Mois : octobre 2016

L’expérience de William Bertozzi

Vraie ou fausse preuve la théorie de la relativité ?

Introduction :

               En 1964, l’expérience de William Bertozzi  a été considérée comme une preuve de la théorie de la relativité. À la sortie d’un accélérateur linéaire, la vitesse d’un électron ne pouvait dépasser la vitesse de la lumière.

               Depuis, tous les cours de physique présentent cette expérience comme une validation de la théorie de la relativité restreinte. Aujourd’hui encore, elle conserve son rôle didactique. On en trouve la description sur INTERNET. Des commentaires et des exercices à l’intention des étudiants sont disponibles sur de nombreux sites.

 

Quels sont les résultats de cette expérience ?

               Les résultats de William Bertozzi tiennent dans une liste de cinq mesures. La figure 1 présente les quatre premières valeurs de la vitesse d’un électron en fonction du rapport k de son énergie cinétique à son énergie au repos.

Formule relativiste : rapport énergie cinétique sur énergie au repos de l’électronFigure 1 : Formule relativiste : rapport énergie cinétique sur énergie au repos de l’électron.

               Dans cette figure, les points marqués d’une croix sont les quatre premières  mesures de William Bertozzi, la cinquième (v=c pour k=30) n’étant pas significative n’a pas été retenue. La courbe en rouge correspond aux valeurs prédites par la théorie de la relativité restreinte. Elles ne sont pas parfaitement conformes aux observations.

               Comment doit-on interpréter les différences observées entre mesures et théorie ? Correspondent-elles à des erreurs de mesure ? Résultent-elles d’erreurs théoriques ?

 

 

Une analyse basée sur les théories antérieures :

               Avant l’apparition de la théorie de la relativité, la science disposait de l’ensemble des  théories nécessaires à l’étude d’un accélérateur linéaire. Citons par ordre chronologique :

  • L’électromagnétisme, complété en 1865 par les équations de Maxwell,
  • La masse de l’énergie, définie par la formule E=m.c2 établie par Poincaré en 1900.
  • Le principe de relativité proposé en septembre 1904, par Poincaré.
  • Enfin, les équations de changement de base entre repères relativistes, explicitées par Poincaré en juin 1905. Ces formules ont été appelées par Poincaré « transformations de Lorentz » en hommage au célèbre physicien, conservent les lois de l’électromagnétisme.

 

Les équations de Maxwell sont très antérieures à la théorie de la relativité. La transformation de  Lorentz ne  sera pas utilisée, bien qu’elle conserve son utilité comme formules de changement de repère. L’analyse de l’expérience de William Bertozzi ne fera donc appel qu’à la physique classique.

 

Un calcul résolument non relativiste :

               Les résultats obtenus par William Bertozzi se calculent également très simplement en faisant les hypothèses suivantes, différentes de celles retenues habituellement :

  • L’énergie de l’électron au repos se partage en parties égales entre sa masse mécanique et l’énergie de son champ électromagnétique calculée selon les formules de l’électromagnétisme classique.
  • L’énergie de son champ électromagnétique est calculée en faisant appel à une représentation ondulatoire du champ électromagnétique.

 

Nous obtenons ainsi une expression de l’énergie totale en fonction de la vitesse, directement liée au potentiel appliqué à l’accélérateur linéaire. Les prévisions sont alors parfaitement conformes aux observations de William Bertozzi :

Formule proposée : rapport énergie totale sur énergie au repos de l’électronFigure 2 : Formule proposée : rapport énergie totale sur énergie au repos de l’électron.

 

Comme dans la figure précédente,  les points marqués d’une croix sont les quatre premières  mesures de William Bertozzi. La courbe en bleu de la figure 2 correspond aux valeurs prédites par la physique classique, compte tenu d’une nouvelle hypothèse présentée ci-dessous.

 

Une expression nouvelle de l’énergie de l’électron :

               Selon ce nouveau mode de calcul, l’énergie cinétique totale de l’électron correspond à la somme de l’énergie cinétique de sa masse mécanique calculée par la formule de la mécanique classique (la masse étant supposée constante avec la vitesse), et de l’énergie du champ électromagnétique de l’électron calculée à partir d’une analyse ondulatoire.

