544
22
LANISOTROPIE DE LESPACE
S.VII
CHAPITRE VII
LES DONNEES DE L'OBSERVATION ET LA NECESSAIRE REVISION DE CERTAINS POSTULATS
DES THEORIES CONTEMPORAINES
A - La genèse de la théorie de la Relativité. Des idées préconçues
1 - Les résultats expérimentaux en 1900 ........................................ 552 2 - La rotation de la Terre et son référentiel p r iv ilé g ié ................. 553 3 - Le mouvement de translation de la Terre et le principe de
relativité de P o in ca ré................................................................. 556 4 - La théorie de la Relativité restreinte d 'E in s te in .............................562 5 - La théorie de la Relativité générale d 'E in s te in ...............................565 6 - Einstein et ses prédécesseurs ................................................... ........ 569 7 - L'hypothèse alternative d'une anisotropie de l'e s p a c e .......... ........573
B - La théorie de la Relativité et Vexpérience
1 - Une légende : le résultat "négatif' de l'expérience de Michelson ..................................................................................... 577
2 - Le résultat réputé "négatif de l'expérience de Michelson et les expériences de M i l l e r .............................................................. 581
3 - Les postulats fondamentaux de la théorie de la relativité res­ treinte et générale infirmés par l'e xp érien c e............................ 582
4 - Quelques commentaires .............................................................. 587 5 - Le rejet de la théorie de la relativité restreinte et générale
comme incompatible avec les données de l'o b se rva tio n .......... 590
S.VII
SOMMAIRE
23
C-Le développement de la théorie de la relativité : une construction démesurée aux fondations incertaines et fragiles
1 - Les fondements de la théorie de la R e la tiv ité .........................
592
2 - La transformation de Lorentz ..................................................... 594
3 - La constance de la vitesse de la lumière .................................... 597
4 - Le principe d'invariance des lois de la n a t u r e ......................... 599
5 - La formulation de Fresnel de 1 8 1 8 ............................................ 601
6 - Les données expérimentales ...................................................... 603
7 - Le masque des mathématiques ................................................. 608
8 - Un sens critique aigu à sens u n i q u e ........................................
611
9 - Des exagérations manifestes ..................................................... 614
D - Les théories classiques et Vanisotropie de Vespace
1 - Des théories classiques à la théorie de la r e la tiv ité ................. 617
2 - Anomalies mécaniques du pendule paraconique ................... 619
3 - Anomalies optiques des visées sur mires et sur collimateurs
622
4 - Anomalies optiques d'Esclangon et de M i l l e r ......................... 624
5 - Des sim ilitudes très remarquables ........................................... 625
6 - La théorie de la gravitation universelle .................................... 627
E - Principes fondamentaux de Vanalyse scientifique
1 - Les fondements de la méthode scientifique ...........................
629
2 - Principes de toute démarche scientifique ..............................
633
F - Une nécessaire révision des théories contemporaines
1 - Les f a i t s .......................................................................................
634
2 - L'interprétation des faits ...........................................................
636
3 - Le dogmatisme ...........................................................................
638
4 - Une inévitable révision des fondements des théories actuelles
640
5 - Un seul critère. La suprématie absolue des données de l'expé­ rience sur les conceptions th é o riq u e s......................................... 643
L'ANISOTROPIE DE L'ESPACE
s.vin
CHAPITRE VIII
UN PLAN D'EXPERIENCES SIMULTANEES
A - La répétition des cinq séries d'expériences : - sur le pendule para­ conique à support anisotrope et à support isotrope ; - sur les visées optiques sur mires, et sur collimateurs ; - sur les visées optiques d'Esclangon ; - et sur Vinterféromètre de Miller
1 - Les périodicités constatées .......................................................
646
2 - Un projet d'ensemble ...............................................................
651
B - Les conditions de réalisation des expériences
1 - Cinq projets d is tin c ts ................................................................. 653 2 - Les conditions du succès ........................................................... 654
3 - Une progression indispensable ................................................. 656
4 - Un ensemble d'expériences d'un intérêt scientifique excep­ tionnel ........................................................................................ 658
S.IX
SOMMAIRE
25
CHAPITRE IX
COMBATS CONTRE LES DOGMES
A -La tyrannie des vérités établies
1 - Les fabricants de v é r ité s .............................................................660 2 - Un exemple sig n ific a tif.................................................. ............ 662 3 - L'autorité contre la vé rité ............................................................664
B -L'obscurantisme séculaire des mandarins de la pseudo-science
1 - Une permanence h is to r iq u e ............................................. ........ 665 2 - Deux illustrations. Galilée et K é p le r ....................................... 669 3 - La science co n tem p o ra in e............................................... ......... 672
26
LANISOTROPIE DE LESPACE
CHAPITRE X
NOUVELLES PERSPECTIVES
A - Deux phénomènes entièrement nouveaux
1 - Anomalies du mouvement du pendule paraconique et
anomalies optiques des visées sur m i r e s .......................
677
2 - Données nouvelles sur deux séries d'expériences anté­
rieures. Les visées optiques d'Ernest Esclangon et les
observations interférométriques de Dayton C. Miller . .
681
3 - Un ensemble de faits très s ig n ific a tifs .........................
682
B - Soutiens et oppositions
1 - Des soutiens inappréciables .............................................. .......683 2 - Des oppositions acharnées ........................................................ 685 3 - Les expériences cruciales de Juillet 1958 ......................... ...... 687 4 - L'arrêt des expériences ..............................................................688
C - Ma foi dans Vavenir
1 - La sanction de l'expérience ............................................... 690 2 - Seul compte l'a v e n ir ........................................................... 692 3 - La recherche de la v é r ité ..................................................... 693
S
SOMMAIRE
27
REFERENCES DES TRAVAUX CITES
I - Données expérimentales
A - Pendule paraconique............................................................... 698 B - Visées sur mires et sur collim ateurs.......................................703 C - Expériences d'Esclangon, de Miller, et expériences
c o n n e x e s .....................................................................................704 D - Analyse sta tistiq u e................................................................... 707
II - Théories physiques
A - Ouvrages g én éra u x.................................................................... 708 B - Mécanique, Gravitation, Mécanique céleste............................709 C - Optique, Electromagnétisme, Mécanique ondulatoire,
Quanta, Géophysique................................................................. 713 D - R ela tivité....................................................................................716 E - Principes de l'analyse s c ie n tifiq u e .........................................720 F - Ouvrages de mathém atiques..................................................... 722
INDEX DES N O M S ........................................ 723
TABLE DES MATIERES....................................731
28
DEUXIEME VOLUME
S.D.P
DEUXIEME PARTIE COMPLEMENTS EXPERIM ENTAUX E T THEORIQUES
INTRODUCTION
CHAPITRE I LE PENDULE PARACONIQUE A SUPPORT ANISOTROPE A - Expériences sur le Pendule paraconique à suspension anisotrope B - Théorie du Pendule paraconique à suspension anisotrope
CHAPITRE II LE PENDULE PARACONIQUE A SUPPORT ISOTROPE A - Expériences sur le Pendule paraconique à suspension isotrope B - Théorie du Pendule paraconique à support isotrope C - Expériences antérieures sur le Pendule de Foucault
S.D.P.
SOMMAIRE
29
CHAPITRE III
LES EXPERIENCES DE VISEES OPTIQUES
A - Effets lunisolaires et thermiques sur les déviations optiques des visées sur mires
B - Essais d'enregistrement continu et automatique des visées sur sur mires réalisés à Palaiseau et à VIGN. A vril 1992 - Janvier 1993
C - Résultats essentiels des essais
CHAPITRE IV
LES EXPERIENCES INTERFEROMETRIQUES DE MILLER ANALYSES ET INTERPRETATION
A - Les huit Graphiques fondamentaux de Miller B - La détermination de Vhodographe de la vitesse de la Terre C -Analyse critique de la théorie de Miller et de son interprétation
de ses observations D - Deux hypothèses. L'anisotropie de l'espace et la vitesse cosmique
de la Terre vers la Constellation d'Hercule
CHAPITRE V
UNE INTERDEPENDANCE POSSIBLE ENTRE LES AZIMUTS MOYENS DU PENDULE PARACONIQUE
A SUPPORT ANISOTROPE ET LES AZIMUTS MOYENS DE MILLER
A - Vue d'ensemble B -Analyse théorique
DEUXIEME VOLUME
CHAPITRE VI
ANALYSE HARMONIQUE DES OBSERVATIONS
A - Périodicités astronomiques B - Tests de périodicité C -Applications des tests de périodicité
CHAPITRE VII
REPETITION DES EXPERIENCES
A - Répétition des expériences sur le pendule paraconique B - Répétition des expériences de visées optiques
CHAPITRE VIII
DES OPPOSITIONS DOGMATIQUES
A - Une très forte opposition de certains membres de VAcadémie des Sciences
B - Articles de presse publiés sur mes expériences - Ma lettre du 14 février 1958 aux Secrétaires perpétuels de VAcadémie des Sciences
C - L e refus du 5 mai 1958 de VAcadémie des Sciences de publier ma Note sur la vitesse de la lumière
D - Le refus de VAcadémie des Sciences de publier ma Note du 23 février 1960 sur les anomalies optiques mises en évidence lors des expériences cruciales dejuillet 1958
S.D.P.
SOMMAIRE
31
APPENDICES
A - Invitation à ma Conférence du 22 février 1958
B -D oiton reconsidérer les lois de la Gravitation ? (Mémoire de 1958)
C -New Theoretical and Expérimental Research Work on Gravity (Mémoire de décembre 1958)
D - Test de périodicité : Généralisation du test de Schuster au cas de séries temporelles autocorrelées dans l'hypothèse d'un processus de perturbations aléatoires d'un système stable (Mémoire de 1961)
E - Fréquence, probabilité et hasard, avec deux Appendices : 1. Fréquences empiriques et fréquences mathématiques 2. Le Théorème T. La simulation du hasard p a r des fonc­ tions presque périodiques (Mémoire de 1982)
F - Sur la distribution normale des valeurs à des instants régu­ lièrement espacés d'une somme de sinusoïdes (Note de Maurice Allais présentée par Robert Fortet, CRAS, 30 mai 1983)
G - Considérations sur les théories physiques (Extraits de mon mémoire de 1983 : Les fondements de la théorie de Vutilité et du risque)
H -Les expériences de Dayton C. Miller 1925-1926 et la Théorie de la Relativité (Mémoire publié dans "La Jaune et la Rouge", revue polytech­ nicienne, septembre 1996, p. 29-37).
I -Des régularités très significatives dans les observations interfé­ rométriques de Dayton C. Miller 1925-1926 (Comptes Rendus de VAcadémie des Sciences, Mars 1997).
ANNEXES I
A - Extraits de la correspondance 1958-1960 B - Mon mémoire de 1957 sur la vitesse de la lumière C -Articles de Presse D - Scandale à Polytechnique (Louis Rougier, juillet 1959)
32
DEUXIEME VOLUME
S.D.P
ANNEXES II
Notes présentées à l'Académie des Sciences non publiées dans les Comptes Rendus
Analyse harmonique des mouvements du pendule paraconique
1958
S u r l'existence d'une Composante Périodique de Période
Voisine de 24h 50' dans les Mouvements du Pendule
Paraconique à Support Anisotrope dans les observations
de Novembre-Décembre 1954 et Juin-Juillet 1955
IRSID, 20 novembre 1958, 11 p.
1959
Mouvement du Pendule Paraconique - Recherche des Pério­
dicités Cachées par la Considération des Fréquencigrammes
grammes Associée à la Généralisation du Test de Schuster
IRSID, 2 novembre 1959, 8 p.
1959
Mouvement du Pendule Paraconique - Recherche des Pério­
dicités Cachées par la Considération des Corrélogrammes
IRSID, 26 novembre 1959, 9 p.
Eclipse de soleil
1959
Mécanique - Mouvements du Pendule Paraconique et Eclipse
Totale de Soleil du 2 octrobre 1959
IRSID, 10 novembre 1959, 7 p.
Caractéristiques du dispositifexpérimental
1958
Détermination Expérimentale du Coefficient Cinétique de
Frottement du Pivotement de la Bille du Pendule Paraconique
IRSID, 20 novembre 1958, 9 p.
S.D.P.
SOMMAIRE
33
Théorie du Pendule Paraconique
1958
Application du Théorème de Bour au cas des mouvements
terrestres dans le cas le plus général
IRSID, 19 mars 1958, 9 p.
1958
Equations du Mouvement du Pendule Paraconique à Support
Anisotrope à Petites Oscillations - Première et Deuxième
A pproxim ation
IRSID, 18 août 1958, 7 p.
1958
Variations des Paramètres Osculateurs de Vellipse décrite
dans le mouvement du Pendule Paraconique à Support A n i­
sotrope et à Petites Oscillations - Première et Seconde Appro­
xim a tio n
IRSID, 18 août 1958, 6 p.
1958
Corrections de Première Approximation du Pendule Paraco­
nique à Support Anisotrope et à Petites Oscillations
IRSID, 18 août 1958, 4 p.
1958
Corrections de Seconde Approximation du Pendule Paraco­
nique à Support Anisotrope et à Petites Oscillations
IRSID, 18 août 1958, 5 p.
Pendule paraconique à support isotrope - Recherches Expérimentales
1959
Pendule Paraconique. Réalisation d'un Support aussi Iso­
trope que Possible
IRSID, 5 novembre 1959, 10 p.
1959
Pendule Paraconique à Suspension Isotrope. Détermination
des Variations au Cours du Temps des Caractéristiques de la
Corrélation du Mouvement avec VAzimut
IRSID, 10 novembre 1959, 7 p.
Géodésie et Optique - Recherches Expérimentales
1958
Anomalies des Opérations de Triangulation et de Nivellement -
Explication possible et Confrontation avec VExpérience
IRSID, 21 mai 1958, 5 p.
1960
Existence de Composantes Périodiques dans les Variations
des Lectures Correspondant aux Visées Effectuées avec une
Lunette Fixe sur une Mire Fixe en Liaison avec les Mouvements
du Pendule Paraconique
IRSID, 23 février 1960, 6 p.
INTRODUCTION
"La théorie doit donner du monde physique une description aussi simple que possible ...
"Elle ne doit faire appel à une nouvelle gran­ deur, accepter une hypothèse nouvelle que lorsqu'une inéluctable nécessité l y contraint.
"Lors donc que le physicien découvre des faits inconnus jusqu'à lui, lorsque ses expériences lui ont permis de form uler des lois que la théorie n'avait pas prévues, il doit tout d'abord recher­ cher avec le plus grand soin si ces lois peuvent être présentées, au degré d'approxim ation re­ quis, comme des conséquences des idées adm i­ ses ...
"C'est seulement après avoir acquis la certitude que les grandeurs traitées jusque là par la théo­ rie ne peuvent servir de symboles aux qualités ob­ servées, que des hypothèses reçues ne peuvent découler les lois établies, qu'il est autorisé à enri­ chir la physique d'une grandeur nouvelle, à la compliquer d'une nouvelle hypothèse.
"Ces principes sont l'essence même de nos théories physiques".
M.P. Duhem *
"Ce sont les faits constatables qui ont seuls une réalité physique".
Max Born **
INTRODUCTION
"Il y a toujours une tendance des plus nuisibles à laisser les opinions se cristalliser en croyances. Cette tendance se m anifeste spécialement lorsque quelqu auteur ém inent ... commence à être reconnu comme une autorité ...
"Mais "se tromper est hum ain" et il devrait tou­ jours être perm is de critiquer les meilleurs ou­ vrages. Si au lieu d'accueillir, comme bienve­ nues, recherches, et critiques, les admirateurs d'un grand auteur acceptent l'autorité de ses écrits cela porte le plus grand préjudice à la cause de la vérité.
"Dans les sujets de philosophie et de science, l'autorité a toujours été le grand adversaire de la vérité. Un calme despotique est habituellement le triomphe de l'erreur ...
"En science et en philosophie rien ne doit être tenu pour sacré".
Stanley Jevons ***
A .l
POURQUOI CET OUVRAGE
37
A
POURQUOI CET OUVRAGE
1 Des données expérimentales nouvelles, contributions aux débats sur les fondements de la Mécanique et de VOptique
Les débats sur les fondements de la Mécanique et de VOptique
1- Cet ouvrage aborde un des domaines les plus discutés de la Physique depuis trois siècles, celui des fondements de la Mécanique et de l'Optique, tout spécialement quant à la transmission des actions à distance et quant à l'influence du mouvement de la Terre sur les phénomènes terrestres !.
(*) M.P. Duhem, 1899, Les Théories Electriques de J. Clerk Maxwell. Etude histo­ rique et critique, Annales de la Société Scientifique de Bruxelles, 24ème année, 18991900, p. 245.
(**) Max Bom,1920,La théorie de la relativité d E instein et ses bases physiques, Gauthier-Villars, 1923, p. 291.
(***) Stanley Jevons, 1888, La Théorie de VEconomie Politique, traduction française de la Troisième édition, Giard, 1909, p. 369-370.
(1) Pour la période prérelativiste voir tout spécialement quatre exposés de synthèse :
- M. Mascart, 1872-1874, S u r les modifications qu éprouve la lumière par suite du mouvement de la source lumineuse et du mouvement de l'observateur, Annales de l'Ecole Normale Supérieure, 1872, p. 157-214 ; et 1874, p. 363-420.
- Oliver Lodge, 1893, Aberration Problems. A Discussion concernmg the m o­ tion o f the Earth, and concerning the connection between E ther and Gross Matter, with some new Experiments. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 1894, Vof 184, p. 727-806.
- Edmund Whittaker, History o f the Theories o f Aether and Electricité\ Tome I, The Classical Theories, 1951, voir tout particulièrement le Chapitre XIII, Classical Theory in the âge ofLorentz, p. 386-428.
