Réponse à une critique importante
On peut penser qu’il y a un sophisme à vouloir rattacher l’hypersurface de simultanéité
(1) à l’existence des corps. C’est d’ailleurs la principale raison pour laquelle nombre de scientifiques, spécialistes de la relativité restreinte, pourraient être amenés à rejeter la conclusion de ce livre. Mais l’hypersurface de simultanéité, telle qu’elle est présentée dans les diagrammes d’espace-temps, est une représentation de la relativité de simultanéité. Il est question, si l’on se place dans le cadre de l’expérience de pensée du train d’Einstein, et si l’on compare le point de vue des deux observateurs, d’une relativité de la simultanéité en ce qui concerne l’émission des rayons lumineux. Cette relativité de la simultanéité est impliquée par le postulat de l’invariance de la vitesse de la lumière.
On part d’une chronologie supposée, en ce qui concerne des événements séparés par un intervalle de genre lumière, ce qui a des implications, par répercussion, sur une chronologie supposée en ce qui concerne des événements séparés par un intervalle de genre espace. En effet, si la distance de la source lumineuse et la vitesse du rayon lumineux sont considérées comme connues, à l’instant d’arrivée du rayon lumineux (intervalle entre l’événement émission du rayon lumineux et l’événement réception du rayon lumineux, par définition, de genre lumière), on peut dire à quel instant il a été émis, pour cet observateur, dans son passé (intervalle entre l’événement émission du rayon lumineux et l’observateur en réception, à cet instant-là, de genre espace). Donc, en se servant d’une chronologie supposée pour des événements séparés par un intervalle de genre lumière, par reconstruction, on arrive à une chronologie supposée pour des événements séparés par un intervalle de genre espace. C’est d’ailleurs pour cela qu’Einstein a affirmé, dans son expérience de pensée du train, qu’il y avait une relativité de la simultanéité en ce qui concerne les émissions des rayons lumineux.
En affirmant qu’un corps est en mouvement, par rapport à un observateur, on admet implicitement qu’il existe vis-à-vis de ce dernier même s’il n’a pas encore été perçu par lui. Si l’affirmation initiale est juste, alors le corps en question existe bien vis-à-vis de l’observateur. La relativité de la simultanéité en ce qui concerne l’émission des rayons lumineux, que l’on retrouve dans les diagrammes d’espace-temps, suppose donc une relativité de la simultanéité au niveau physique. Ce qui revient à dire qu’il faut prendre en compte l’existence des corps en fonction de ce que nous montrent les diagrammes d’espace-temps. S’il y a un sophisme dans cette prise de position, il est en fait impliqué par le postulat de l’invariance de la vitesse de la lumière. En effet, il est dit tantôt implicitement que le corps existe vis-à-vis de l’observateur, car il est censé être en mouvement par rapport à lui, tantôt que le corps n’existe pas pour l’observateur, car il ne peut pas être encore détecté à cet instant par lui (intervalle entre les événements de genre espace). Le verbe « exister » est pris dans deux sens différents, et il faut bien distinguer ces deux aspects pour comprendre que l’invariance de c aboutit au principe de relativité de la simultanéité au niveau physique.
La relativité de la simultanéité, présente dans les diagrammes d’espace-temps et conséquence du postulat de l’invariance de la vitesse de la lumière, implique, dans certains cas de figure, alors que les deux observateurs se croisent, qu’un même corps existe vis-à-vis d’un observateur et pas vis-à-vis de l’autre. C’est ce que j’appelle le principe de relativité de la simultanéité au niveau physique. À partir de cette constatation, qui n’est d’ailleurs pas la seule possible, on peut remettre en cause, en philosophie réaliste, le principe de causalité de la relativité. En effet, pour la relativité, il y a un rapport causal possible, entre les événements, si l’on se trouve en face d’un intervalle de genre temps ou de genre lumière. Mais, en définitive, ce principe de causalité de la relativité, du fait du postulat de l’invariance de la vitesse de la lumière, va impliquer le principe de relativité de la simultanéité au niveau physique, où l’existence des corps n’est pas pleinement respectée
(2). Or, le principe de causalité peut se définir, en philosophie de la nature, comme ce qui rend compte de l’existence des corps, de leur structure et de leur comportement. En effet, pour qu’il y ait un rapport entre l’antécédent et le conséquent, il faut bien qu’une réalité se comporte de telle ou telle manière. Le principe de causalité, en philosophie réaliste, prend donc en compte l’existence des corps, ce qui, en définitive, n’est pas totalement le cas, pour la raison exposée ci-dessus, avec le principe de causalité de la relativité.
Certains ont bien vu que le terme « simultanéité », dans l’expression « relativité de la simultanéité », allait soulever, si l’on considère la simultanéité comme quelque chose de physique, le problème que je souligne. Ils proposent de le remplacer par « même coordonnée temporelle ». Ils remarquent très justement que, pour toute paire d’événements, en séparation spatiale, on peut établir un système de coordonnées, dans lequel ils auront une même coordonnée temporelle. Mais on ne peut pas totalement évacuer la question du rapport existant entre ces coordonnées temporelles et le rythme des horloges. Or, dans la synchronisation d’horloges Einstein - Poincaré, on synchronise les horloges en échangeant des rayons lumineux, en supposant connues la distance des sources lumineuses et la vitesse des rayons lumineux. Ces horloges, synchronisées au moyen des rayons lumineux, sont censées tourner simultanément au même rythme. On retrouve donc une simultanéité supposée, ayant un sens physique et étant fonction du postulat de l’invariance de la vitesse de la lumière. Ce qui revient à dire, si l’on prend en compte ce qui a déjà été dit précédemment, que la relativité de la simultanéité, dans son sens physique, est bien une conséquence du postulat de l’invariance de la lumière
(3).
Remettre en cause la relativité de la simultanéité dans son sens physique revient à remettre en cause le postulat de l’invariance de la vitesse de la lumière.
Note 1: Hypersurface de simultanéité : ce qui est censé être simultané pour un observateur. La référence à un observateur dans cette définition a son importance, car ce qui est censé être simultané pour un observateur n'est pas forcément censé l'être pour un autre observateur.
Note 2: Avec le principe de relativité de la simultanéité au niveau physique on considère, d'un certain point de vue, que le corps existe, d'un autre point de vue, qu'il n'existe pas (…).
Pour la relativité quand on se retrouve en dehors de la sphère causale (intervalle de genre espace), l'ordre temporel n'est pas définitif, le passé pouvant devenir futur. Mais cela ne fonctionne plus à partir du moment où l'on prend en compte l'existence des corps, dans l'objection de la navette et du missile prise en compte de l'existence du missile.
Note 3: (…)
Si on utilise l'invariance de la vitesse de la lumière pour synchroniser les Horloges, c'est bien parce que l'on considère que les horloges peuvent être réellement synchronisées par ce moyen là. Certes, la synchronisation des horloges n'est pas une conséquence directe de l'invariance de la vitesse de la lumière, mais une conséquence opérationnelle indirecte. Cette affirmation revêt bien un caractère de généralité, même d'un point de vue opérationnel, car censée, hors champ gravitationnel important, être valable pour n'importe référentiel inertiel.
Paradoxe sur l'invariance de la vitesse de la lumière