               L’énergie cinétique de la masse mécanique de l’électron considéré comme une particule est alors, en admettant que la masse mécanique de l’électron est m = E/c2 et β = v/c :

Selon cette hypothèse, le champ accompagnant l’électron mobile correspondrait à l’énergie de deux ondes directes et rétrogrades dont la somme est le champ observé dans le repère fixe. Puisque la charge électrique des mobiles est conservée l’énergie cinétique du champ électrique de l’électron mobile serait selon cette hypothèse :

                L’énergie cinétique totale de l’électron rapportée à son énergie au repos W0 serait donc de la forme suivante :

               L’accélération de l’électron se calcule à partir de la loi fondamentale de la mécanique :

Soit :     

Ce qui donne finalement  l’accélération de l’électron et donc sa masse :

Bien évidemment, l’intégration de l’accélération au cours du temps conduit à la vitesse, puis à la distance parcourue dans l’accélérateur. Par ailleurs, on peut vérifier que l’énergie acquise par l’électron correspond alors au produit de sa charge par le potentiel appliqué. Ceci correspond parfaitement aux résultats de William Bertozzi.

 

Comparaison entre théorie et expérience :

               La comparaison entre théorie et expérience conduit aux valeurs de la figure 3. Dans ce graphique, nous avons souhaité  mettre en évidence les écarts entre les mesures réalisées par Bertozzi et les résultats théoriques correspondant au deux formules : la formule classique et de la nouvelle formule proposée ci-dessus. L’abscisse correspond à la vitesse réduite de l’électron (rapport entre la vitesse mesurée et la vitesse de la lumière). L’ordonnée correspond à l’écart en pourcentage entre la valeur de l’énergie appliquée à l’électron et les valeurs calculées avec les deux formules.

Comparaison entre théories et expérience (écarts en %)Figure 3 : Comparaison entre théories et expérience (écarts en %).

  • La courbe rouge correspond à l’écart entre les mesures et la théorie nouvelle,
  • La courbe bleue à l’écart entre les mesures et la théorie de la relativité restreinte.

 

               Ces deux courbes présentent ainsi, en fonction de la vitesse des électrons, les différences (en pourcentage) entre les énergies réellement appliquées et celles calculées avec les deux formules. La cinquième valeur de vitesse mesurée par Bertozzi a été v =c. Cette dernière mesure correspond à un temps de 2,8 ns connu avec une précision insuffisante à l’époque pour conduire à une mesure de vitesse significative.

En effet, en 1964, la qualité des mesures des très hautes tensions, et l’imprécision des mesures de vitesse à partir de photos d’écrans d’un oscilloscope suffisent à expliquer l’écart restant entre les mesures les résultats théoriques.  Quelle que soit la formule de calcul, l’énergie de l’électron serait infinie pour la valeur v = c). Le 5° point de ces courbes a donc pris en compte une valeur corrigée de la vitesse de l’électron, légèrement inférieure à c, assurant la meilleure extrapolation possible des deux courbes théoriques.  Les différences entre la théorie alternative et les résultats de William Bertozzi ne sont donc pas significatifs.  En revanche,  la théorie de la relativité restreinte conduit à des écarts nettement plus importants.

 

L’effondrement de la théorie de la relativité ? 

               Si Maurice Allais avait analysé les résultats de l’expérience, déjà ancienne, de William Bertozzi, il y aurait vu « l’effondrement de la théorie de la relativité » qu’il attendait. Il est certain qu’avec le recul dont nous disposons, il faut bien admettre que cette expérience n’est pas une preuve irréfutable  de la théorie de la relativité. Elle prouve tout au plus qu’un champ électrique ne permet pas d’accélérer  des électrons au delà de la vitesse de la lumière. Par ailleurs, nous constatons que la nouvelle formule proposée pour le calcul de l’énergie cinétique de l’électron soumis au champ d’un accélérateur linéaire donne des résultats bien plus proches des mesures de William Bertozzi que la formule relativiste.  Les différences ne sont toutefois importantes que pour les vitesses supérieures à 20% de la vitesse de la lumière.