- Augustin Sesmat, 1937, L'Optique des Corps en Mouvement, Hermann, Paris.
INTRODUCTION
A.1
Ce domaine a fait l'objet des plus vives controverses où la passion ne l'a que trop souvent emporté sur l'objectivité, tout particulièrement depuis la domination progressive de la théorie de la relativité dans la lit­ térature 2.
C'est pourquoi cet ouvrage se lim itera à l'analyse des données de l'expérience, seule source véritable de nos connaissances, et tout particu­ lièrement à l'analyse des données expérimentales nouvelles qui ouvrent de nouvelles perspectives.
Des données expérimentales nouvelles dans quatre domaines
2 - Les données expérimentales nouvelles analysées dans cet ouvrage recouvrent quatre dom aines considérés a priori comme différents bien qu'en relation étroite les uns avec les autres :
- mes expériences à l'institut de Recherche de la Sidérurgie (IRSID) sur le pendule paraconique à support anisotrope (Chapitre I), et mes expériences sur le pendule paraconique à support isotrope (Chapitre II) ;
- mes expériences sur les déviations optiques des visées sur mires, et les expériences de visées sur mires et sur collimateurs qui les ont suivies et qui ont été réalisées par l'institut Géographique National (IGN) (Chapitre III) ;
- les régularités caractérisant les expériences de visées optiques dEsclangon et non aperçues par lui (Chapitre TV) ;
- les régularités caractérisant les observations interférométriques de Dayton C. Miller et non aperçues par lui (Chapitre IV).
(2) Edmund Whittaker, id., Tome II, The M odem Theories, 1953 ; voir tout particu­ lièrement Chapitre II, The Relativity o f Theory o f Poincaré and Lorentz, p. 27-77, et le Chapitre V , Gravitation, p. 144-146 ; et les Chapitres IV, VI, et VII ci-dessous.
Whittaker projetait de publier un troisième volume couvrant la période 1926-1950. En raison de sa disparition, ce troisième volume n'a malheureusement jamais pu être publié.
A .l
POURQUOI CET OUVRAGE
39
Toutes ces expériences se distinguent de toutes celles qui les ont précédées dans leurs domaines par un caractère tout à fait essentiel. Elles ont reposé sur de très nombreuses observations, continues, de jour et de nuit, réparties sur de longs intervalles de temps.
Le danger des idées préconçues
3- Cet ouvrage s'abstiendra de toute interprétation d'ensemble, et cela pour au moins deux raisons. Tout d'abord, toute interprétation d'ensemble impliquerait des analyses qui nécessiteraient de trop nom­ breux développements ; ensuite, et surtout, la nature même des phéno­ mènes nouveaux mis en évidence dans cet ouvrage, pour être complète­ ment définie, nécessiterait au préalable de très nombreuses expériences complémentaires, indispensables pour dégager des lois précises des phénomènes nouveaux.
Dans l'état actuel des informations disponibles une telle construc­ tion théorique d'ensemble serait tout à fa it prématurée. En fait, les nou­ velles données de l'expérience analysées dans cet ouvrage et dont l'existence est tout à fait indiscutable sont manifestement si complexes, elles font intervenir de si nom breux phénomènes que c'est l'approfondissement expérimental préalable de leur structure et de leurs régularités qui conditionne toute construction théorique d'ensemble 3.
Il
nous faut absolument nous garder de ce travers qui a tant nu
au développement de la physique théorique dans ces deux derniers
siècles, celui des idées préconçues.
(3) Dans son mémoire du 3 janvier 1980, "An intérim Report on a Reueat o f the Allais Experiment", Robert Latham (Impérial College of Science and Technology, 70 p.) écrit (p. 5) :
"Indeed in ail his work there is a complété absence o f any detailed attem pt at explanation, coupled however with very great care and thoroughness in the conduct of the experiments".
C'est là, en fait, un principe que je n'ai cessé de suivre : ne pas présenter prématurément une théorie générale expliquant mes résultats.
Tout ce qui peut être raisonnablement avancé actuellement, cest une anisotro­ pie de Vespace.
INTRODUCTION
A.1
Les nouvelles données déduites de Vexpérience, qui sont présen­ tées dans cet ouvrage, si on les considère dans leur ensemble, apparais­ sent comme tout aussi incompatibles avec les théories de la Mécanique et de TOptique de l'époque prérelativiste qu'avec la Théorie de la Relativité, restreinte ou générale.
Dans le long conflit des doctrines, il nous faut ne jamais oublier que la science est toujours en perpétuel devenir. En science il n'est j a ­ m ais de vérité définitive. Ce qui caractérise fondamentalement la dé­ marche scientifique, c'est un constant effort pour comprendre la nature profonde d'un monde qui le plus souvent reste indéchiffrable.
Puissent les nouvelles données de l'expérience présentées dans cet ouvrage susciter un nouvel effort de réflexion totalement dégagé de toute vue a priori, de tout préjugé, de tout parti pris, et de toute passion.
Peu à peu la science avance vers de nouveaux sommets dans sa découverte progressive de la nature profonde, difficilement déchiffrable, du monde où nous vivons.
Lors de nouvelles expériences la nature répond toujours à nos in­ terrogations, mais elle paraît trop souvent nous répondre comme le fai­ sait l'oracle de Delphes. Ses réponses en effet ne nous apparaissent pas toujours très clairement, non pas tellement parce qu'elles seraient réel­ lement ambiguës et incompréhensibles, mais parce que nous sommes trop souvent emprisonnés par des idées toutes faites, par des idées pré­ conçues, et par des vérités établies, qui nous empêchent de les com­ prendre.
A.2
POURQUOI CET OUVRAGE
41
2.- L'objet de cet ouvrage
Quatre objectifs
1 - Le présent ouvrage a fondamentalement quatre objectifs.
• Le prem ier est de présenter une vue synthétique de mes expé­ riences sur le pendule paraconique à support anisotrope effectuées de 1954 à 1960 (Chapitre 1), de mes expériences sur le pendule paraconique à support isotrope effectuées en 1959-1960 (Chapitre II), de mes expé­ riences de visées optiques sur mires qui les ont accompagnées en 1958, et des expériences de visées optiques sur mires et sur collimateurs qui les ont suivies en 1959 (Chapitre III) ; et des analyses auxquelles j'ai pro­ cédé de 1954 à aujourd'hui.
• Le second objectif est de présenter une analyse de deux séries d'expériences antérieures, très significatives et tout à fait fondam en­ tales, celles d'Esclangon de 1927-1928, et celles de Dayton C. Miller de 1925-1926 (Chapitre IV).
• Le troisième objectif est de mettre en évidence les caractères com­ m uns de ces cinq séries d'expériences : des observations inexplicables dans le cadre des théories actuellement admises, des connexions struc­ turelles très marquées, et des corrélations temporelles très significatives avec les données astronomiques, tout particulièrement avec la position de la Terre sur son orbite (Chapitres V, VI, et VII).
• Cet ouvrage se propose enfin d'inciter très fortement tous ceux qui en ont la possibilité à réaliser ou à faire réaliser une série d'expériences d'ensemble dont tout permet de prévoir qu'elles apporteront des informa­ tions majeures sur les fondements mêmes des théories physiques con­ temporaines (Chapitre VIII).
42
INTRODUCTION
A.2
Mon mémoire de 1958
2- Dans la revue "Perspectives X" de l'Ecole Polytechnique de 1958 1t j'ai publié sous le titre : "Doit-on Reconsidérer les Lois de la Gravitation ?" une vue d'ensemble au 1er janvier 1958 sur mes travaux sur le pendule paraconique à support anisotrope poursuivis de 1954 à 1957. La version anglaise de ce mémoire a été publiée en 1959 par la revue américaine "Aero-Space E ngineering" de YInstitute o f the Aeronautical Sciences sous le titre : "Should the Laws of Gravitation be Reconsidered ?" 2.
Ce mémoire a été suivi d'une Note Complémentaire de deux pages 3 où j'ai rendu compte des expériences cruciales réalisées simultanément avec des dis­ positifs identiques en juillet 1958, d'une part dans mon laboratoire de l'institut de Recherche de la Sidérurgie (IRSID) à Saint Germain, et d'autre part dans un laboratoire installé en avril 1958 dans une carrière souterraine à Bougival avec 57 m. de recouvrement et distante de 6,5 km.
La publication de mes travaux de physique
3- J'a i naturellem ent l'intention de publier dès qu 'il me sera possible l'ensemble de mes travaux de physique, théoriques et expérimentaux 4, mais le mieux est l'ennemi du bien, et il m'a paru nécessaire de présenter dès mainte­ nant et sans plus attendre cette vue d'ensemble sur les cinq séries d'expériences très significatives, et à vrai dire tout à fa it fondam entales, sur lesquelles se fonde cet ouvrage.
(1) p. 90-104. Ce mémoire est reproduit dans XAppendice B du Deuxième volume de cet ou­ vrage, Compléments expérimentaux et théoriques" (voir le Sommaire ci-dessus p. 31).
(2) Aero-Space Engineering, September 1959, n° 9, p. 46-52 ; October 1959, n° 10, p. 51-55 ; November 1959, n° 11, p. 55.
La traduction a été faite aux Etats-Unis sur la recommandation de Werner von Braun, di­ recteur de la N ational Aeronautics and Space Administration.
(3) Cette Note Complémentaire, envoyée ultérieurement à la Rédaction de Perspectives X après les expériences cruciales de ju illet 1958, a été simplement encartée sans pagination dans cette publication après la correction des épreuves du mémoire.
La version anglaise de cette Note Complémentaire a été intégrée dans mon mémoire d'Aero-Space Engineering (November 1959, p. 55).
(4) Le premier volume sera publié sous le titre : "Recherches Expérimentales et Théoriques sur les Théories Physiques 1953-1960". Il groupera notamment mes principales publications et mes principaux mémoires (voir les Références ci-dessous à la fin de ce volume). Il présentera égale­ ment les valeurs numériques de toutes les observations effectuées de 1954 à 1960 pendant des du­ rées d'un mois ou de quinze jours.
Ce volume sera suivi de deux autres : "Théorie du Pendule Paraconique" et "Analyses Complémentaires des Données de VObservation".
Comme les deux volumes du présent ouvrage, ces volumes seront publiés par les Editions Clément Juglar avec l'aide de mon ami Guy Bertnault.
B .l
MES RECHERCHES EXPERIMENTALES ET THEORIQUES
43
B
MES RECHERCHES EXPERIMENTALES ET THEORIQUES
1.- L'origine de mes recherches expérimentales
Ma passion pour Vexploration de V lnconnu physique"
1 - Il me paraît tout d'abord très souhaitable de préciser quelle a été l'origine de toutes mes recherches en physique qui se sont réparties tout le long de ce demi-siècle.
Ma passion pour la recherche en physique, pour lexploration de Y"Inconnu physique ", je la dois initialement à mon cours de physique de l'Ecole Polytechnique, et elle n a ja m a is cessé de me m otiver profondé­ m en t.
C'est elle qui a suscité d'une part mes recherches de physique théo­ rique et d'autre part mes expériences sur les mouvements du pendille pa­ raconique. J'ai réalisé ces expériences de 1953 à 1960. Depuis 1960, et à di­ verses reprises, j'ai poursuivi des recherches théoriques sur la théorie uni­ taire de la physique et sur l'interprétation de mes résultats expérimentaux, tout particulièrement en 1967,1978, 1981, 1985, 1987,1989, et de 1992 à 1996 1.
(1) J'ai mené tous ces travaux en parallèle avec mon activité d'économiste qui m'a
valu en 1988 le Prix Nobel de Sciences Economiques. Au total, depuis 1950, j'ai certainement passé le quart de tout mon temps sur
mes recherches théoriques et expérimentales sur les théories physiques. En fait, originellem ent, je voulais me consacrer entièrement à la Physique. Ce
n'est qu'en raison de la guerre que j'ai été amené à morienter progressivement vers la
science économique (voir la Troisième édition de mon Traité d'Economie Pure, 1994, Troisième Introduction, p. 19 et 26).
INTRODUCTION
B.l
Une conviction
2 - Ma conviction a toujours été que la propagation des actions de gra­ vitation et des actions électromagnétiques seffectue de proche en proche, et q u e lle im p liq u e l'existence d'un milieu intermédiaire, V é th e r" de Fresnel et des physiciens du XIXè siècle, sans que toutefois on puisse considérer, comme il était généralement adm is au X IX è siècle, que toutes les parties de ce milieu soient parfaitement immobiles les unes par rapport aux autres et notamment par rapport aux étoiles dites fixes 2.
Cette conviction m'a amené à considérer au début des années cin­ quante quun champ magnétique correspond à une rotation locale de ce milieu intermédiaire. J'en ai déduit qu'on devait pouvoir établir une liai­ son entre magnétisme et gravitation en observant l'action d'un champ magnétique sur le mouvement d'un pendule constitué par une boule de verre suspendue par un fil d'une longueur de l'ordre de deux mètres.
Des anomalies dans le mouvement du pendule de Foucault
3 - Pour déceler une telle action j'ai commencé par observer le mou­ vement d'un tel pendule en l'absence de tout champ magnétique autre que le champ terrestre.
A ma très grande surprise j'ai constaté que ce mouvement ne se réduisait nullement à l'effet de Foucault, mais qu'il présentait des ano­ malies très importantes et variables avec le temps relativement à cet effet 3. C'est l'étude de ces anomalies tout à fa it imprévues qui a constitué l'objet essentiel de mes expériences de 1954 à 1960.
(2) Voir ci-dessous Chapitre VI.
(3) Certainement j'ai été favorisé là par la chance. Mais l'exploitation de cette chance, si passionnante qu'elle ait été, s'est révélée extrêmement difficile à tous points de vue.
MES RECHERCHES EXPERIMENTALES ET THEORIQUES
45
L'action d'un champ magnétique sur le mouvement du pendule
4 - De l'ensemble des observations en nombre très limité faites en 1953 4, puis en 1954 et 1955 à l'IRSID, du mouvement d'une boule de verre oscil­ lant dans un champ magnétique de l'ordre de quelques centaines de gauss,ye n'ai pu tirer à l'époque aucune conclusion définitive. Cependant, je considère aujourd'hui que les effets à prévoir sont trop petits pour pouvoir être décelés avec les champs magnétiques que l'on peut réaliser 5.
L'étude expérimentale des anomalies du pendule paraco­ nique
5- Au regard des anomalies constatées dans le mouvement du pen­ dule qui avaient été mises en évidence de façon indiscutable dès février 1953, je me suis consacré à partir de 1954 à l'étude des anomalies du mouvement d'un pendule court suspendu par une bille que j'ai appelé "pendule paraconique" 6.
Je n'ai donc pas été conduit à ces expériences p a r des idées théo­ riques. Elles n'ont été qu'un sous-produit d'une toute autre recherche qui, elle, n'a pu aboutir.
(4) C'est grâce à laide de mon ami Emmanuel André-Martin, que mes premières expériences ont été réalisées en Février-Juin 1953 dans un local de la Compagnie Clemençon (34, rue Milton, Paris) (voir ci-dessous § D.l).
(5) J'ai ainsi renoncé en 1989 à suggérer toute nouvelle expérience sur l'action d'un champ magnétique sur un pendule comme j'en avais eu auparavant l'intention. En fait, dans mes expériences de 1953 à 1955 le champ magnétique réalisé au centre du solénoïde où oscillait le pendule était seulement de l'ordre de 400 gauss.
Cette question fera l'objet de ma part d'une publication ultérieure.
(6) A partir du 16 octobre 1953, et grâce au puissant soutien de Pierre Ricard (§ D .l ci-dessous), j'ai pu disposer d'un laboratoire en sous-sol avec deux très grandes pièces superposées (de six sur dix mètres) à l'IRSID à Saint-Germain-en-Laye avec deux colla borateurs Jacques Bourgeot et Annie Rolland.
L'atelier de mécanique de l'IRSID, très compétent, n'a cessé de m'apporter un concours inappréciable pour la construction avec une grande précision des différents appareillages que j'ai utilisés de 1954 à 1960.
Mes expériences à l'IRSID se sont poursuivies de février 1954 à juin 1960.
INTRODUCTION
B .l
Les résultats obtenus ont été pour moi tout à fait inattendus, à tous points de vue, autant par leur nature que par leur ampleur.
C'est l'expérience, et l'expérience seule, qui m'a incité à effectuer des expériences systém atiques sur le pendule paraconique. C'est l'expérience qui m 'a constamment guidé, et c'est l'expérience qui m'a f i ­ nalement amené à la conviction que les observations effectuées corres­ pondaient effectivement à un phénomène nouveau bien réel, totalement inexplicable dans le cadre des théories actuellement admises.
B.2
MES RECHERCHES EXPERIMENTALES ET THEORIQUES
47
2 Mes recherches expérimentales sur le pendule paraconique 1954-1960, et sur les déviations optiques des visées sur mires 1958
Uexistence d'une composante périodique lunaire de 24 h 50 mn dans le mouvement du pendule paraconique à support anitrope d'une amplitude totalement inexplicable dans le cadre des théories actuellement admises
1 - Pour étudier les anomalies décelées dans le mouvement d'un pen­ dule court, jai utilisé principalement un pendule paraconique, d'une longueur de l'ordre du mètre, constitué par un disque de bronze vertical fixé sur une tige de bronze suspendue à un étrier reposant sur une bille d'acier.
