Mesurer la lumière. Le physicien américain Albert Abraham Michelson (1852-1931) s'intéresse à la mesure précise, en particulier de la vitesse de la lumière. Selon la théorie actuelle au cours de la seconde moitié du XIXe siècle, la lumière a voyagé par ondes à travers un milieu invisible et impondérable appelé «l'éther», et il y avait plusieurs théories sur la façon dont les observations de la vitesse de la lumière pourraient être affectées par le mouvement de la Terre, que l'on croyait entraîner l'éther avec elle par gravité sur son orbite. Michelson croyait que, puisque l'éther est au repos et que la Terre se déplace à travers lui, la vitesse de la lumière observée à la surface de la Terre devrait dépendre du fait qu'elle se déplace dans la même direction que le mouvement orbital de la Terre ou contre elle. En 1881, alors qu'il étudiait au laboratoire de physique d'Hermann von Helmholtz à Berlin, Michelson a conçu un instrument appelé interféromètre, qui utilisait un miroir pour diviser un faisceau lumineux en deux moitiés se déplaçant dans des directions opposées. Il l'a utilisé pour tester son hypothèse avec un résultat nul en 1881, mais travaillant en partenariat avec Edward W. Morley (1838-1923) à Cleveland, Ohio, en juillet 1887, il a mené une autre expérience avec l'interféromètre qui a donné des résultats. Il a essayé de mesurer la «dérive de l'éther» ou l'effet du mouvement de la Terre
à travers l'éther sur la vitesse de la lumière, en observant l'étendue du déphasage entre les deux faisceaux alors qu'ils tournaient de 1897 degrés. Bien que l'instrument soit très sensible, aucune différence n'a pu être détectée dans la vitesse des deux moitiés du faisceau divisé, réfutant ainsi l'hypothèse de Michelson. Décidant que tout le système solaire pourrait se déplacer contrairement à la Terre, Michelson a décidé de répéter l'expérience tous les trois mois. En XNUMX, il a même mis en scène l'expérience au sommet d'une montagne, essayant de détecter le «vent d'éther» aussi loin que possible de la surface de la Terre. Encore une fois, il n'a trouvé aucune preuve de l'éther influençant la vitesse de la lumière.
La fin de la théorie de l'éther. L'expérience de Michelson-Morley a été décrite comme «la plus grande expérience négative de l'histoire de la science» car, bien que Michelson ait refusé de l'admettre, l'expérience n'a pas réussi à prouver que l'éther existait. Comme Albert Einstein (1879-1955) l'a montré dans sa théorie spéciale de la relativité (1905), la vitesse de la lumière est constante et, par conséquent, l'éther n'existe pas. La question de savoir si Einstein avait en tête l'expérience de Michelson-Morley lorsqu'il a formulé sa théorie spéciale de la relativité, s'il en avait entendu parler une fois mais l'avait oublié, ou s'il en était complètement inconscient, est encore vivement débattue par les historiens des sciences. L'expérience de Michelson et Morley démontre clairement à quel point les physiciens de la fin du XIXe siècle étaient fermement attachés à une vision mécanique de la nature qui ne pouvait admettre l'existence d'une action à distance ou par le vide. Ils ont conçu l'éther uniquement parce qu'ils pensaient que la lumière devait traverser un médium. Au cours des deux premières décennies du XXe siècle, Einstein et d'autres physiciens ont réfuté cette idée, développant la théorie quantique pour montrer que la lumière est composée de particules, comme le croyait Michelson, mais se déplace également par ondes.
Source
Loyd S. Swenson Jr., L'éther éthéré: une histoire des expériences de dérive éthérée de Michelson-Morley-Miller, 1880-1930 (Austin: University of Texas Press, 1972).