               Pouvons-nous, comme Maurice Allais, conclure sur la base de ce résultat très partiel que la théorie de la relativité doit être définitivement rejetée ?

Comparaison des méthodes de calcul :

               La nouvelle formule présente par rapport à la formule de la relativité restreinte deux avantages essentiels :

  • Elle conserve intégralement la mécanique classique, ce qui est particulièrement important dans la plupart des problèmes pratiques.
  • Elle conserve également l’électromagnétisme classique. En effet, le champ d’une charge mobile s’obtient simplement en conservant le champ de l’électron dans le repère mobile. Son champ dans le repère fixe est alors calculé par une méthode ondulatoire dont la description sort du cadre de ce document.

En pratique, cette approche conduit à conserver l’espace et le temps absolus, et donc  abandonner la contraction de Lorentz.

               Enfin, les deux méthodes de calcul ne font apparaître aucune différence entre l’énergie électrique appliquée et celle acquise par la particule. En réalité, l’énergie appliquée par l’accélérateur linéaire se partage entre l’énergie accumulée par l’électron et l’énergie rayonnée. Il est possible que, dans le cas de trajectoires rectilignes et d’électrons faiblement accéléré, ceci soit une hypothèse raisonnable, conforté par les mesures calorimétriques de William Bertozzi. Toutefois, nous aurons besoin d’une théorie plus générale applicable à toutes les trajectoires, décrivant  aussi bien l’action des champs magnétiques qu’électriques, et permettant de calculer l’énergie rayonnée par l’électron.  L’évolution en un siècle de la théorie des antennes doit permettre de calculer avec précision le rayonnement des électrons rapides fortement accélérés.

Respectent-elles le principe de relativité ?

               Comme le prévoit la physique classique, cette expérience montrerait que les masses mécaniques et les champs électromagnétiques se comportent différemment en fonction de la vitesse.  Peut-on en déduire qu’elle ne respecte pas le principe de relativité ?

               Tel qu’il a été défini par Poincaré, le principe de relativité explicite une notion fondamentale en physique. Les lois doivent donc être les mêmes pour tous les observateurs. Elles sont  universelles. Ce principe ne peut souffrir aucune exception.

               Pour autant, l’environnement du laboratoire peut modifier le résultat d’une expérience. En particulier, les forces de gravitation jouent un rôle essentiel et doivent être prises en compte. Le principe d’équivalence d’Einstein en est l’illustration parfaite de l’influence de l’environnement du laboratoire. Il permet de déterminer la courbure gravitationnelle des rayons lumineux, même si le calcul exact de cette déviation est plus délicat qu’il ne semble à priori (Le résultat exact obtenu en 1916 est le double de la valeur calculée initialement en 1912).

               Les lois de la physique peuvent donc dépendre de « paramètre d’environnement » parmi lesquels le champ de gravitation, la vitesse relative d’un satellite par rapport à l’astre autour duquel il tourne…  Il est donc hasardeux d’affirmer qu’une loi respecte ou ne respecte pas le principe de relativité. En tous cas, la conservation de la vitesse de la lumière ne saurait suffire à le démontrer …

 

Une nécessaire rigueur mathématique :

               Contrairement aux mathématiques qui décrivent de façon rigoureuse les conséquences d’hypothèses, les lois de la physique  résultent d’expériences. Elles résultent alors d’une construction intellectuelle permettant de prévoir les résultats de nouvelles expériences.

               La cohérence mathématique des lois de la physique sont alors une condition nécessaire, mais pas suffisante, de leur validité. Considérons par exemple la propagation complexe des ondes électromagnétiques dans l’ionosphère. Dans ce milieu, la propagation des ondes dépend de la longueur d’onde, les rayons ne se propagent pas en ligne droite, des absorptions interviennent…

Le comportement de ce milieu peut être décrit par des équations différentielles. Ses propriétés étaient inconnues en 1912, lors des premières publications sur le principe d’équivalence et la courbure gravitationnelle des rayons lumineux.  Aujourd’hui, au lieu d’adopter une géométrie non-euclidienne, pourrions-nous faire un autre choix : décrire la propagation de la lumière par une équation différentielle de coefficients dépendant de la gravitation ? Toute équation de propagation étant du second ordre, le facteur deux observé entre le gradient de vitesse de propagation et la courbure des rayons apparaîtrait sans doute naturellement.