En l'absence de tout champ magnétique autre que le champ ma­ gnétique terrestre, j'ai constaté, à partir d'observations continues pour­ suivies pendant des périodes de 7'ordre d'un mois de 1954 à 1960, des cir­ constances très remarquables, tout particulièrement l'existence d'une périodicité diurne lunaire significative de 24 h 50 mn. d'une amplitude considérablement plus élevée que celle calculée d'après les théories ac­ tuellement admises. L'amplitude observée est d'environ vingt ou cent millions de fois plus élevée que l'amplitude calculée suivant que l'on con­ sidère le pendule paraconique à suspension anisotrope ou le pendule pa­ raconique à suspension isotrope 1. En fait, une telle composante pério­ dique diurne lunaire est tout à fait inexplicable dans le cadre des théories actuellement admises 2.
En outre, les expériences réalisées ont suggéré l'existence à chaque instant d'une direction d'anisotropie de l'espace.
(1) Voir ci-dessous Chapitre I, § A.5.3, p. 98 et B.2.1, p. 118, et Chapitre II, § F.2.2, p. 285.
(2) Voir ci-dessous Chapitre I, § B.2.6, et B.2.7, p. 123-125, et Chapitre II, § F.2.2, p. 285.
INTRODUCTION
B.2
Les deux expériences cruciales de ju illet 1958 sur le mouve­ ment du pendule paraconique à suspension anisotrope
2 - Des résultats identiques quant à l'existence d'une périodicité diurne lunaire d'une amplitude significative ont été trouvés, lors des deux expériences cruciales de juillet 1958, dans deux laboratoires dis­ tants d'environ 6 km, l'un en sous-sol à Saint Germain, l'autre dans une carrière souterraine à Bougival avec 57 m de recouvrement 3.
Les expériences associées des visées optiques sur mires de juillet 1958
3 - L'existence des anomalies constatées dans les opérations de nivel­ lement de précision et de triangulation 4 , rapprochées des anomalies constatées dans le mouvement du pendule paraconique, m'a incité à ef­ fectuer, parallèlem ent à mes expériences sur le pendule paraconique à support anisotrope de Saint-Germain et de Bougival de juillet 1958, une série de visées optiques Nord-Sud et Sud-Nord sur mires fixes à SaintGermain. En raison de difficultés techniques ces visées optiques n'ont pu être convenablement réalisées que dans la deuxième quinzaine du mois de juillet 1958.
En fait, j'ai constaté dans cette période une remarquable corres­ pondance entre les observations des azimuts du pendule paraconique et les observations correspondant aux azimuts des visées optiques réci­ proques de deux lunettes azimutales sur deux mires ayant les mêmes supports que ces lunettes 5.
En tout état de cause les amplitudes des déviations optiques consta­ tées, considérées en elles-mêmes, sont inexplicables dans le cadre des théories actuellement admises 6.
(3) Voir ci-dessous Chapitre I, Section C. (4) Voir ma Note du 21 mai 1958, Anomalies des opérations de triangulation et de nivellement. Explication possible et confrontation avec l'expérience. Cette Note est re­ produite dans les Annexes H du Deuxième Volume de cet ouvrage (voir ci-dessus p. 33). (5) Mon intuition initiale a été ainsi rem arquablement confirmée. (6) Chapitre II, Section B, ci-dessous.
MES RECHERCHES EXPERIMENTALES ET THEORIQUES
49
Les anomalies observées lors des deux éclipses totales de soleil de 1954 et 1959
4 - Lors de l'éclipse totale de soleil du 30 juin 1954, une remarquable déviation du plan d'oscillation du pendule paraconique s'est constatée, déviation inexplicable dans le cadre des théories actuellem ent admises. Une déviation tout à fa it analogue s'est constatée à nouveau lors de l'éclipse totale de soleil du 2 octobre 1959 7.
L'existence d'une direction d'anisotropie de l'espace variable avec le temps déduite des observations du pendule paraco­ nique à support isotrope
5 - Enfin, alors que dans toutes mes expériences de février 1954 à juil­ let 1958 le support du pendule paraconique était anisotrope, j'ai réalisé en octobre 1959 un support isotrope afin de pouvoir, par une nouvelle mé­ thode d'analyse, déterminer à chaque instant la direction d'anisotropie de l'espace.
Lors de deux séries d'observations m ensuelles en novembredécembre 1959 et en mars-avril 1960, cette approche, en tièrem en t d iffé ren te de la précédente, a confirmé l'existence d'une structure périodique lunisolaire totalement inexplicable dans le cadre des théories actuelles, et elle a démontré l'existence d'une direction d'anisotropie de l'espace variable avec le temps (Chapitre II).
(7) Chapitre /, Section D, ci-dessous.
INTRODUCTION
B.2
Deux découvertes incontestables
6- A la fin du XIXème siècle de nombreux expérimentateurs ont men­ tionné des anomalies dans le mouvement du pendule conique 8, mais rien de précis n'avait émergé de ces expériences, et je pense que la mise en évi­ dence incontestable des anomalies du pendule paraconique et de leur struc­ ture périodique constitue une découverte authentique dont je puis revendi­ quer Yentière paternité.
Il
en est de même a fortiori de la mise en évidence des déviations o
tiques des visées sur mires et de leur structure périodique, tout à fait indé­
pendantes de toute influence triviale, car personne antérieurem ent n'en
avait même soupçonné l'existence.
Ce sont là, en fait deux découvertes incontestables de phénomènes nouveaux qui, dans l'état actuel des choses, ne paraissent pouvoir s'expliquer que par une anisotropie de l'espace 9.
(8) Voir par exemple Dejean de Fonroque, juillet 1879, Du Pendule, Théorie de ses va­ riations, Chamerot, 32 p., et Note du 14 avril 1979 à l'Académie des Sciences, présentée par M. A. Cornu, S u r diverses expériences faites avec un pendule oscillant avec de grandes am plitudes, (voir une analyse détaillée des mémoires de Dejean de Fonroque dans le Deuxième volume de cet ouvrage, Chapitre II, Section C, voir ci-dessus p. 28).
Les mémoires de Dejean de Fonroque ne sont que qualitatifs et ils ne peuvent faire l'objet d'une analyse quantitative.
(9) Voir ci-dessous § C.2, p. 60-63.
MES RECHERCHES EXPERIMENTALES ET THEORIQUES
51
Mes Notes à VAcadémie des Sciences
7 - Mes observations sur le pendule paraconique à suspension anisotrope ont fait lobjet, de novembre 1957 à février 1959, de huit Notes à l'Académie des Sciences présentées par Albert Caquot, et de deux Notes sur leur signifi­ cation statistique présentées par Joseph Kampé de Fériet 10.
Les visites de mes laboratoires
8- A partir de septembre 1955 je suis arrivé à la conviction que les mouvements du pendule paraconique à support anisotrope constituaient effectivement un phénomène nouveau totalement inexplicable dans le cadre des théories actuellement admises.
(10) Ces notes sont les suivantes :
Note du 13 mai 1957
Note du 13 novembre 1957 Note du 25 novembre 1957 Note du 4 décembre 1957 Note du 16 décembre 1957 Note du 23 décembre 1957
Note du 3 novembre 1958 Note du 22 décembre 1958
Note du 19 janvier 1959
Note du 9 février 1959
- Test de Périodicité - Généralisation du Test de Schuster au cas de séries temporelles auto-
correlées - Observation des mouvements du pendule paraco­
nique. -Analyse harmonique des mouvements du pendule
paraconique . - Mouvement du pendule paraconique et éclipse
totale de soleil du 30juin 1954. - Théorie du pendule paraconique et influence
lunisolaire - Application du Test de Schuster généralisé à
l'analyse harmonique des azimuts du pendule
paraconique. - Nouvelles expériences sur le pendule paraconique
à support anisotrope. - Structure périodique des mouvements du pendule
paraconique à support anisotrope à Bougival et
Saint-Germain en ju illet 1958. - Détermination expérimentale de Vinfluence de
iinclinaison de la surface portante sur le mou­ vement du pendule paraconique à support ani­ sotrope. - Détermination expérimentale de l'influence de
Vanisotropie du support sur le mouvement du pendule paraconique.
Les dates indiquées sont celles des publications dans les Comptes Rendus (et non les dates antérieures de leur présentation). Les dates de présentation ont été les suivantes : 6 mai 1957, 4 novembre 1957, 18 novembre 1957, 18 novembre 1957, 25 novembre 1957, 4
décembre 1957, 20 octobre 1958,10 novembre 1958, 1er décembre 1958, et 26 janvier 1959. En outre de leur publication dans les Comptes Rendus de l'Académie des Sciences,
ces différentes Notes ont été publiées séparément par Gauthier-Villars dans deux Fascicules intitulés : "Structure périodique des mouvements du pendule paraconique à su s­ pension anisotrope et influence lunisolaire. Résultats expérimentaux et anomalies' (25 et Ï7 p.). Le premier inclut les six premières Notes, le second les quatre dernières.
INTRODUCTION
B.2
J'ai alors diffusé les principaux résultats de mes recherches au­ près de diverses personnalités, et organisé des visites de mon laboratoire de l'IRSID, puis des visites de mon laboratoire de Bougival après les ex­ périences cruciales de juillet 1958 11.
Mes Conférences
9.- Mes travaux ont fait l'objet de trois Conférences organisées par le Cercle Alexandre Dufour :
- la première, "Faut-il reconsidérer les lois de la Gravitation ? S u r une nouvelle expérience de M écanique", le samedi 22 février 1958, dans l'amphi Henri Poincaré de l'Ecole Polytechnique 12 ;
- la seconde, "Faut-il reconsidérer les lois de la Gravitation ? Nouveaux résultats, bilan et perspectives", le samedi 7 novembre 1959, à la Société des Ingénieurs Civils de France 13 ;
- la troisième, "Les périodicités constatées dans le mouvement du pendule paraconique sont-elles réelles ou non ? Généralisation du test de Schuster au cas de séries temporelles autocorrélées", le samedi 18 mars 196714.
(11) Au total 127 personnalités ont participé à ces visites.
(12) 14 Tableaux muraux ; 34 projections ; sténotypie de la Conférence et de la Discussion, 80 p.
Une vue d'ensemble de cette Conférence a été donnée dans mon Mémoire de 1958 (§ A.2.2 ci-dessus).
(13) 13 Tableaux muraux ; 50 projections ; sténotypie de la Conférence et de la Discussion, 69 p.
(14) Le texte de cette Conférence a été publié dans les Bulletins 120, 121 et 122 du Cercle Alexandre Dufour d'avril, mai, et septembre 1967, p. 80-97, 107-124, et 130-132.
En fait, je n'ai jamais eu le temps de publier mes deux premières Conférences des 22 février 1958 et 7 novembre 1959 dont je dispose seulement des sténotypies et des tableaux muraux et projections annexées.
Mon mémoire de 1958 (§ A.2.2 ci-dessus) présente une vue d'ensemble de ma Conférence du 22 février 1958.
MES RECHERCHES EXPERIMENTALES ET THEORIQUES
53
Deux Prix
10 - Mes travaux sur le pendule paraconique à support anisotrope ont été marqués par deux prix auxquels j'ai été très sensible : l'un français, le Prix Galabert 1959 de la Société Française d'Astronautique 15, et l'autre américain, en 1959, de la Gravity Research Foundation 16.
L'arrêt des expériences
11 - Finalement, et malgré le succès éclatant des deux expériences cru­ ciales de juillet 1958, malgré les résultats très prometteurs de mes expé­ riences sur les déviations optiques des visées sur mires constatées en juillet 1958 et de mes expériences sur le pendule paraconique à support isotrope de novembre-décembre 1959 et de mars-avril 1960, j'ai dû me ré­ soudre, faute de moyens financiers, à fermer mon laboratoire de l'IRSID en juin 1960 et à me séparer de deux collaborateurs exceptionnels Jacques Bourgeot et Annie Rolland 17>18.
(15) Le mémoire présenté à la Société Française d.'Astronautique avait pour titre "Recherches théoriques et expérimentales nouvelles sur la Gravitation" (Décembre 1958, 21 p.).
A ce mémoire ont été annexés mon mémoire du 13 mai 1958 "Anomalies du m ou­ vement du pendule paraconique à support anisotrope" (68 p.), mes huit premières Notes à l'Académie des Sciences (note 8 ci-dessus), et mon mémoire du 4 novembre 1957 sur la vi­ tesse de la lumière (voir § 3.3 ci-dessous).
(16) Le mémoire présenté à la Gravity Research Foundation des Etats-Unis en 1959 avait pour titre : ”New Theoretical and Expérimental Research Work on Gravity" (janvier 1959, 9 p.).
(17) Alors qu'en 1868 Van der Willingen avait pu écrire (Le Pendule de Foucault au Musée Teylerp Arch. Musée Teyler, I, 1868, p. 342) :
"Dans les expériences sur le pendule de Foucault, sous le rapport expéri­ mental au moins, on s'est arrêté précisément au point où les difficultés véri­ tables commençaient". les autorités scientifiques françaises responsables ont en 1959 délibérément mis fin à mes expériences sur le pendule paraconique alors que paradoxalement les difficultés essen­ tielles avaient été surmontées. Ce n'était cependant pas en refusant, sans justification réelle, d'examiner avec soin et de manière appropriée les anomalies du pendule paraconique que l'on pouvait progres­ ser. En fait, scientifiquement, la décision, tout à fa it injustifiée, de mettre fin à mes ex­ périences a été totalement incompréhensible. Voir ci-dessous § D.3.1, p. 69-70, et Chapitre I, Section G, p. 213-235.
(18) Sur ma demande et au regard de leurs très grandes qualités mes deux collabora­ teurs ont pu être intégrés tout aussitôt dans les services techniques de l'IRSID.
INTRODUCTION
B.3
- Mes recherches théoriques, 1950-1996
L'analyse des mouvements du pendule paraconique
1 - Depuis 1953 je n'ai jamais cessé de travailler sur l'analyse et la si­ gnification des mouvements du pendule paraconique et des déviations op­ tiques que je leur ai associées, tout particulièrement quant à leurs rela­ tions avec la recherche d'une théorie unitaire de la physique. J'ai en par­ ticulier élaboré une théorie générale des mouvements du pendule para­ conique et rédigé de nombreux mémoires sur les théories physiques et sur la signification statistique des observations constatées 1.
Deux difficultés majeures
2 - En fait, dans mes travaux théoriques sur le pendule paraconique j'ai eu à surmonter deux difficultés majeures.
Tout d'abord, et aussi incroyable que cela puisse paraître au regard de l'immense littérature sur le pendule de Foucault, aucun auteur n'avait calculé l'influence lunisolaire sur le mouvement du pendule de Foucault. Au regard de l'importance fondam entale de l'estimation théo­ rique de cette influence il m'a donc fallu élaborer une théorie complète des mouvements du pendule paraconique 2.
(1) § A2.3.
(2) Voir mon Mémoire d'ensemble "Théorie du Pendule Paraconique", septembre 1956,441p.
J'ai préparé en 1958 des exposés résumés de quelques principes essentiels suivis dans ce Mémoire dans cinq Notes destinées à l'Académie des Sciences mais qui n'ont pu être publiées (voir ci-dessus p. 33). - Application du Théorème de Bour au cas des mouvements terrestres dans le cas le plus général, 14 mars 1958, 9 p. - Equations du mouvement du pendule paraconique à support anisotrope à petites oscillations. Première et deuxième approximation, 18 août 1958, 7 p. - Variations des paramètres osculateurs de Vellipse décrite dans le mouvement du pendule paraconique à support anisotrope et à petites oscillations. Première et deuxième approximation, 18 août 1958, 6 p. - Corrections de première approximation du pendule paraconique à support anisotrope et à petites oscillations, 18 août 1958, 4 p. - Corrections de deuxième approximation du pendule paraconique à support anisotrope et à petites oscillations, 18 août 1958, 5 p.
J'avais demandé à Henri Villat de présenter la première Note, mais je me suis heurté à un refus.
MES RECHERCHES EXPERIMENTALES ET THEORIQUES
56
En second lieu, j'ai dû constater que dans l'immense littérature, en physique et en économique, sur la recherche des périodicités, il n'existait aucun test de périodicité applicable au cas général des séries temporelles autocorrélées. Ce n'est qu'en avril 1957 que j'ai pu surmonter cette diffi­ culté en élaborant un test généralisant le Test de Schuster qui n'était va­ lable que pour des séries temporelles constituées de termes indépendants 3.
Recherches sur les fondations d'une théorie unitaire de la physique
3- De 1950 à 1960 j'ai poursuivi mes recherches sur les fondations d'une théorie unitaire et rédigé différentes Notes 4.
(3) Ma généralisation du test de Schuster au cas de séries temporelles autocorrélées a fait lobjet de mes deux Notes à l'Académie des Sciences des 13 mai et 13 novembre 1957, et de mon mémoire d'ensemble "Test de périodicité. Généralisation du test de Schuster au cas de séries temporelles autocorrélées dans l'hypothèse d'un processus de perturbations aléatoires d'un système stable", présenté en 1961 à linstitut International de Statistique. Ce texte est reproduit en Appendice D dans le Deuxième Volume de cet ouvrage.
Voir Chapitre I ci-dessous, § B.1.3, note (6).
(4) Plusieurs de ces Notes ont fait lobjet d'une diffusion miméographiée restreinte dont notamment :
- Sur une interprétation possible du champ magnétique terrestre, 24 octobre 1957, 7 p. - Sur une solution de l'équation aux dérivées partielles
- 9 + 4 tcK 6 = 0
et sur une interprétation de la constance de la vitesse de la lumière, 4 novembre 1957, 12 p.
- Sur une interprétation possible des anomalies de la gravité et ses applications, 5 novembre 1957, 34 p.
- Interprétation des anomalies de la pesanteur comme un effet d'écran des actions g ra v ifiques, mars 1960, 29 p.
Sur mon mémoire sur la vitesse de la lumière du 4 novembre 1957 voir ci-dessous Chapitre I, § G.5.2, p. 226 ; Chapitre VI, § C .l, p. 511-514 ; et Chapitre VII, § C.4, note 4, p. 599.