 

Une coexistence pacifique entre les théories :

               N’oublions pas que nous sommes totalement incapables de parler de l’univers sans supposer implicitement l’existence d’un repère euclidien. Comment mesurer autrement des distances ou un effet Doppler ? Les effets « relativistes » sont toujours présentés dans un repère particulier, par exemple le repère terrestre. Comment calculerait-on les dérives gravitationnelles ou lies à la vitesse des satellites de géo-localisation sans faire appel à ce repère ?

               Pouvons-nous assurer que la physique classique ne respecte pas aussi bien le principe de relativité que les théories modernes ? En tous cas, personne ne peut assurer que tout a été trouvé et que nos concepts ne devront plus être modifiés de façon à mieux décrire la réalité. Donnons donc aux théories de la relativité (restreinte et générale)  la place qui leur revient : des étapes dans l’évolution de notre connaissance. N’en faisons pas des vérités éternelles.

               Nous comprenons alors mieux la formule provocatrice de Maurice Allais. En physique, il n’y a pas de vérité révélée ! La justesse des  résultats d’un calcul mathématique peuvent être prouvés. En revanche, une théorie physique ne peut qu’être confrontée avec l’expérience. Dans tous les domaines, et particulièrement en optique, de nombreuses théories existent et sont utilisées au cas par sas, dans leur domaine de validité.

 

Des lacunes théoriques acceptées :

               Toutes nos théories scientifiques présentent des zones d’ombre.  Les exemples sont innombrables. Dans le domaine de l’électromagnétisme, nous faisons toute confiance aux équations de Maxwell. Nous savons cependant que le courant de déplacement qu’il a introduit reste une énigme. Il s’agit d’un courant « fictif » grâce auquel  la symétrie entre le champ électrique et le champ magnétique conduit aux modes ondulatoires.

               Ne devrait-on pas donner à ce courant une signification physique ? Comment son existence est-elle compatible avec le rejet d’un milieu de propagation ?

               À la fin d’une des « Journées Internationale de Nice sur les Antennes », sans doute en 1986, un calcul du champ électromagnétique diffracté par un obstacle mobile a été présenté, hors programme officiel. Grâce à une convention de dessin, ce champ ressemblait aux allées de Von Karmann observées en hydrodynamique. Dans son  commentaire, l’orateur expliquait que ce résultat n’était pas surprenant, les équations étant les mêmes…

               Ne devrions-nous pas réfléchir à des analogies entre domaines techniques différents ?

 

Des données expérimentales à exploiter :

               Depuis 1905, la technologie a fait des progrès remarquables.  Citons l’électronique, l’ensemble des théories des antennes, des tubes électroniques (klystrons, TOP,  Gyrotrons), les dispositifs nouveaux comme les LASERS à électrons libres. Nous disposons également d’horloges atomiques, de gyromètres Laser, de réseaux de satellites de géo-localisation. Il y a là une mine de données expérimentales qui pourraient être exploitées en vue de valider nos concepts.

               Enfin, l’observation de l’univers nous permet d’observer des phénomènes qui se sont déroulés au cours de milliards d’années et qui continuent à évoluer sous nos yeux. Comme je l’ai écrit en 2011 dans une présentation faite au cours des journées scientifiques de l’URSI (La physique du 21° siècle sera-t-elle ondulatoire?) :

Au 21° siècle, le développement de la physique ne pourra se faire qu’après l’abandon de l’approche abstraite et dogmatique adopté au siècle dernier.

               Ayant pris conscience de la fragilité des bases expérimentales et conceptuelles de la physique moderne, les étudiants et chercheurs pourront explorer des voies nouvelles. Libre de laisser leur imagination construire, sur les mêmes faits expérimentaux, des concepts et des représentations concrètes des lois de la physique, ils pourront faire preuve de créativité.