56
INTRODUCTION
C .l
C
CE QUI EST EN QUESTION
1.- Connexions des observations du pendule paraconique et des déviations optiques des visées sur mires avec les expériences optiques d'Ernest Esclangon de 1927-1928 et les expériences interférométriques de Dayton C. Miller de 1925-1926
Les expériences d'Esclangon et de Miller
1 - Les anomalies du pendule paraconique et les anomalies des visées sur mires que j ai mises en évidence présentent des connexions fra p ­ pantes avec les anomalies rencontrées dans l'étude de nombreux autres phénomènes.
Dans ce qui suit j examine tout particulièrem ent deux séries d'anomalies, celles qui correspondent aux expériences optiques d'Esclangon de 1927-1928, et celles qui correspondent aux expériences interférométriques de Miller de 1925-1926. Les unes et les autres, dont l'existence est très réelle, se révèlent à l'analyse d'une importance tout à fa it exceptionnelle 1.
Une corrélation générale avec la position de la Terre sur son orbite
2 - Ce qui caractérise notamment les observations du mouvement du pendule paraconique à support anisotrope et à support isotrope, les obser­ vations optiques que je leur ai associées, les observations optiques d'Esclangon, et les observations interférométriques de Miller, c'est leur corrélation avec la position de la Terre sur son orbite, en contradiction avec un postulat fondamental de la Théorie de la Relativité, Restreinte ou Générale 2.
(1) Chapitre IV ci-dessous. (2) Chapitres V, VI, et VII ci-dessous.
Le Chapitre V est entièrement consacré à l'analyse quantitative de cette corréla­ tion.
C .l
CE QUI EST EN QUESTION
57
Aucune interprétation
3- Dans mes Notes à VAcadémie des Sciences de 1957-1959, et tout particulièrem ent dans mon mémoire d'ensemble de 1958, "Doit-on reconsidérer les lois de la gravitation V je me suis sy sté m a tiq u e m e n t abstenu de toute interprétation des anomalies constatées dans le mouvement du pendule paraconique, et cela pour deux raisons, la première, c'est qu'à mes yeux ce qui était essentiel, c'étaient les faits observés, la seconde, c'est que je voulais me tenir à l'écart de toute polémique inutile sur des dogmes considérés comme définitivem ent é ta b lis dans les théories contemporaines et considérés c o m m e intangibles par certains membres de l'Académie des Sciences 3.
Des anomalies cohérentes entre elles
4- En fait, l'analyse des observations du pendule paraconique à sup­ port anisotrope et à support isotrope, l'analyse des observations des visées sur mires que je leur ai associées en 1958, et celle des observations des vi­ sées sur mires et sur collimateurs qui les ont suivies en 1959, l'analyse des observations optiques d'Esclangon, et l'analyse des observations interférom étriques de Miller, dém ontrent toutes l'existence d ' u n e cohérence très remarquable sous-jacente à toutes ces observations, et elles conduisent toutes à une même conclusion :
- Il est possible de déterminer la position de la Terre sur sa trajectoire par des expériences purement terrestres.
Elles conduisent toutes également à trois conceptions directrices :
- l'existence d'une anisotropie de Vespace, - la détermination de cette anisotropie de l'espace par des in ­
fluences astronomiques, - Vexistence d'un m ilieu intermédiaire, support matériel de la
transmission de ces influences.
(3) Pour éviter toute difficulté avec certains membres de l'Académie des Sciences très attachés à la Théorie de la Relativité d'Einstein, Albert Caquot n'a jamais cessé de me recommander instam m ent de m'abstenir de toute interprétation (voir notamment la note 3 du § A 1.3 ci-dessus, et le § D.3 ci-dessous ; voir également la Section G du Chapitre 1 ci-dessous).
Il me paraît préférable aujourd'hui de me dégager totalement de toute contrainte que ce soit.
INTRODUCTION
C .l
L'analyse approfondie de ces cinq séries d'observations ne permet naturellement pas d'affirmer la validité intrinsèque de ces trois concep­ tions directrices, mais elle permet d'affirmer que tout se passe comme si ces trois conceptions directrices correspondaient effectivement à une réa­ lité profonde 4.
En tout état de cause la validité, la cohérence, et les propriétés des observations analysées dans les cinq prem iers chapitres de cet ouvrage sont totalement indépendantes de toute hypothèse 5 et de toute théorie que ce soit.
Une seule conclusion certaine
5 - Toute interprétation théorique de l'ensemble de ces cinq séries d'observations serait actuellement tout à fa it prématurée. De nombreuses expériences complémentaires sont de toute évidence nécessaires pour que des régularités suffisantes apparaissent qui puissent mener à des lois précises et à une théorie générale 6.
Une seule certitude émerge actuellement. Des phénomènes nou­ veaux ont été m is en évidence que les théories actuellement admises sont incapables d'expliquer.
Je me suis donc limité dans cet ouvrage aux seules données de l'observation, en m abstenant systématiquement de présenter quelque synthèse théorique que ce soit 7.
(4) Voir Chapitre VI ci-dessous.
(5) En fait Vanisotropie de l'espace et sa détermination par des influences astrono­ miques ne sont pas des hypothèses. Ce sont des données de l'observation.
(6) Voir ci-dessus § A. 1.1.
(7) La seule exception que j'ai faite à ce principe est de montrer que les observations du pendule paraconique peuvent s'expliquer facilem ent à partir de l'hypothèse d'une anisotropie de l'espace d'inertie (voir ci-dessous, Chapitre I, § F.3, p. 206-212, et Chapitre II, Section I, p. 320-325).
CE QUI EST EN QUESTION
50
La Théorie de la Relativité
6.- En réalité, si tant de discussions, tant de passions se sont manifes­ tées et se manifestent encore sur la Théorie de la Relativité Restreinte et Générale, la raison en est très simple : une erreur de jugem ent portée in itia lem en t su r le caractère prétendu n ég a tif de l'expérience de Michelson, et la non prise en compte des observations de Miller de 19251926. De là est résultée une espèce d'égarement persistant dans la phy­ sique contemporaine et le dogmatisme intolérant qui l'a accompagné 8.
Rien n'illustre mieux cette espèce d'égarement que ce jugement de Fénelon 9 :
"La plupart des erreurs des hommes ne tiennent point tant à ce q u i l s raisonnent m al à p a rtir de principes vrais, mais bien plutôt à ce qu'ils raisonnent juste à partir de principes faux ou de jugem ents inexacts".
Une règle d'or
7.- Quant à moi, toutes mes recherches, tous mes travaux ont été do­ minés par une conviction absolue, c'est que pour être valable toute théo­ rie, quelle qu'elle soit, doit être confirmée, tant dans ses hypothèses que dans ses conséquences, par les données de l'observation.
C'est cette conviction qu'exprime la maxime qui tout au long de ma vie m'a constamment inspiré dans tous les domaines : "La soumission aux données de l'expérience est la règle d'or qui domine toute discipline scientifique" 10.
(8) Voir ci-dessous le Chapitre VII, § A.4 (9) Lettre de Fénelon, dite de Port-Royal, pour l'éducation du duc de Chevreuse. (10) Maurice Allais, 1989, La Philosophie de ma Vie, Autoportraits, Montchrestien, 1989, p. 70.
00
INTRODUCTION
C.2
2.- D eux découvertes fondam entales et authentiques
Deux phénomènes nouveaux
1 - Comme je l'ai déjà indiqué 1 j'ai mis en évidence dans mes expé­ riences de 1954 à 1960 des anomalies très significatives dune part dans le mouvement du pendule paraconique à support anisotrope et à support isotrope, et dautre part dans les visées optiques sur mires. J'en ai dé­ montré Vexistence, indépendam m ent de tout effet pervers. C es anomalies sont totalem ent inexplicables dans le cadre des théories actuellement admises.
En fait, les anomalies optiques que j ai mises en évidence en juillet 1958 présentent une connexion frappante avec les anomalies du pendule paraconique à support anisotrope. Par là même une relation a été établie entre deux phénomènes a priori tout à fait étrangers l'un à l'autre, l'Optique et la Mécanique 2.
Il
y a là incontestablement la découverte de deux phénomènes nou
veaux, l'u n et l'autre sans précédent dans la littérature, et dont les im­
plications ont une importance majeure quant aux fondements mêmes
des théories contemporaines.
Ce sont là deux découvertes fondam entales et authentiques, faites en 1958, et totalement méconnues par la science officielle depuis mainte­ nant trente-huit ans 4.
(1) § B.2.6 ci-dessus, p. 50.
(2) Chapitre III, § B.3, p. 338, et B.6, p. 345, ci-dessous.
(3) Peut-être certains lecteurs maccuseront-ils de manquer ici quelque peu de mo­ destie, mais le fait que je puisse revendiquer la paternité de ces deux découvertes ne change rien à leur nature, et je ne vois pas très bien pourquoi je devrais les sous-estimer, alors que leur importance capitale est manifeste.
Depuis trente-huit ans la science officielle a réussi à faire un silence total sur ces deux découvertes. Cest à ce silence que dans l'intérêt même de la science il convient de mettre fin.
Ce n'est réellement pas manquer à l'éthique que de revendiquer la paternité de découvertes. Le grand Ampère lui-même n'a-t-il pas écrit :
"On ne peut nier l'importance de ces expériences ni se refuser à convenir que la découverte de Vaction de la Terre sur les fils conducteurs m 'appartient aussi complètement que celle de iaction mutuelle de deux corps". (André-Marie Ampère, 1826, Théorie m athém atique des phénomènes électrody­ namiques uniquement déduite de l'expérience, p. 103).
(4) Voir page suivante.
CE QUI EST EN QUESTION
61
Les deux expériences cruciales de juillet 1958 sur le pendule paraconique à support anisotrope
2.- En fait, les deux expériences cruciales, poursuivies d'une manière continue et dans des conditions identiques, pendant un mois, en juillet 1958, l'une dans un sous-sol à l'institut de Recherche de la Sidérurgie (IRSID) à Saint-Germain, l'autre dans une carrière souterraine à Bougival, à six kilomètres de distance et avec cinquante sept mètres de recouvrement, ont radicalement balayé toutes les objections présentées auparavant, en donnant les mêmes résultats quant à l'existence d'une périodicité diurne lunaire de 24 h. 50 mn. dans le mouvement du pendule paraconique à support anisotrope, d'une am plitude inexplicable dans le cadre des théories actuellement admises.
Il
est très remarquable que pendant le même mois de juillet 1958
Saint-Germain les déviations optiques des visées Nord-Sud et Sud-Nord
sur des mires par deux lunettes azimutales ont mis en évidence les
mêmes composantes périodiques de 24 h. 50 mn., et que ces composantes
sont exactement en phase avec celles du pendule paraconique constatées
à Saint-Germain et à Bougival 5.
Comment ne pas rappeler ici ce qu'écrivait André-Marie Ampère
en 1826 6 :
" Les époques où l'on a ramené à un principe unique des phénomènes considérés auparavant comme dus à des causes absolument différentes, ont été presque toujours accompagnées de la découverte d'un grand nombre de nouveaux faits, parce qu'une nouvelle manière de conce­ voir les causes suggère une m ultitude d'expériences à tenter, d'explications à vérifier".
(4) Pour beaucouD, que deux découvertes fondamentales aient pu être faites "par un am ateur" est tout à fait incompréhensible et, à vrai dire, impossible.
Pour mes détracteurs, que des phénomènes tout à fait essentiels aient pu échap-
Fer pendant des dizaines d'années à la sagacité d'expérimentateurs avertis dépasse entendement. Pour eux, ces prétendues découvertes ne peuvent ainsi reposer que sur des erreurs et des illusions. Il ny a donc pas lieu de les prendre en considération.
Voir § D.3 ci-dessous.
(5) La validité et la portée de ces deux découvertes se trouvent aujourd'hui considé­ rablement renforcées par les analyses fondées sur les nouveaux calculs présentés dans cet ouvrage.
(6) André-Marie Ampère, 1826, Théorie m athém atique des phénomènes électro-dy­ namiques uniquement déduite de l'expérience, p. 118.
INTRODUCTION
C.2
Des effets d'une grandeur relativement considérable
3.- Si l'on considère les recherches contemporaines, les efforts consi­ dérables déployés pour mettre en évidence des effets extrêmement petits, et les appareillages extrêm em ent complexes et très coûteux mis en œuvre, et si on les rapproche de mes expériences sur le pendule paraco­ nique et les effets optiques associés, on ne peut manquer d'être frappé par la très grande simplicité des processus expérimentaux que j'ai utilisés pour leur étude et Vimportance quantitative relative considérable des ef­ fets constatés, tout particulièrement pour le pendule paraconique dont l'amplitude observée de la composante périodique de 24 h 50 mn est de vingt à cent m illions de fois plus grande que l'amplitude calculée par la théorie actuellement admise de la gravitation 7*8.
De nouvelles perspectives
4- Comme tous les phénomènes nouveaux, qui, à un moment donné, s'avèrent inexplicables dans le cadre des théories admises et qui contrai­ gnent à les remetttre en question, les anomalies du pendule paraconique et les anomalies optiques que j'ai mises en évidence ouvrent à de très nombreux points de vue de nouvelles perspectives, notamment quant à l'existence d'une anisotropie de l'espace variable avec le temps 9.
(7) Suivant que l'on considère le pendule paraconique à support anisotrope ou le pendule paraconique à support isotrope.
Voir ci-dessous, Chapitre I, § B.2.1, p. 118, et Chapitre II, § F.2.2, p. 285.
(8) Si on considère par exemple l'avance de 42 secondes sexagésimales par siècle du périhélie de Mercure dont l'explication à 5" près est considérée comme un grand succès de la théorie de la relativité (voir Chapitre VII ci-dessous, § C.6.2) et si on considère
l'influence lunaire de 24 h. 50 mn. de lordre de 10'5 radians par seconde de temps sur le pendule paraconique (note 5 ci-dessus), elle correspond à 6,51 milliards de secondes sexagésimales par siècle *. Les ordres de grandeur sont totalement différents.
*
B-5 rad/sec = 10'5 (—7C . 60. 60) (100. 365,25 . 24 . 60. 60) secondes par siècle
= 6,51 10 9 secondes par siècle
(9) Certains peuvent se demander pourquoi j'ai tant attendu pour publier cet ou­
vrage. Les raisons en sont simples. Dans les années soixante l'hostilité qui s'était mani­
festée était si puissante, les rumeurs sur la non validité de mes expériences si nom ­ breuses et si insistantes, certaines venant de personnalités ayant une grande réputation
et une grande influence, que rien n'aurait pu me permettre de lutter contre elles. Elles persistent encore aujourd'hui.
De plus, j'ai été complètement absorbé dans les années qui ont suivi l'arrêt de mes expériences par mes travaux économiques sur l'analyse monétaire, la théorie de
l'optimum capitalistique, la théorie des surplus, la théorie des choix aléatoires, et la théorie des probabilités, tous travaux qui ont donné lieu de ma part à de très nombreuses publications (voir Allais, 1989, Autoportraits, p. 121-144).
C.2
CE QUI EST EN QUESTION
63
Comme l'a souligné Max Planck 10 :
"Lorsqu'il se produit une révision ou une transform ation d'une théorie physique, on trouve qu'il y a presque toujours au point de départ la constatation d'un ou plu­ sieurs faits qui ne pouvaient pas entrer dans le cadre de la théorie, sous sa forme actuelle. Les faits restent en ef­ fet toujours la clef de voûte de laquelle dépend la stabilité de toute théorie, si importante qu'elle puisse être.
Pour le théoricien vraim ent digne de ce nom il n'y a d'ailleurs rien de plus intéressant q u u n fait en contra­ diction avec une théorie jusqu'alors tenue pour vraie, c'est alors que commence pour lui le véritable travail".
Et comme l'a écrit Henri Poincaré 11 :
"Le physicien qui vient de renoncer à l'une de ses hypo­ thèses devrait être plein de joie, car il vient de trouver une occasion inespérée de découverte. Son hypothèse, j'im agine, n'avait pas été adoptée à la légère : elle tenait compte de tous les facteurs connus qui semblaient pou­ voir intervenir dans le phénomène. S i la vérification ne se fa it pas, c'est qu'il y a quelque chose d'inattendu, d'extraordinaire : c'est qu'on va trouver de l'inconnu et du nouveau".
(10) Max Planck, 1941, Initiations à la Physique, Flammarion, p. 40. (11) Henri Poincaré, 1906, La Science et l'Hypothèse, Flammarion, 1927, p. 178.
INTRODUCTION
D .l
D SOUTIENS ET OPPOSITIONS
Des soutiens exceptionnels
• Je dois une immense gratitude à Emmanuel André-Martin, Pierre Ricard, Albert Caquot, et René Dugas aujourd'hui disparus, qui m'ont fait confiance et grâce au soutien desquels j'ai pu poursuivre de 1954 à 1960 mes expériences sur le pendule paraconique et les expériences de visées optiques sur mires que je leur ai associées.
C'est à E m m a n u e l André-M artin que je dois d'avoir disposé d'un premier laboratoire en janvier 1953 2.
C'est à Pierre Ricard que je dois d'avoir disposé en octobre 1953 d'un labora­ toire à YInstitut de Recherche de la Sidérurgie à Saint-Germain avec deux col­ laborateurs, Jacques Bourgeot et Annie Rolland 3. C'est grâce à eux, et tout particulièrement à Jacques Bourgeot, dont l'efficacité, la conscience profes­ sionnelle, l'intelligence et le dévouement ont été exemplaires, que mes expé­ riences ont pu être réalisées avec un plein succès 4.
(1)
Emmanuel André-Martin (16 juillet 1900-23 juin 1978), Pierre Ricard (3 avril 1899 - 4
avril 1956), Albert Caquot (1 er juillet 1881 - 27 novembre 1976), René Dugas (11 août 1897 - 15 juin 1957).
(2)
Dans les locaux de la Compagnie Clemençon, 34 rue Milton, à Paris, dont le
président était André-Martin, avec l'assistance très active et très efficace de M. Coupry,
Ingénieur de la Compagnie Clemençon. Voir ci-dessus § B.1.4.
(3)
Pierre Ricard était à lépoque Président des Industries Métallurgiques et Minières.
En mai 1953 j'ai téléphoné à Pierre Ricard pour lui demander s'il pouvait m'aider pour que
ie puisse poursuivre avec des moyens suffisants les expériences que javais réalisées dans les
locaux de la Compagnie Clemençon. Sa réponse a été étonnante :
"J 'a i lu votre ouvrage d'économie de 1943. Je le considère comme tout à fait fondam ental et
comparable pour VEconomie à la "Mécanique Analytique" de Lagrange pour la Mécanique. Je vous fais donc confiance. Que vous faut-il ?
"Malheureusement je pars demain aux Etats-Unis, mais adressez vous de ma part au
Directeur de l'institut de Recherches de la Sidérurgie. Il fera le nécessaire".
Dix jours après la décision était prise définitivement de m'affecter à l'IRSID un grand labo­
ratoire à deux étages superposés avec deux collaborateurs. Durant toute mon existence je n'ai jamais vu une telle capacité de décision fondée sur la
confiance dans les hommes.
(4)
Quand j'ai engagé en octobre 1953 Jacques Bourgeot (qui auparavant avait déjà tra­
vaillé plusieurs mois au sein de l'institut Géographique National) il n'avait que 23 ans, mais
ses capacités exceptionnelles n'ont cessé de se confirmer dans les années qui ont suivi.
Mon laboratoire à l'IRSID a fonctionné du 16 octobre 1953 au 30 juin 1960.
SOUTIENS ET OPPOSITIONS
65
Je dois à Albert Caquot la présentation, malgré de nombreuses et persistantes oppositions, de huit N otes à lAcadémie des Sciences sur le pendule paraconique 5. Ces Notes ont porté respectivement sur le disposi­ tif expérimental, le processus d'observation, et l'analyse harmonique des mouvements du pendule paraconique, sur les effets de léclipse totale de soleil du 30 juin 1954, sur la théorie du pendule paraconique et l'influence lunisolaire, sur les nouvelles expériences cruciales de juillet 1958 sur le pendule paraconique à support anisotrope à Bougival et à Saint-Germain, sur la structure périodique des azimuts observés lors de ces expériences, sur la déterm ination expérimentale des effets de l'inclinaison de la surface portante et de l'anisotropie du support. Ma dernière communication a été celle du 9 février 1959 6.
Je dois à René Dugas 7 un soutien constant et efficace auprès de nombreuses personnalités et tout particulièrement auprès de nombreux membres de l'Académie des Sciences.
Les disparitions prématurées en 1956 et 1957 de Pierre Ricard et de René Dugas m'ont privé de deux soutiens tout à fait essentiels.
Je dois à Joseph Kampé de Fériet d'avoir présenté mes deux Notes sur Vanalyse harm onique à l'Académie des Sciences, la première sur la généralisation du test de Schuster au cas de séries temporelles auto­ corrélées, et la seconde sur l'application de ce test à l'analyse harmo­ nique des azimuts du pendule paraconique ®.
(5) CRAS, 13 et 25 novembre 1957, 4 et 16 décembre 1957, 3 novembre et 22 décembre 1958, 19 janvier et 9 février 1959 (voir ci-dessus § B.2.7, p. 51).
(6) A partir de cette date s'est imposée une puissante cabale tant à l'encontre de mes travaux de physique qu'à lencontre de mes positions libérales en économie.
Voir ci-dessous, Chapitre I, § G.5, p. 225-230, et Chapitre X, § B.2, p. 685-686. Voir également Louis Rougier, Juillet 1959, Scandale à Polytechnique (Ce texte est reproduit dans le Deuxième volume de cet ouvrage en Annexe I.D, p. 31 ci-dessus).
(7) René Dugas était directeur à la SNCF, mais il avait un violon d'Ingres, l'analyse des fondements ae la Mécanique, et il a publié deux ouvrages fondamentaux : Histoire de la Mécanique (1950), et La Mécanique au X VIIIèm e siècle (1954), préfacés l'un et l'autre par Louis de Broglie.
René Duças m'avait fait à l'époque une prédiction : "Il arrivera un jo u r où votre pendule paraconique sera installé dans tous les observatoires du monde". Cependant sa prédiction n'a pu jusqu'ici se réaliser.
(8) CRAS, 13 mai et 23 décembre 1957 (voir ci-dessus § B.2.7, p. 51).
INTRODUCTION
D .l
• Cest grâce au soutien constant de plusieurs membres de l'Académie des Sciences dont notamment Albert Caquot, Donation Cot, Georges Darrieus, Joseph Kampé de Fériet, André Léauté, Albert Pérard, Maurice Roy, Pierre Tardi, et René Thiry, et des généraux Paul Bergeron et Jean Guérin, présidents successifs du Comité d'Action Scientifique de la Défense nationale, et au retentissem ent de ma Conférence du 22 février 1958, que des crédits m'ont été accordés par le Comité d'Action Scientifique de la Défense N ationale et par le Centre National de la Recherche Scientifique, et quainsi ont pu être réalisées les deux expériences cruciales, poursuivies d'une manière continue et dans des conditions identiques, pendant un mois, en juillet 1958, l'une dans un sous-sol à l'Institut de Recherche de la Sidérurgie à Saint-Germain, l'autre dans une carrière souterraine à Bougival à six kilomètres de dis­ tance et avec cinquante-sept mètres de recouvrement 9.
Le plein succès de ces expériences a été marqué par le Prix Galabert 1959 de la Société Française d A stronautique, et un prix, en 1959, de la Gravity Research Foundation 10.
Ces expériences de juillet 1958 ont été accompagnés à l'IRSID des expériences de visées sur mires qui ont donné des résultats tout à fait dé­ cisifs 11.
(9) Voir ci-dessus § C.2.2.
(10) Voir ci-dessus § B.2.10.
(11) Chapitre III, Section B, p. 334-344 ci-dessous. C'est grâce à mon ami Guy Berthault qu'en 1992 et 1993 des essais
d'enregistrement continu des visées sur mires ont pu être réalisés. Une analyse en est donnée dans le Deuxième volume de cet ouvrage, Chapitre III, Section B (voir p. 29 cidessus).
C'est grâce encore à Guy Berthault que vont pouvoir être publiés le présent w lume et la plupart de mes travaux de physique.
D.2
SOUTIENS ET OPPOSITIONS
67
2.- L'intérêt soulevé p a r mes expériences
De 1953 à 1956je me suis abstenu de toute publication, car je voulais être absolument sûr de la réalité du nouveau phénomène que j'avais mis en évidence : des effets lunisolaires dont les amplitudes étaient totalement inexplicables dans le cadre des théories actuellement admises.
En 1956 j'ai considéré que j'étais en mesure de publier l'essentiel de mes résultats. Ils ont fait l'objet de cinq communications à l'Académie des Sciences par Albert Caquot et Joseph Kampé de F é rie t1.
Le 22 Février 1958 j'ai présenté une synthèse de mes résultats lors de ma Conférence, "Faut-il reconsidérer les lois de la gravitation ? S u r une nouvelle expérience de mécanique"t présidée par Albert Caquot, dans l'amphithéâtre Henri Poincaré à l'Ecole Polytechnique 2.
De 1956 à 1958, cent vingt sept personnalités du monde scientifique dont plus de cinquante spécialistes de Mécanique et de Géophysique 3 sont venues visiter mon laboratoire de Saint Germain, puis celui de Bougival. Aucune d'entre elles n'a pu présenter une explication valable des effets constatés dans le cadre des théories admises.
En 1958 la revue Polytechnicienne Perspectives X a publié mon Mémoire d'ensemble "Doit-on Reconsidérer les Lois de la Gravitation ?". La traduction anglaise de ce mémoire a été publiée en 1959 par la revue américaine Aero-Space Engineering, sous le titre "Should the Laws of Gravitation be Reconsidered ?" 4.
(1) Voir ci-dessus § B.2.7, p. 51, et ci-dessous, § D.3.1, note 1, p.69.
(2) § B.2.9 ci-dessus, p. 52 L'amphi était archicomble. Plus de 600 personnalités ont assisté à ma Conférence. De très larges échos en ont été donnés dans la Presse. Voir tout particulièrement :
Pierre de Latil, Le pendule fatal aux lois de la mécanique, Le Figaro Littéraire, 18 janvier 1968 ;René Sudre, L'énigme de la gravitation, Revue des Deux Mondes, 1 er février 1958 ; Henri François, Faut-il reconsidérer les lois de la gravitation ?, Le Monde, 22 février 1958 ; Pierre Devaux, Manifeste scientifique à Polytechnique, Le Figaro, 25 février 1958.
Les principales analyses sont reproduites en Annexe C dans le Deuxième volume de cet ouvrage.
(3) Dont quatorze membres de l'Académie des Sciences : Albert Caquot, Pierre Chévenard, Donation Cot, Jean Coulomb, André Danion, Georges Darmois, Joseph Kampé de Fériet, André Léauté, Albert Pérard, Joseph Pérès, Kené Perrin, Maurice Roy, Pierre Tardi, René Thiry.
(4) Voir ci-dessus § A.2.2, p. 42.
INTRODUCTION
D.2
Dans Vensemble mes expériences ont suscité de toutes parts un in­ térêt considérable en France et à Vétranger 5.
En fait, tous ceux qui ont analysé sérieusement mes travaux n'ont cessé d'être frappés par la cohérence de mes analyses et de mes résultats 6, et par leur valeur scientifique 7.
(5) Jai reçu notamment un immense courrier de tous les pays. Ainsi, et par exemple, tout récemment encore, le 1 er août 1996, jai reçu une
lettre d'un physicien chinois S.W. Zhon du Department of Physics, H uazhong University o f Science and Technology, me faisant part de recherches et de publications sur les anomalies constatées en mécanique, en optique, et en physique atomique lors des éclipses solaires de 1987, 1992 et 1995, entreprises à la suite de mes observations des anomalies du pendule paraconique lors de l'éclipse du 30 ju in 1954, et soulignant mon rôle de pionner dans le domaine des recherches sur les anomalies de la gravitation.
(6) Voir notamment le jugement du physicien anglais Robert Latham (note 3 du § A. 1.3 ci-dessus, p. 39). Voir également les appréciations de mai 1959 du général Paul Bergeron, président du Comité d'Action Scientifique de la Défense Nationale dans sa lettre à Wemer von Braun, Chapitre I, § G.6, note 2, ci-dessous, p. 231.
(7) A la suite de la publication en septembre 1996 de mon article "Les expériences de Dayton C. M iller et la Théorie de la relativité" dans la Revue Polytechnicienne, L a Jaune et la Rouf*e, un de mes correspondants de 1958, Paul Ernest de Montaigne, ancien élève de 1Ecole Polytechnique, nhésite pas à mécrire :
"J'ai suivi avec un très vif intérêt vos conférences sur le pendule p a ra ­ conique ...
"J'ai été, fa u t-il le dire, un peu fru stré de vous voir Prix Nobel d'Economie. Je vous attendais davantage Prix Nobel de Physique. Vous voici revenu à la Physique, et com ment ! J'espère que vous ne l'abandonnerez plus".
Lorsque j'ai reçu le Prix Nobel 1988 de Sciences Economiques, Robert Latham, de YIm périal College o f Science and Technology, ma écrit :
"Please accept m y most hearty congratulations ... "It is a pity, science being what it is, that you can't get a sim ilar récogni­ tion for the pendulum work. I know I am in a minority but my personal view is that it is ju s t as important, and will be acknowledged as such in due course".
D.3
SOUTIENS ET OPPOSITIONS
69
3 Des oppositions acharnées
Une très forte opposition sans cesse accrue
1 - En fait, dès la publication en 1956 des résultats de mes expé­ riences, je n'ai cessé de me heurter aux "vérités établies", et aux dogma­ tismes des "establishments" de toutes sortes qui en assurent la domina­ tion 1.
De multiples objections n'ont cessé de m'être opposées, dont la plupart étaient peu fondées, ou même totalement infondées, et dont les plus redoutables ne reposaient que sur des rumeurs non explicitées ré­ pandues dans les couloirs, trop souvent par des personnalités de premier plan, et auxquelles il m'était tout à fait impossible de répondre. J'ai demandé, mais en vain, d'être entendu par une Commission de l'Académie des Sciences. Rien n'y a fait.
Un silence de plomb a masqué le plein succès des expériences cru­ ciales de 1958 et leur signification 2.
(1) Mes deux premières Notes à l'Académie des Sciences, "Mouvements pério­ diques du pendule paraconique" et "Analyse harmonique des mouvements du pendule paraconique", présentées par Albert Caquot en 1956 ont tout dabord été refusées par les deux Secrétaires perpétuels, R. Courier et Louis de Broglie (voir leur lettre du 20 no­ vembre 1956 à Albert Caquot reproduite dans YAnnexe LA du Deuxième Volume de cet ouvrage. Voir ci-dessus p. 31). Ces deux Notes nont pu être publiées quun an plus tard les 13 et 25 novembre 1957.
En fait, une opposition constante, de plus en plus forte, à la publication de toutes mes Notes, n'a cessé ae se manifester à VAcadémie des Sciences.
(2) Dans un ouvrage récent, "L'univers de la relativité générale", Editions Vues nouvelles, mai 1996, Marcel Macaire, ancien élève de lEcole Polytechnique, écrit (p. 11 et 66-67):
"(Lanalyse de Maurice Allais) aurait dû susciter un intérêt passionné ; curieusement, il n'y eut que très peu d'échos et quelques critiques généra­ lement hostiles. Pourtant son argumentation était solide...
"La critique oui a été faite - en 1958 - des résultats de Maurice Allais est dépourvue d'objectivité
INTRODUCTION
D.3
Finalement, faute de crédits, et malgré le succès éclatant des ex­ périences cruciales de ju ille t 1958, j'ai dû fermer mes laboratoires de lIRSID et de Bougival et arrêter toutes mes recherches expérimentales en juin 1960 3.
Une protestation instante
2 - A vrai dire, cette résistance aux idées nouvelles, d'autant plus vi­ rulente qu'elle est plus ignorante et plus incompétente, dérive d'un pos­ tulat toujours sous-jacent : toute théorie, tout modèle, toute expérience, toute étude, qui s'écarte des vérités établies ou les contredit, ne peut être querronée.
(note 2 suite)
"Ce qui frappe dans le travail de Maurice Allais, c'est la profusion des résultats qui infirment la loi de Newton. Toutes les expériences montrent des anomalies. S 'il n'y en avait qu'une, on pourrait douter ; mais leur nombre et leur répétition auraient dû inciter les m ilieux scientifiques à analyser les résultats et à les prendre en compte. Or, leur publication n 'a suscité que l'indifférence et l'hostilité. A la vérité, les arguments invoqués par les adversaires des thèses de Maurice Allais sont contradictoires. Les uns - par exemple - contestent la périodicité des courbes représentatives des résultats observés, alors que d'autres l'admettent, mais prétendent que la loi de Newton suffit à les expliquer.
"Mais il y a pire que l'indifférence ; le silence. On aurait dû trouver, dans la presse spécialisée, une critique ordonnée des résultats de Maurice Allais et, dans ta grande presse, des éditoriaux attestant de la nouveauté des résultats obtenus et faisant état des arguments de ses adversaires. Or, rien de tel ne se produisit ; en 1958, le désintérêt fu t total pour des expé­ riences qui remettaient en cause des théories adm ises depuis trois siècles".
(3) Voir ci-dessous, Chapitre I, § G.2, G.5 et G.6 , p. 215-216 et p. 225-235 ; et Chapitre X, § B.2, B.3, et B.4, p. 685-689.
Voir également dans le Deuxième volume de cet ouvrage le Chapitre VIII, Des oppositions dogmatiques, et les Annexes I.A et I.D (voir le Sommaire ci-dessus, p. 3031).
D.3
SOUTIENS ET OPPOSITIONS
71
Cette résistance, trop souvent aveugle et butée, aux idées nouvelles constitue certainement un des plus grands obstacles aux progrès de la science dans tous les domaines. Les découvertes, à toutes les époques, ont rencontré Vopposition fanatique des m andarins de la science 4.
Mais quelles qu'aient été les oppositions que j'ai rencontrées, et quels qu'aient été les obstacles de toutes sortes qu'elles ont dressés sur ma route, elles n'ont ja m a is réussi à m'em pêcher et elles ne m'empêcheront ja m ais de défendre ce que je pense être la vérité 5.
(4) La tactique la plus redoutable et la plus perfide contre les idées nouvelles est la conspiration du silence, contre laquelle aucune défense n'est possible.
Si finalement, et malgré tous les obstacles qui lui sont opposés, une idée finit par triompher, celui qui le premier l'a défendue en est souvent dépouillé, et William James a pu justement écrire (Allais, 1966, L'Economique en tant que Science) :
"Toute doctrine traverse trois états : on l'attaque d'abord, en la décla­ rant absurde ; puis on admet qu'elle est vraie, évidente, m ais insigni­ fiante. On reconnaît enfin sa véritable importance et ses adversaires revendiquent alors l'honneur de l'avoir découverte".