               Bien évidemment, science et science fiction n’étant pas de même nature, leurs rêves devront être en permanence confrontés aux réalités expérimentales, toutes les explications équivalentes des faits expérimentaux étant toutefois jugées également recevables.

               Les chercheurs, redevenus acteurs, donneront le meilleur d’eux-mêmes. Impliqués dans une science en perpétuelle évolution et dont ils connaîtront l’histoire, ils n’auront plus l’impression de naître trop tard dans un monde trop vieux.

               Bien évidemment, l’astronomie et l’astrophysique, sciences porteuses depuis toujours d’une capacité à émerveiller les hommes, joueront dans cette évolution de la physique un rôle essentiel.

               En 1905, Poincaré entrevoyait l’avènement d’une nouvelle physique. Somme-nous sur le point de continuer son œuvre ?

Pierre Fuerxer,

Membre de l’AIRAMA.

 

 

 

 

 

La mondialisation

Du rêve mondialiste à la réalité.

Préambule :

            Maurice Allais était un libéral et un européen convaincu  jusqu’il constate que l’Union Européenne prenait une orientation contraire aux intérêts des peuples. Il publiait dès 1981 un livre intitulé : « L’Europe face à son avenir. Que faire ? ».

            L’année suivante, il publiait un autre livre au titre évocateur intitulé : « Erreurs et Impasses de la Construction Européenne ». Après la publication d’une bonne dizaine d’ouvrages, son dernier livre, intitulé « La mondialisation, La destruction des emplois et de la croissance » apporte, selon son expression, « la démonstration empirique » de la validité de ses critiques antérieures.

            Personne ne peut sincèrement nier que l’Union Européenne, l’« UE », n’a pas tenu ses promesses. Le modèle Oméga-Allais, dont les premières publications ont eu lieu dès 1990, a prouvé l’existence de lois de l’économie permettant de faire des prévisions à long terme, en l’absence de crise monétaire majeure. Le succès de ce modèle est dû à deux choix fondamentaux : affirmer le rôle essentiel de l’homme dans la conduite de l’économie, simplifier au maximum la structure du modèle de façon à rendre son comportement intelligible.

            Ces méthodes économétriques auraient-elles permis de prédire les effets à long terme du libéralisme sur les économies des pays européens ? Nous allons démontrer qu’en adoptant une approche analogue, il est possible de construire un prédicteur à long terme aussi performant dans une économie mondialisée que le modèle Oméga-Allais dans une économie indépendante. Il suffit d’adopter les mêmes méthodes pour décrire les interactions internationales.

Un état stable est-il possible ?

            Une économie réelle n’est jamais totalement stable car elle subit de nombreuses influences extérieures. En revanche, pour être validé, le modèle d’une économie  doit être stable à tout niveau d’activité et expliquer l’existence des cycles économiques qui ont été observés dans le passé. Enfin, comme l’économie elle-même, un modèle doit tenir compte des investissements passés encore productifs. Ainsi, pour faire ses prévisions, le modèle Oméga-Allais prend en compte l’activité des quinze dernières années. Ces méthodes s’appliquent également aux économies interconnectées, lorsque les échanges sont équilibrés. Dans le cas contraire, les déséquilibres se propagent d’une économie à l’autre, ce qui déstabilise l’économie mondiale.

Figure 1 : Échanges équilibrés.

            La mondialisation peut même déstabiliser le marché et même provoquer des crises locales, en particulier dans des pays spécialisés dans des productions particulières. Les états doivent donc disposer d’outils permettant de stabiliser leurs économies nationales.

Une instabilité aux origines diverses :

            La stabilisation de l’économie nécessite l’emploi de nombreux moyens permettant de compenser les déséquilibres entre les nations qui peuvent être classés de la façon suivante :

La différence des redistributions sociales :

            Dans chaque nation, les autorités  remplissent des tâches d’intérêt commun. Il s’agit évidemment des tâches régaliennes qui sont l’attribut des gouvernements, mais aussi d’une redistribution sociales des revenus  par de nombreux canaux.