(5) Je n'en ai pas moins ressenti très durement comme une très grande injustice le refus par l'Académie des Sciences de la publication de ma Note du 23 février 1960 sur les résultats purement expérimentaux de mes observations optiques de juillet 1958 (voir ci-dessous Chapitre III, § B.4), et le développement dune véritable cabale à mon e n ­ contre qui m'a finalement contraint à fermer mon laboratoire de l'IRSID en iuin 1960 et, faute de moyens, à cesser toute recherche expérimentale (voir ci-dessous Chapitre I, Section G, p. 213-235, et Chapitre X, § B.2 et B.3, p. 685-689, et Deuxième Partie de cet ouvrage. Chapitre VIII, voir ci-dessus p. 30).
Que des m andarins de la science officielle aient pu participer à cette cabale n'en change malheureusement en rien la nature. Elle ne fait que l'aggraver. Une cabale reste une cabale.
Cette cabale ne s'est pas limitée à l'Académie des Sciences. Louis Armand, président en 1958-1959 du Conseil de perfectionnement de l'Ecole Polytechnique a fait état des rumeurs sur la non validité de mes travaux sur le pendule paraconique pour contribuer à faire échouer ma candidature en 1959 à la chaire d'économie de l'Ecole Polytechnique.
Voir la Troisième Introduction à mon Traité d'Economie Pure, § 34, p. 124-126, et Louis Rougier, juillet 1959, "Scandale à P o ly te c h n iq u e Le mémoire de Louis Rouçier est reproduit en Annexe I.D dans le Deuxième volume de cet ouvrage (voir p. 31 ci-dessus).
INTRODUCTION
D.3
Je mesure pleinement les risques que je prends en persistant à m'engager sur un terrain qui suivant tous les critères officiels n'est pas le mien. Mais serait-ce donc là une raison majeure pour me taire 6 ?
E n fa it, ce livre se veut être une protestation instante contre les préjugés enracinés et le fanatism e aveugle de tous ceux qui s'opposent de toutes leurs forces aux progrès de la science. Comme l'a écrit autrefois Rabelais : "Ignorance est mère de tous les maux".
(6) Dans ma Conférence du 28 février 1958 à lEcole Polytechnique et avant les ex­ périences cruciales de juillet 1958 je disais déjà :
"Il est hors de doute qu'il y a pour moi de très grands risques, étant un économiste, à faire des recherches de physique, et d'encourir le risque de me tromper. On peut pardonner à un professionnel de se tromper, mais on ne pardonnera jam ais à quelqu'un qui n'est pas de la profession, de se tromper".
Quant à savoir si je me trompe, ou si ce sont mes adversaires qui se trompent, seuls les faits peuvent en décider.
E .l
AU LECTEUR
73
E
AU LECTEUR
1 La rédaction de cet ouvrage
La présentation en deux volumes
1.- A la réflexion il m'est apparu préférable de présenter cet ouvrage, "L*anisotropie de l'espace. La nécessaire révision de certains postulats des théories contemporaines", en deux volumes intitulés respectivement, "Les données de l'expérience" et "Compléments expérim entaux et théo­ riques", et de publier dès maintenant le premier volume 1.
Le premier volume
2 - Dans ce qui suit j'examine successivement 2 :
- Mes expériences sur le pendule paraconique à support anisotrope (Chapitre I),
- Mes expériences sur le pendule paraconique à support isotrope (Chapitre II),
- Mes expériences sur les déviations optiques des visées sur mires de 1958, et leurs prolongements de 1959 (Chapitre III),
- Deux séries d'expériences antérieures très significatives, celles d'Esclangon et celles de Miller (Chapitre TV),
- La structure périodique semi-annuelle et annuelle des observations analysées et leurs interdépendances (Chapitre V),
- L'anisotropie de l'espace (Chapitre VI), - L'interprétation et la portée des observations analysées (Chapitre
VII), - Un plan d'expériences simultanées à réaliser (Chapitre VIII), - L'opposition incessante aux idées nouvelles au cours de l'histoire
(Chapitre IX), - Enfin, les nouvelles perspectives qui s'ouvrent aujourd'hui
(Chapitre X).
(1) Le deuxième volume ne pourra être publié que dans quelques mois. (2) Le présent ouvrage doit énormément à mon épouse Jacqueline dont les sugges­ tions et les critiques, toujours très constructives, m'ont été extrêmement utiles.
INTRODUCTION
E .l
Le lecteur trouvera à la fin de cette Première Partie toutes les réfé­ rences relatives aux développements de cet ouvrage 3 ainsi qu'un index des noms.
Le second volume
3- Dans le second volume de cet ouvrage j'examinerai certains dévelop­ pements, tout à fait essentiels, des questions traitées dans les différents Chapitres de cette Première Partie, et qui, faute de place, n'ont pu y être analysés.
En outre je joindrai en Appendices à ce volume différents Mémoires en liaison directe avec les développements des dix Chapitres de cette Première Partie, ainsi que des textes relatifs aux oppositions qui m'ont été faites et auxquelles j'ai dû faire face (Annexes I) et les Notes préparées pour l'Académie des Sciences et qui n'ont pu être publiées dans les Comptes Rendus (Annexes II) 4.
Des difficultés inévitables
4 - Certains passages du présent ouvrage sont très techniques. Certes, et autant qu'il était possible, j'ai évité tout formalisme mathématique en reje­ tan t en principe dans le Deuxième Volume de cet ouvrage tous les dévelop­ pements impliquant des développements mathématiques.
Mais certaines questions, comme par exemple la présentation des principes du calcul théorique de l'influence lunisolaire sur le mouvement du pendule paraconique suivant la théorie actuelle de la gravitation, sont si im portantes qu'il m'a paru nécessaire de les inclure dans mon exposé 5.
Le texte comporte également de très nombreuses notes et de très nom­ breux renvois, ce qui peut présenter quelques difficultés pour le lecteur ; mais j'ai voulu avant tout que mes développements soient rigoureux et dé­ pourvus de toute ambiguïté.
(3) Je recommande tout particulièrement au lecteur de toujours se référer aux travaux originaux, et non pas aux commentaires de seconde main. (4) Voir le Sommaire ci-dessus, p. 28-33. (5) Voir notamment Chapitre I, § B.2, et F.3.2, p. 118-129, et 206-212 ; et Chapitre II, Section I, p. 320-325.
AU LECTEUR
75
Enfin, le texte qui suit comporte quelques répétitions. Elles étaient, en l'espèce, inévitables dès lors que l'exposé de chaque Chapitre constitue par lui même un tout en liaison avec les exposés des autres chapitres et que toutes les questions étudiées sont liées les unes aux autres par des re­ lations nombreuses et relativement complexes.
Les analyses quantitatives
5- De très nombreux calculs effectués depuis janvier 1995 ont com­ plété mes analyses de 1954-1960. Tous ont entièrement confirmé la très grande cohérence sous-jacente à toutes les observations effectuées de 1954 à 1960 en en précisant la signification et la portée. En fait, ces observa­ tions sont tout à fait inexplicables dans le cadre des théories actuellement admises.
En tout état de cause, les analyses quantitatives présentées dans les cinq premiers Chapitres de cette Première Partie sont totalem ent indé­ pendantes de toute hypothèse et de toute théorie que ce soit.
Une rédaction entièrement subordonnée à la rigueur et à la clarté
6 - Tel qu'il est, et bien qu'il ait fait l'objet de très nombreuses versions successives au cours de sa rédaction de juillet 1995 à février 1997, cet ouvrage est certainement très imparfait. Cette rédaction comportait en effet de très nombreuses difficultés résu ltan t de la complexité des questions analysées et de la nécessaire lim itation des exposés 6. Elles n'ont pu être que partiellement surmontées.
Un seul principe m'a guidé : "Tout sacrifier à la rigueur et à la clarté" 7.
(6) Il m'a fallu également retrouver tous les matériaux nécessaires pour la rédac­ tion de cet ouvrage. Après plus de trente cinq ans cela n'a pas toujours été facile.
(7) Je tiens ici à remercier très vivement Anne-Marie et Alain Villemur, collabora­ teurs exceptionnels. Anne-Marie Villemur a su présenter avec une efficacité remar­ quable les versions successives de cet ouvrage. Alain Villemur a exécuté avec une grande intelligence les calculs et les graphiques très nombreux correspondant aux analyses quantitatives.
76
INTRODUCTION
E.2
2.- A contre-courant
• Incontestablement les analyses de cet ouvrage, totalement à contrecourant des "vérités établies" d'aujourd'hui, susciteront de violentes op­ positions. On adm ettra difficilement que l'économiste que je suis ait pu, par ses expériences et ses analyses, m ettre en échec des théories phy­ siques enseignées partout comme des vérités définitives.
Contre les fanatiques, je reste convaincu, comme jadis en 1959, qu'il n'y a rien à faire. Aveugles et sourds, butés dans leurs certitudes, ils nieront tout en bloc 1. Mais aujourd'hui, comme en 1958 2, il y a des hommes honnêtes, tout prêts à examiner les faits, mêmes s'ils peuvent leur apparaître, de prime abord, opposés à leurs propres convictions.
On m'a dit que la revendication de ma part de deux découvertes fondamentales ne pourrait qu'exaspérer certains lecteurs. Certes, un tel avertissement n'est pas sans valeur ; il est incontestable. Mais, encore une fois, ce n'est pas en sous-estimant la portée des phénomènes nou­ veaux que j'ai mis en évidence qu'il serait possible d'alerter réellement le monde scientifique, tout au moins la partie du monde scientifique qui n'est pas aveuglée par les préjugés, les partis pris, et une foi aveugle dans les vérités établies.
Il
est hors de doute que l'existence indiscutable des anomalies d
pendule paraconique et des anomalies optiques que j'ai mises en évi­
dence, les implications des observations optiques d'Esclangon, et celles
des observations interférométriques de Miller 3 sont de nature à amener
une révision profonde des fondements mêmes des théories actuelles.
(1) Plus vraisemblablement ils essaieront de faire le silence. J'en donnerai dans le Chapitre X un exemple récent particulièrement significatif relatif à l'analyse quantita­ tive des observations de Miller présentée dans le chapitre IV ci-dessous.
(2) En 1960 neuf membres au moins de l'Académie des Sciences (Caquot, Cot, Darrieus, Kampé de Fériet, Léauté, Pérard, Roy, Tardi, Thiry) étaient convaincus de la nécessité de poursuivre mes expériences dont les résultats leur paraissaient tout à fait essentiels, et ils ont fait les plus grands efforts pour que les moyens nécessaires me soient accordés.
(3) Implications inaperçues, pour une large part, par ces deux auteurs.
AU LECTEUR
77
C'est là une certitude, mais elle se heurtera comme déjà dans les années cinquante, à l'opposition aussi aveugle qu'acharnée de tous ceux qui ne fondent leur pensée que sur les vérités établies.
• A première vue certains de mes jugem ents, au cours de cette Introduction et des Chapitres qui suivent, pourront peut-être apparaître au premier abord quelque peu excessifs. Mais ce qui est réellement excessif, et à vrai dire inadmissible, c'est l'espèce d'indifférence avec laquelle les ob­ servations du mouvement du pendule paraconique, les observations op­ tiques que je leur ai associées, et les observations interférométriques de Miller ont été méconnues et enterrées 4. Comme Bouasse le disait naguère :
"On ne serait pas obligé d'employer des termes aussi durs si Von parlait à de purs esprits ; mais les vérités nues et dé­ charnées touchent peu et ne laissent dans le cerveau que des traces légères qui s'effacent aisém ent ... Le grand avantage de la manière forte est d'obliger les gens à réfléchir".
Puis-je paraphraser ici ce qu'a écrit autrefois Alexis de Tocqueville dans un tout autre contexte :
"J'espère avoir écrit le présent livre sans préjugé, mais je ne prétends pas l'avoir écrit sans passion.
"Toutes les fois que j'a i rencontré dans les théories admises ou dans les faits reconnus des erreurs manifestes j'a i pris soin d'appeler sur elles la lumière afin que voyant les obs­ tacles opposés aux progrès de la science on comprit mieux leur nature.
"Pour atteindre ce but je n'ai craint, je le confesse, de blesser personne, ni in d iv id u s , ni opinions ... quelque respectables qu'ils puissent être. Je l'ai souvent fait avec regret, mais toujours sans remords. Que ceux auxquels j'aurais pu ainsi déplaire me pardonnent en considération du but désintéressé et honnête que je poursuis".
Le m o tif fondam ental de ma démarche, c'est d'exprim er ce que je pense être la vérité.
Saint-Cloud, ce 15 Février 1997
(4) Voir ci-dessous Chapitre I, Section G, p. 213-235 ; Chapitre X, § B.2, B.3, et B.4, p. 685-689 ; et dans le Deuxième volume de cet ouvrage le Chapitre VIII, et les Annexes IA à ID (voir le Sommaire ci-dessus, p. 30-31).
78
INTRODUCTION
Message aux lecteurs
Je serais très reconnaissant aux lecteurs de cet ouvrage s'ils pouvaient me faire part de leurs observations.
Je les en remercie vivement à l'avance.
Maurice Allais 15, rue des Gâte-Ceps 92210 - Saint-Cloud
I
MES EXPERIENCES SUR LE PENDULE PARACONIQUE A SUPPORT ANISOTROPE
1954-1960
Les faits im portants sont les faits cruciaux, .... c'est-à-dire ceux qui peuvent confirm er ou infirmer une théorie. Après cela, si les résultats ne sont pas conformes à ce q u o n a prévu, les vrais savants n'éprouvent pas un sentiment de gêne, dont ils ont hâte de se débarasser grâce à la magie des coups de pouce ; ils sentent, au contraire, leur curiosité vivement surexitée ; ils savent que leurs efforts, leur déconvenue momentanée, vont être payés au centuple, parce que la vérité est là, tout près, encore cachée et parée pour ainsi dire de l'attrait du mystère, mais sur le point de se dévoiler.
Henri Poincaré*
PENDULE PARACONIQUE A SUPPORT ANISOTROPE
I
Mes expériences sur le pendule paraconique à support anisotrope 1 se sont poursuivies de 1954 à 1960. Elles ont donné lieu à dix Notes à l'Académie des Sciences en 1957, 1958 et 1959 2, et à un exposé densemble en 1958, "Doit-on Reconsidérer les Lois de la Gravitation ?" 3.
En outre, j ai été amené à rédiger un très grand nombre de mé­ moires dont les références sont données à la fin de cet ouvrage, et qui se­ ront publiés dans un prochain volume 4.
Mes travaux ont fait l'objet de trois Conférences organisées par le Cercle Alexandre Dufour : "Faut-il reconsidérer les lois de la Gravitation ? S u r une nouvelle expérience de M écanique", le 22 février 1958 ; "Faut-il re­ considérer les lois de la Gravitation ? Nouveaux résultats, bilan et perspec­ tives", le 7 novembre 1959 ; et "Les périodicités constatées dans le mouve­ ment du pendule paraconique sont-elles réelles ou non ? Généralisation du test de Schuster au cas de séries temporelles autocorrélées", le 18 mars 19675.
Au regard de la conception même du présent ouvrage, l'exposé qui suit sur les anomalies du pendule paraconique à support anisotrope se bornera nécessairement à l'essentiel 6.
*
Henri Poincaré, 1913, Dernières Pensées, Flammarion, p.336.
(1) Mes expériences de 1959-1960 sur le pendule paraconique à support isotrope sont examinées dans le Chapitre II ci-dessous.
(2) Voir ci-dessus, Introduction, § B..2.7, p. 51.
(3) Voir ci-dessus, Introduction, § A.2.2, p. 42.
(4) Voir ci-dessus, Introduction, § A.2.3, p. 42.
(5) Voir ci-dessus, Introduction, § B.2.9., p. 52.
(6) Tous les compléments utiles sont présentés dans le Deuxième Volume de cet ou­ vrage (voir XIntroduction § E.1.3 ci-dessus, p. 74).
I.A .l
CARACTERES GENERAUX DES EXPERIENCES
81
A
CARACTERES GENERAUX DES EXPERIENCES SUR LE PENDULE PARACONIQUE A SUPPORT ANISOTROPE
ET DE LEURS RESULTATS
1.- Conditions expérim entales
Pendule utilisé
1 - Bien que j'aie eu successivement recours à divers types de pendule, je me bornerai ici à décrire très sommairement le dispositif qui a été le plus généralement utilisé 1.
Les photographies ci-contre représentent l'ensemble du dispositif, pendule et support2.
Le pendule était un pendule dissym étrique constitué par un disque de bronze vertical de 7,5 kg, de 21,8 cm de diamètre, fixé sur une tige en bronze suspendue à un étrier en bronze E reposant sur une bille d'acier de 6,5 mm de diamètre, susceptible de rouler en toute direction sur une surface plane horizontale S.
Cette surface reposait elle-même sur un support circulaire évidé S' en aluminium portant un appendice A et d'une épaisseur de 4,5 cm. L'évidement perm ettait une rotation du pendule en mouvement dans un angle total de 210 grades. Ce support S' était soutenu par trois vis mi­ crométriques V rattachées à un support S" boulonné sur une poutre, ellemême serrée contre le plafond par un système de poutrelles 3.
(1) Ce pendule a été notamment utilisé dans les séries dobservations mensuelles de novembre-décembre 1954, juin-juillet 1955, juillet 1958, novembre-décembre 1959, et mars-avril 1960. (2) Ces quatre photographies sont les reproductions des Annexes I à IV de ma Note du 13 novembre 1957 à rAcadémie des Sciences "Observation des mouvements du pen­ dule paraconique".
En outre jai reproduit (p. 83) une photo de mon chef de laboratoire réalisant une observation (photo prise en 1958 par Georges Lacoste).
—►
(3) La direction de ces poutrelles est indiquée sur XAnnexe I par le vecteur PQ . Ce vecteur est perpendiculaire à la poutre, support du pendule.
PENDULE PARACONIQUE A SUPPORT ANISOTROPE
P lanches I à IV Source : Note du 13 novembre 1957 à l'Académie des Sciences "Observation des mouvements du pendule paraconique".
LA. 1
I.A. 1
CARACTERES GENERAUX DES EXPERIENCES
83
Photo de mon chef de laboratoire Jacques Bourgeot
Georges Lacoste, Les progrès dans nos connaissances physiques des champs ouvrent la voie à de passionnantes recherches, Sciences et Avenir, n° 135, mai 1958, p. 272.
PENDULE PARACONIQUE A SUPPORT ANISOTROPE
I.A.l
La tige du pendule et son étrier pesant 4,5 kg, le poids total du pen­ dule était de 12 kg et la longueur du pendule simple équivalent était denviron 83 cm 4.
Les billes d'acier étaient des billes S.K.F. de haute précision et les surfaces portantes étaient en carbure de tungstène et cobalt. En raison de sa suspension par une bille j'ai qualifié ce pendule de paraconique.
Processus expérimental
2 - Les expériences ont eu lieu dans le sous-sol où se trouvait mon la­ boratoire, et le centre de gravité du pendule se déplaçait à environ 1,50 m en dessous de la surface du sol naturel.
Le pendule était lâché toutes les 20 minutes avec une amplitude ini­ tiale d'environ 0,11 radian à partir d'une position de repos en brûlant un fil 5. Le mouvement du pendule était observé pendant 14 minutes environ en visant la pointe d'une aiguille située à son extrémité inférieure et dis­ tante du centre de la bille de 105 cm 6.
En général, la pointe décrivait une courbe assimilable à une ellipse aplatie dont on observait le plan du grand axe avec un système de visée placé sur un cercle C, centré sur l'axe du pendule au repos et portant une division en grades et un vernier. Ce système perm ettait de déterminer l'azimut du plan de l'oscillation avec une précision de Vordre du dixième de grade.
(4) La période d'oscillation correspondante du pendule T = 2n V 1/ g était de 1,828 se­ condes.
Le moment d'inertie B du pendule par rapport à un axe passant par le centre de la bille et perpendiculaire au disque était de 83,11.106 et le moment dinertie A par rap­ port à l'axe et passant par le centre de la bille et parallèle au disque était de 82,89 10 6 en unités CGS. Le coefficient de dissymétrie 8 = 2(B-A) / (B+A) était ainsi de 0,269.10 "2 . Le moment d'inertie C du pendule autour de son axe vertical était de 270.10 Le coefficient de gyrostaticité y = 2C/(A+B) était ainsi de y = 0,325.10 '2 .
(5) L'amplitude choisie a correspondu à la valeur maximale évitant tout glissement de la bille sur la surface S.
Au cours d'une expérience de 14 minutes l'amplitude décroissait de 11 cm à en­ viron 9 cm.
(6) Cette distance 1' = 105 cm est naturellement différente de la longueur 1 = 83 cm du pendule équivalent.
I.A .l
CARACTERES GENERAUX DES EXPERIENCES
85
En outre, un système de deux barres parallèles mobiles B suscep­ tibles d'être déplacées par rapport au cercle de lecture perm ettait de me­ surer les deux axes de l'ellipse en cm et de déterminer l'azimut du plan du disque, c'est-à-dire du trièdre central d'inertie du pendule.
Au bout de 14 minutes le pendule était arrêté. Six minutes après il était lâché à nouveau dans le plan du dernier azim ut observé. Les séries d'observations d'azimut étaient donc enchaînées, les lâchers successifs étant effectués toutes les vingt minutes, de jour et de nuit. Chaque période de 24 heures comportait ainsi 72 séries d'observations enchaînées 7.
Pour éviter toute influence systématique, la bille supportant le pen­ dule était changée à chaque expérience, toutes les 20 mn, et la surface S était changée au début de chaque semaine d'observation.
Anisotropie du support
3 - Le support S" était caractérisé par une très faible différence de son élasticité dans deux plans rectangulaires. En raison de cette anisotropie du support, le plan d'oscillation tendait à se situer dans un plan de direc­ tion L perpendiculaire à la poutre dont l'azim ut était d'environ 171 grades, en comptant les azimuts à partir du Nord dans le sens direct 8.
Il
en résultait encore une tendance moyenne à la form atio
d'ellipses lorsque le pendule était lâché dans un plan différent 9.
(7) A une série mensuelle d'observation de 30 jours correspondait ainsi 2160 expé­ riences de 20 minutes.
—>
(8) Cette direction L est parallèle au vecteur PQ (note 3 ci-dessus).
(9) Cette influence du support a été déterminée de manière précise par des expé­ riences de lâchers dans différents azimuts en éliminant l'influence du temps par un choix aléatoire des azimuts de départ (voir ci-dessous § E.3).
PENDULE PARACONIQUE A SUPPORT ANISOTROPE
I.A.l
Observations enchaînées continues
4- Au cours des séries d'observations enchaînées continues, de jour et de nuit, les observateurs se relayaient en moyenne toutes les 3 heures 10.
A ma connaissance c'est le seul exemple dans la littérature d'observations poursuivies de manière continue pendant des durées de l'ordre du mois 12.
(10) Le nombre dobservateurs a été en moyenne de sept. Lors des expériences simul­ tanées de juillet 1958 à Bougival et à Saint-Germain (Section C ci-dessous) le nombre total d'observateurs a été ainsi de quatorze.
Ces observateurs étaient des techniciens de lIRSID travaillant en heures sup plémentaires. Leur conscience professionnelle a été remarquable.
(11) Les expériences d'Esclangon (Chapitre IV, § B.2, ci-dessous) se sont poursuivies pendant environ un an, mais elles nont comporté en moyenne quenviron 15 observa­ tions par mois.
Les expériences de Miller se sont bien poursuivies de manière continue, mais seulement pendant des durées de 6 ou 8 jours à quatre époques différentes de l'année (Chapitre IV, § C.3, ci-dessous).
(12) Certaines expériences ont pu être réalisées en 1954 avec un pendule long sus­ pendu par un fil grâce à une ouverture circulaire denviron un mètre de diamètre réali­ sée entre les deux pièces superposées du laboratoire (note 6 du § B.1.5 de lIntroduction ci-dessus).
I.A .2
CARACTERES GENERAUX DES EXPERIENCES
87
2.- Observations enchaînées - Illustration dans le cas de la série mensuelle de Juin-Juillet 1955
Au cours d'une série continue dobservations enchaînées, la ten­ dance du plan d'oscillation n'a pas été de se fixer au voisinage de la direc­ tion £ d'anisotropie du support et la variation de son azimut en fonction du temps s'est présentée comme une oscillation d'allure très irrégulière, au moins à première vue.
Ainsi au cours de la série d'observations continues du 7 juin 12 h. T.U. au 7 juillet 12 h. T.U. de 1955, les écarts observés ont été considé­ rables !. Au cours d'une même période de 24 h. les variations dazimut
ont parfois atteint et dépassé 100 grades. L'azimut moyen <j>a été de 150 grades, inférieur de 21 grades à l'azimut d'anisotropie L de 171 grades, les azimuts étant comptés dans le sens direct à partir du Nord.
Le Graphique I représente les observations enchaînées d'azimut du 7 juin 12 h. au 12 juin 14 h. Les heures de passages de la Lune au mé­ ridien sont marquées par l'indication 12 heures TL 2. Le Graphique II représente les variations d'azimut pour l'ensemble de la période du 7 juin 12 h. au 7 juillet 12 h. 3. Des variations d'azimut tout à fait analogues ont été observées dans les autres séries d'observations mensuelles 4.
(1) Dans toutes les expériences le temps considéré est le temps universel (T.U.).
(2) L'indication 12 h. TL signifie 12 heures en temps lunaire.
(3) Tous les Graphiques dessinés de 1954 à 1960 sont reproduits par photographie sans aucun changement.
(4) A titre dillustration voir le Graphique X X II correspondant à la série mensuelle d'observations enchaînées de juillet 1958 de Bougival (§ C.2.4 ci-dessous).
PENDULE PARACONIQUE A SUPPORT ANISOTROPE
Graphique I
88
Légende : Les angles sont comptés en grades à partir du Nord dans le sens direct. L'azimut 100 grades correspond à la direction perpendiculaire au méridien. L'azimut 200 grades correspond au méridien. 12h T.L. : heure de passage de la Lune au méridien.
Sources : Note à 1Académie des Sciences du 18 novembre 1957, "Analyse harmonique des mouvements du pendule paraconique" ; et Graphique 111 A de ma Conférence du 22 février 1958.
I.A.2
I.A.2
CARACTERES GENERAUX DES EXPERIENCES
Graphique I I
Légende : Les angles sont comptés en grades dans le sens direct à partir du Nord. L'azimut 100 grades correspond à la direction perpendiculaire au méridien. L'azimut 200 grades correspond au méridien.
$
Source : Graphique II B 3 de ma Conférence du 22 février 1958.
90
PENDULE PARACONIQUE A SUPPORT ANISOTROPE
I.A.3
3 Les expériences réalisées 1954-1960
De 1954 à 1960 un grand nombre d'expériences ont été réalisées soit pendant des périodes d'un mois, soit pendant des périodes plus courtes, avec différents types de pendule. Je me borne ci-dessous aux séries dun mois et aux séries de deux semaines.
Caractéristiques générales des sept séries d'observations enchaînées mensuelles
1 - De 1954 à 1960 sept séries d'observations enchaînées mensuelles continues du pendule paraconique dissymétrique à support anisotrope ont été réalisées.
Le Tableau I ci-contre indique pour chaque série mensuelle la du­ rée en jours, l'azimut moyen <)>, l'azim ut minimum <)>m , l'azimut maxi­ mum <|>M, leur moyenne (<|>m + <))M) / 2 , le rapport (<f)m + <(>m) / 2 § , la varia­ tion totale d'azimut D = <J>M - 4>m , l'amplitude 2R24 de l'onde de 24 h , l'amplitude 2R25 de l'onde de 25 h , le rapport R25 / R24 »et les rapports R24/ D e t R 25/ D 1. Ces valeurs sont présentées à la fois en grades et en degrés 2*3.
La variation totale d'azimut reste toujours inférieure à 166 grades en raison du rappel du support résultant de son anisotropie. En fait, l'azimut moyen de 164 grades est relativement voisin de la direction d'anisotropie du support de 171 grades.
Les pendules utilisés pendant les séries d'observations enchaînées mensuelles ont toujours été identiques à ceux de la série de juin-juillet
(1) Sur les ondes diurnes de 24 h. et 25 h. voir le § A.5 ci-dessous, p. 96-101.
(2) Les Graphiques du Chapitre V, Section B sont présentés en degrés afin de facili ter leur comparaison avec les graphiques représentatif^ des expériences de Miller.
(3) Au regard des moyens de calcul très réduits disponibles à l'époque la plus grande partie des calculs ont été effectués avec la période de 25 h. au lieu de 24 h. 50 mn, ce qui évitait de faire des interpolations de 10 mn en 10 mn des observations dans l'application du filtre de Buys-Ballot (sur le filtre de Buys-Ballot voir ci-dessous § 5, note 1, p. 96).
I.A.3
CARACTERES GENERAUX DES EXPERIENCES
91
1955 4 sauf pour la série de juin-juillet 1954 où le pendule était constitué d'un disque vertical et de deux disques horizontaux en bronze 5.
Comme il résulte du Tableau I les amplitudes des composantes périodiques de 24 h. et 25 h. sont relativem ent beaucoup plus impor­ tantes pour les séries de novembre-décembre 1954 et juin-juillet 1955 que pour toutes les autres séries. Ce nest que récem m ent, en 1995, que j'ai pu en donner une explication plausible 6.
Séries d'observations enchaînées de deux semaines
2 - Deux autres séries d'observations enchaînées de quinze jours avec le disque de bronze ont été effectuées du 18 mars au 2 avril 1955 et du 14 juin au 30 juin 1958 à Saint-Germain et à Bougival.
En outre, du 21 septembre au 6 octobre 1955, une série continue d'observations enchaînées a été effectuée avec un pendule symétrique (A = B) constitué par une sphère de plomb de 12,2 kgs. Les variations d'azimut ont été tout à fait comparables à celles correspondant au pen­ dule dissymétrique constitué par le disque de bronze 7.
Présentation des observations
3 - Les azimuts observés à la fin de chaque expérience de 14 minutes ont été présentés sur de grands Tableaux, chaque colonne correspondant à un jour donné 8.
(4) § A l ci-dessus.
(5) Son poids total était de 19,8 kgs. Après la série dexpériences de iuin-iuillet 1954 j'ai allégé le pendule afin de diminuer linfluence perturbatrice des billes (voir ci-des­ sous § E.4).
(6) Voir ci-dessous Chapitre V, § B.2.
(7) § A l ci-dessus.
(8) Ces Tableaux seront publiés dans le Deuxième Volume de cet ouvrage, C hapi­ tre I, Section A (voir ci-dessus p. 28).
Tableau I
PENDULE PARACONIQUE DISSYMETRIQUE A SUPPORT ANISOTROPE EXPERIENCES MENSUELLES ENCHAINEES 1954 -1960
Azimuts et Composantes périodiques de 24 et 25 heures en grades et en degrés £= Azim ut d'anisotropie du support = 171,16 grades = 154,04 degrés
Périodes
Durée Date en jours moyenne T
(1)
(2)
(3)
4>m <t>M <t>m + 2
(4) (5) (6)
1 1954
30
9 Juin - 9 Juillet
174,5 164 102 268 185
(148) (92) (241)
(166)
2 1954
36
16 Nov. - 22 Déc.
337,5 161 93 253 173
(145) (84) (228)
(156)
3 1955
30
7 Juin - 7 Juillet
537,8 150 99 180 140
(135) (89) (162)
(126)
4 1958B
30
2 Juillet -1er Août
1658,5 161 145 177 161
(145) (130) (159)
(145)
5 1958
30
2 Juillet -1er Août
1658,5 164 141 187 164
(148) (127) (168)
(148)
6 1959
25 2161,75 171 142 200 171
20 Nov. -15 Déc.
(154) (128) (180)
(154)
7 1960
31
16 Mars - 16 Avril
2282
174 150 206 178
(157) (135) (185)
(160)
M oyennes
164 125 210 167
(148) (112) (189)
(150)
n -e-
g^ u
-e3
+ <t>M 2
2R24 2R25 **25^^24 I ^ 4 / d *25/D
(9)
(10)
(11)
(12) (13)
(7)
1,13
166
2,0 3,2
1,58 0,012 0,019
(149)
(1.8)
(2,9)
1,08
160 10,3 12,9 1,25 0,064 0,080
(144)
(9,3) (11,6)
0,93
81
11,7 14,0 1,20 0,129 0,155
(73) * (10,5) (12,6)
1,00
32
1,4
2,2
1,60 0,044 0,068
(29)
(1,3)
(2,0)
1,00
46
0,8
2,1
2,71 0,017 0,045
(41)
(0,7)
(1,9)
1,00
58
2,5
1,3
0,54 0,043 0,023
(52)
(2,3)
(1,2)
1,02
56
1,8
1,5
0,84 0,032 0,027
(50)
(1.6)
(1,4)
1,02
86
4,4
5,3
1,39 0,049 0,060
(77)
(4,0)
(4,8)
Notes
1.- Toutes les expériences, sauf l'expérience 4 réalisée à Bougival, ont eu lieu à Saint-Germain,à l'IRSID. 2.- Toutes les mesures sont indiquées en grades. Les angles sont comptés à partir du Nord dans le sens direct. Les mesures en degrés sont
indiquées entre parenthèses.
3.- La date moyenne de chaque série mensuelle est comptée en jours à partir du 1erJanvier 1954. co
4.- <J>m et désignent les valeurs minimales et maximales de l'azimut du plan d'oscillation. <J> représente les valeurs moyennes des azimuts <|>.
I.A.4
CARACTERES GENERAUX DES EXPERIENCES
93
4.- Effet de Foucault
En fait, il est particulièrem ent sig n ifica tif que lors des séries en­ chaînées la tangente au départ de la courbe moyenne des différentes courbes d'azimuts correspondant aux séries d'observations élémentaires de 14 minutes corresponde exactement à Veffet de Foucault 1.
Les Graphiques III représentent les déplacements des azimuts du plan d'oscillation et du trièdre d'inertie pour la sphère de plomb (pendule symétrique) lors des séries d'observations enchaînées du 7 au 13 dé­ cembre 1955 et pour le disque de bronze (pendule dissymétrique) lors des séries enchaînées du 4 janvier 1956 2.
D ans les deux cas la moyenne de l'azimut du plan d'oscillation correspond exactement au départ au mouvement de Foucault. Il n'en est différemment que lorsque le petit axe de l'ellipse a une valeur notable.
Les Graphiques IV représentent pour la sphère de plomb du 21 septembre au 5 octobre 1955 les moyennes des azim uts du plan d'oscillation et du trièdre central d'inertie de 0 à 12 h., de 12 h. à 24 h., et de 0 à 24 h. Ici encore et en moyenne on observe au départ l'effet de Foucault. Il disparaît avec l'apparition d'ellipses 3.
En général le mouvement en azimut du trièdre central d'inertie est différent de celui du plan d'oscillation. Dans le cas du pendule dissymé­ trique on démontre, et Vexpérience confirme, que le plan du disque tend à se confondre avec le plan d'oscillation du pendule 4.
(1) A Saint-Germain la rotation angulaire de l'effet de Foucault - co sin L est de - 0,55.1g-4 radian/sec., ce qui en 14 minutes correspond à un déplacement angulaire de
- 0,55.10 —n 60 . 14 = - 2,94 grades en 14 minutes
(2) Le choix de la sphère de plomb correspondant à un pendule symétrique (B = A) a l'avantage de mieux mettre en évidence le mouvement du trièdre d'inertie que dans le cas du pendule dissymétrique (B * A) constitué par un disque. (3) Les Graphiques III et TV montrent qu'au cours d'une expérience de 14 minutes l'amplitude diminue de 11 cm à environ 9 cm, soit, pour 1' = 105 cm, d'environ 0,105 à environ 0,086 radians avec une valeur moyenne d'environ 0,10 radians. (4) Une analyse détaillée du mouvement du pendule paraconique dissymétrique à support anisotrope est présentée dans le Deuxième Volume de cet ouvrage, Chapitre I, Section B (voir ci-dessus p. 28).
Graphique III
£
C O U A B E S flO rE /M E S
COURBES MOYENNES £ ] • £ f f £ J - D E FOUCAUIT
EXPERIENCE] DE C O M E IA T/O A / AVEC L 'A 7 I/ÏU T
CORftELA T/ONAVEC L'A W IU T SUSPENSION SUD
SPHERE DE P10MB.DI5QUE DE BRONZE
P tc tm b rt 1955 t t Jonvier 1956
SP H E R E OE PLO M B 7 au 13Décembre1955
100 séries élémcnb aires de 1^mn P LA N D 'O SC ILLA T IO N
OISQUE DE BRONZE 4 Janvier 1956
20 séries élémentaires deUmi ET P L A N DE L'ET R IER
PENDULE PARACONIQUE A SUPPORT ANISOTROPE
P E T IT A X E DE L'ELLIP SE
20mn
O
D E M I-G R A N D A X E DE L'ELLIPSE
♦*05.OOp5-
20-
Légende :
azimut du plan d'oscillation
Source : Graphique I I I A 2 de ma Conférence du 22 février 1958.
azimut du trièdre principal d'inertie
I.A.4
I.A.4
CARACTERES GENERAUX DES EXPERIENCES
Graphiques TV
S ER IESENCHAINE E~3
COURBES tlOYEMES C0URB£5 MOY£NN£S £T EFFET DE FOUCAULT SP H ERE DE PLOMB
5PHER£ DE PL DMÔ
Stpttmbre.0ctobr t 1955
S ê r ie J Œ d 'o b s e rv a tio n s :2 1 S e p te m b r e 1955 0 Hou 5 O c to b re 1955
E N S E M B L E D E LA PERIODE
15jours 1080 séries élémentaires de W PLAN
+3»
/
// /? ■■■ /»
/
z
tV dt y ^ P l o n
te tr ie r
f
f Pion d oscillation *
OBSERVATIONS D E0 A 1 2 H 540séries élémentaires dt14' D O S C IL L A T IO N ET P L A N D E
/f // / / //
f✓ f /f
OBSERVATIONS D E 1 2 A 2 4 " WOséries élémentaires d t U '
L'ET R IER
+3*
//
✓✓/ /
tr ' i
+1*
/ f
-1
EFFfr OC FOUCAULT
o— V
16"
fW° 0
ir
11"
10°
3a
V7
0 \
16"'"
P ET IT A X E DE L'ELLIP SE
0
16"
D E M I-G R A N D A X E DE L'ELLIPSE
W
0 \
16"
*0,1°" 16*n0*
11an
10™ gon
Légende : • » ■ azimut du plan d'oscillation -------- • -------- « azimut du trièdre principal d'inertie Source : Graphique III A l de ma Conférence du 22 février 1958.
96
PENDULE PARACONIQUE A SUPPORT ANISOTROPE
I.A.5
5.- La structure périodique diurne des observations enchaînées du pendule paraconique à support anisotrope
L'analyse harmonique des observations enchaînées
1 - La suite des azimuts du plan d'oscillation du pendule paraconique à support anisotrope observés au cours d'une série d'observations en­ chaînées, forme une série temporelle qu'on peut analyser par différents moyens : représentation graphique, analyse harmonique (filtre de BuysBallot, ajustement à un groupe d'ondes par la méthode de Darwin ou la méthode des moindres carrés, périodogramme et corrélogramme), re­ présentation par des schémas autorégressifs 1.
Les résultats obtenus peuvent être appréciés en fonction de trois critères :
- la probabilité d'obtention par hasard d'une amplitude supérieure à une valeur donnée pour une composante harmonique donnée 2 ;
(1) En raison de sa commodité, et au regard des moyens de calcul très limités dont nous disposions, nous avons fait à l'époque un très large usage de la méthode de BuysBallot
Le principe de cette méthode est essentiellement le suivant : Soit une série de N = pq valeurs x\ où q est la période considérée. On dispose les
observations suivant un Tableau de p lignes contenant chacune q valeurs successives et on effectue les moyennes par colonne
X1
*2
Xq
*q+l
V2
x2q
*(p - l)q+l *(p - l)q+2
xpq
Moyennes : xj
x 2
x^
On élimine éventuellement le trend en considérant une (q + l ) ème colonne dont
la moyenne est
. Le trend est défini par le rapport (xq+1 - xq) / q .
(2) Voir § B.1.3. ci-dessous, et Deuxième Partie de cet ouvrage, Chapitre VI.
.5
CARACTERES GENERAUX DES EXPERIENCES
97
- la concordance des phases pour la série originale et pour la somme de ses composantes périodiques pour chacune des deux séries de 15 jours en lesquelles on peut décomposer une série de 30 jours 3 ;
- la qualité des ajustements se caractérisant par une faible disper­ sion des points autour des sinusoïdes d'ajustement.
De l'ensem ble de ces analyses appliquées à diverses séries d'observations est résultée la certitude que les séries d'observations obte­ nues présentent une structure périodique remarquable, comportant no­ tamment l'existence d'une composante périodique de 24 h. 50 mn. 4
La série d'observations enchaînées de juin-juillet 1955
2 - A titre d'illustration, je me borne ici à indiquer les résultats obtenus à partir d'une analyse harmonique d'ensemble portant sur 13 ondes de la théorie des marées appliquée à la série mensuelle de 2163 observations en­ chaînées de juin-juillet 1955 5 (Tableau II).
A titre comparatif j'indique également les résultats correspondant à la série des pressions atmosphériques observées au Bourget pendant la même période (Tableau II).
Les composantes Ki (T = 23,93 h.) et Mi (T = 24,84 h. = 24 h. 50 mn.) de la série des azimuts apparaissent comme particulièrement significatives.
Il
est à remarquer que pour l'ensemble des 13 ondes le total des pour
cents relatifs à la pression atmosphérique est environ quatre fois plus faible
(3) Voir § B.1.2. ci-dessous.
(4) On a
J_ 1_______ 1__
24 ' 29,5305.24 " 24,8412
24,8412 h = 24 h.50mn 28"
(24,8412 / 24 = 1,03505)
où 29,5305 jours représente la période synodique de la Lune.
(5) L'analyse de cette série et celle des pressions atmosphériques ont été effectuées par le Service H ydrographique N ational de Paris et par Y In stitu t Hydrographique de Hambourg.
Les 13 ondes considérées sont celles généralement utilisées par les Instituts Hydrographiques.
PENDULE PARACONIQUE A SUPPORT ANISOTROPE
I.A.5
que pour les azimuts, bien que cependant la pression atmosphérique ne soit pas une grandeur purement aléatoire et qu'elle comporte des composantes périodiques lunisolaires bien connues 6.
A titre indicatif le Graphique V représente l'ajustement obtenu direc­ tement par l'application de la méthode de Buys-Ballot à la série de juin-juillet 1955 du pendule paraconique pour l'onde de 25 h. 7. L'amplitude de cette composante périodique est de 14 grades.
Ordres de grandeur
3 - L'onde elliptique mineure Mi correspondant à la période de 24 h. 50 mn. (24,84 h.) d'amplitude égale à 10,46 grades (Tableau II) correspond à une vitesse de déplacement angulaire de 0,37.105 rad./sec., soit environ le quinzième de l'effet de Foucault égal à 0,55 10'4 rad./sec. 8
On voit encore que la totalité des amplitudes des 13 composantes ci-
dessus pour la série des azimuts de juin-juillet 1955 est de l'ordre de la moitié
de l'effet de Foucault9. Les forces en jeu sont donc de Vordre de grandeur de
la force génératrice de l'effet de Foucault correspondant à l'accélération de
Coriolis 10.
(6) Sur les coefficients correspondants de la théorie des marées voir ci-dessous § EL5 Tableau XI, p. 187.
(7) J'indique à nouveau qu'au regard des moyens extrêmement réduits dont nous dispo sions à l'époque (calculs faits à la main avec une machine à calculer électrique) (voir ci-des­ sus § A 3) la plupart des calculs ont été effectués en substituant en première approximation une période de 25 h. à la période de 24 h. 50 mn.
En fait, le calcul montre que si on analyse une onde de période T = 24 h. 50 mn. avec une période T i = 25 h., l'amplitude de l'onde est réduite de 6 %et le déphasage est de 2,25 h.
(Voir le Chapitre VI du Deuxième volume de cet ouvrage, p. 30 ci-dessus).
(8) On a en effet pour la période de 24,84 heures et une amplitude de 10,46 grades une variation moyenne
= 10,46 ^ 4213600 = 0,36710 5rad /sec- O-5 5 10 “* ' °-367 10 "6 * l5-°
Si au lieu de prendre 2R = 10,46 grades (Tableau II), on prend 2R = 5,3 grades (moyenne correspondant au Tableau I) on a
f =
0,36710-5 = 0,18610-5 rad./sec.
ce qui correspond au trentième environ de l'effet de Foucault (0,186 10"6 / 0,55 10-* = 1 / 29,6).
(9) 67,04 /10,46 = 6,41
6,41 /15,0 = 0,427
(10) L'ensemble des résultats correspondant à ce § A 5 a été présenté dans ma Note du 25 novembre 1957 à l'Académie des Sciences, "Analyse harmonique des mouvements du pen dule paraconique".
I.A.5
Tableau II
AZIMUTS DU PENDULE PARACONIQUE ET PRESSION ATMOSPHERIQUE Séries mensuelles de juin-Juillet 1955
Ajustements à 13 périodes de la théorie des marées Service Hydrographique de Paris et Institut Hydrographique de Hambourg
CARACTERES GENERAUX DES EXPERIENCES
Diamètre de l'onde 2R
Séries
Variation totale
Ki
Mi
Oi
Ql
m2
observée 23h 93 24h 84 25h 82 26h 87 12h 42
D
Azimuts
valeurs 83,10 13,00 10,46 4,78 7,78 1,40
en grades
§2 Ma 12h 8h 28
3,94 2,54
S3
^2
L2 n 2 M4 MS4 TOTAL
8* 12h 87 12h 19 12h 66 6h 21 6*10
4,88 3,70 5,30 5,30 1,64 2,32 67,04
Pression
en 1/10 de 281,00 11,20 4,24 1,20 3,00 4,40 8,80 1,46 1,96 5,20 1,40 3,40 3,80 3,60 53,66
millibar
Diamètre de londe en % de la variation totale observée 2R/D
TOTAL DES %
Azimuts
15,64 12,59 5,75 9,36 1,69 4,74 3,06 5,87 4,45 6,38 6,38 1,97 2,79 80,67
Pression
3,99 1,50 0,43 1,07 1,57 3,13 0,52 0,70 1,85 0,50 1,21 1,35 1,28 19,10
Sources : Note du 25 novembre 1957 à l'Académie des Sciences, Analyse harmonique des mouvements du pendule paraconique, et Tableau I I I A de ma Conférence du 22 février 1958.
100
PENDULE PARACONIQUE A SUPPORT ANISOTROPE
I.A.5
G raphique V
AZIMUT DU PENDULE PARACONIQUE Série m ensuelle de ju in -ju illet 1955
Ajustem ent p a r la méthode de Buys-Ballot à une onde de 25 lu
Source : Ma Note du 25 novembre 1957 à l'Académie des Science, Analyse harmonique des mouvements du pendule paraconique, et Graphique I I I A de ma Conférence
du 22 février 1958.
I.A.5
CARACTERES GENERAUX DES EXPERIENCES
101
Structure presque périodique
4- D'une manière générale les séries d'observations correspondant aux séries enchaînées des azimuts d'oscillation du pendule paraconique présentent tous les caractères de fonctions presque périodiques 10.
Elles présentent en effet de nombreuses symétries ou doubles sy­ métries par rapport à certaines dates, de nombreuses similitudes par translation, et des périodicités locales 11.
Ajustem ents par les moindres carrés
5 - Dans ce qui précède et dans ce qui suit il est fait un usage continu des ajustements par la méthode des moindres carrés fondée sur la théo­ rie générale des corrélations linéaires simples et multiples 12.
(10) Une fonction presque périodique est une somme de composantes sinusoïdales de périodes incommensurables (Voir XAppendice E de la Deuxième Partie de cet ouvrage, Allais 1983, "Fréquence, Probabilité, et Hasard. Appendice II", p. 31 ci-dessus).
(11) J'en ai donné de très nombreuses illustrations dans ma Conférence du 22 février 1958 pour les symétries et pour les translations.
Sur cette propriété des fonctions presque périodiques, voir Allais, 1983, id. Appendice II, § P.9, Régularités locales des fonctions presque périodiques.
(12) Il ne me paraît pas inutile de rappeler ici très brièvement le principe de ces cal­ culs dans le cas d'une corrélation simple.
Considérons deux fonctions z(x) et y(x) où z(x) est supposée dépendre linéaire­ ment de y(x) en première approximation et pour lesquelles on dispose de n couples d'observations (zn, y n), fonctions de x n . L'estimation de la corrélation entre z et y r e ­ vient à déterminer la fonction
(1) z*(x) = a y(x) + b
où a et b sont des constantes, telle que l'on ait
(2) z(x) = z*(x) + £(x)
et telle que pour les n couples d'observations disponibles la somme £ E2 des carrés des
résidus £n soit minimale. Le coefficient de corrélation R, mesure de la dépendance considérée, est tel que
l'on ait
(2) 1-R2 = ?
où £ et a représentent respectivement les écarts types de z(x) et 8(x). En principe pour toutes les corrélations de ce volume j'indique les valeurs de R,
I, et a. Sur les calculs de corrélation et leur signification voir notamment le remar­
quable ouvrage de Harald Cramer, M athem atical M ethods o f S tatistics, Princeton University Press, 1946.
PENDULE PARACONIQUE A SUPPORT ANISOTROPE
I.B
B
TROIS QUESTIONS FONDAMENTALES SUR LE PENDULE PARACONIQUE A SUPPORT ANISOTROPE
L'interprétation des résultats expérimentaux sur le pendule para­ conique à support anisotrope conduit à se poser trois questions fondamen­ tales :
Première question : Les séries d'observations enchaînées contien­ nent-elles, effectivement ou non, des termes périodiques de périodes voi­ sines de 24 h et 24 h 50 mn statistiquement significatifs ?
Deuxième question : Si oui, les effets périodiques ainsi constatés peuvent-ils, ou non, être identifiés avec les effets périodiques résultant de la théorie actuelle de la gravitation (telle qu'elle résulte du double prin­ cipe de l'inertie et de la gravitation universelle supposé valable par rap­ port à tout référentiel galiléen), complétée, ou non, par les corrections de la théorie de la relativité, et telle qu'elle est appliquée dans le cadre de la théorie actuelle des mouvements relatifs ?
Troisième question : Sils ne peuvent l'être, l'existence de termes périodiques significatifs dans les séries d'observations enchaînées obte­ nues peut-elle, ou non, être attribuée à une influence indirecte d'un phé­ nomène périodique connu.
I.B .l
TROIS QUESTIONS FONDAMENTALES
103
1.- La réédité des périodicités constatées
A la première question fondamentale l'expérience permet de don­ ner une réponse totalement affirm ative pour trois raisons tout à fait es­ sentielles : l'observation des séries triplement enchaînées, la structure comparée des séries observées et reconstituées à partir de leurs compo­ santes périodiques déterminées par l'analyse harm onique, et l'application de la Généralisation du Test de Schuster au cas de séries autocorrelées.
Des observations triplement enchaînées
1- Si les variations observées étaient purement fortuites, il faudrait admettre qu'elles seraient dues pour l'essentiel à l'influence aléatoire des billes. S'il en était ainsi, trois séries triplem ent enchaînées, les observa­ tions 3n + 3 avec les observations 3 n, les observations 3n + 4 avec les ob­ servations 3n + 1, les observations 3n + 5 avec les observations 3n + 2, de­ vraient se comporter in d ép en d a m m en t les unes des autres, puisquon change de bille à chaque expérience.
En fait, trois séries d'expériences de 14 minutes triplem ent en­ chaînées réalisées du 5 au 10 mai 1957, pendant 87 heures, ont montré que les mouvements du plan d'oscillation dans les trois séries étaient semblables (Graphique VI).
Ces expériences ont permis d'évaluer l'écart-type de l'influence aléatoire des billes pour chaque expérience élémentaire de 14 minutes à environ e = 2,5 grades. Compte tenu de l'influence de rappel du support *, il en résulte que l'intervalle de confiance à 95 % de l'écart pouvant exister entre deux séries d'observations indépendantes est de ± 12,5 grades. L'influence des billes est donc très importante, mais elle ne saurait expli­ quer la similitude des variations d'azim ut constatées (Graphique VI) 2.
Il
est très remarquable que les trois séries, partant du même azi­
mut de 220 grades, ont toutes les trois convergé très rapidement vers le
même azimut d'environ 160 grades,
fï) § A 1.3 ci-dessus, p. 85.
(2) Ma Note du 25 novembre 1957 à l'Académie des Sciences, Analyse harm onique des mouvements du pendule paraconique.
PENDULE PARACONIQUE A SUPPORT ANISOTROPE
Graphique VI 2
Source : Graphique TV A 2 de ma Conférence du 22 février 1958.
I.B. 1