En ce qui concerne la France, citons les allocations familiales, l’enseignement et ce que nous appelons les services publics. Le financement de cette redistribution sociale étant différentes selon les pays, il est difficile d’en déterminer le niveau, mais il correspond à un pourcentage très important de PIB. Nous savons qu’en France le taux des prélèvements obligatoires est proche de 50%.

            Dans chaque pays, la population active a une productivité intrinsèque qui dépend de nombreux paramètres : âge, formation…

Figure 2 : Effet des prélèvements obligatoires.

            Les charges, directes et indirectes, de toutes natures pesant sur le travail réduisent la compétitivité des entreprises. Cette réduction de la compétitivité correspond à un taux de charges dont l’effet est comparable à celui du taux de change. Son augmentation est équivalente à une hausse de la monnaie nationale. Cette compétitivité apparente influe sur les échanges entre nations, et contribue au déséquilibre des balances commerciales.

            Traditionnellement, les états pouvaient compenser les effets de ces différences grâce à deux procédés :

  • Une méthode globale : Modifier les taux de change, ce qui réduit globalement les différences de compétitivité entre les nations,
  • Des mesures sectorielles : Les droits de douane et contingents d’importation.

Un taux  de charges globalement excessif pourrait être corrigé que par une dévaluation de la monnaie, si celle-ci n’était pas aujourd’hui impossible. Grâce aux droits de douane et aux contingents d’importation, des corrections sectorielles seraient également possibles.

Face à un taux de charge supérieur à celui de ses concurrents, la politique mondialiste de l’UE ne laisse aux états qu’une solution : abandonner les entreprises pour lesquelles la notion de concurrence libre et non faussée n’est qu’un mythe.

Les conséquences des investissements nouveaux :

            Le modèle Oméga –Allais permet de calculer l’effet sur la demande d’un investissement nouveau.  Considérons l’exemple suivant : Supposons que dans une économie stable, un investissement soit décidé (figure 3).

  • Les dépenses d’investissement produisent des revenus, puis une consommation nouvelle,
  • La production n’apparaît qu’avec un certain retard sur les investissements.

Figure 3 : Effet d’un investissement.

Figure 3 : Effet d’un investissement.

            Cette figure est un exemple montrant comment un ensemble d’investissements décidés simultanément conduit à des dépenses puis à une capacité de production :

  • La courbe en pointillé bleus correspond à la demande liée à la croissance des dépenses d’investissement,
  • La courbe rouge correspond à la demande générée par cet investissement.
  • La courbe continue bleue est da demande totale.

Effet direct de l’investissement dans une économie fermée :

Dans un premier temps, l’investissement produit une demande supplémentaire liée aux revenus des entreprises produisant les machines et services nécessaires à la réalisation des projets. Ces entreprises versent des salaires qui augmentent la demande alors que la capacité de production de biens de consommation n’a pas encore augmenté.

Jusqu’au croisement des courbes pointillées bleues et rouge (approximativement quatre ans après le début des travaux), la demande dépasse la production !  L’investissement n’est possible que si les consommateurs acceptent de différer une partie de leurs dépenses, et attendent la croissance de la production pour consommer. Dans son principe, le financement des investissements nouveaux devrait donc être réalisé par des placements à terme, ce qui garantirait la réduction temporaire de consommation imposée par l’investissement.

Effet direct de l’investissement dans une économie ouverte :

            Nous supposons que l’investissement est financé par des prêts bancaires ou des fonds étrangers. Peut-on alors demander aux actifs une épargne pour un investissement sur lequel ils n’auront aucuns droits ?

            Le financement de l’investissement leur est imposé selon l’un des modes suivants :

  • La hausse des prix qui réduit leur pouvoir d’achat et ponctionne leurs compte courants,
  • L’importation qui permettra de maintenir les prix, mais au détriment de la balance commerciale. Cette importation constituera une dette qui devra être remboursée, en principal et intérêts.

Effet indirect de l’investissement dans une économie ouverte :

            Dans les deux cas, la croissance du PIB a une conséquence indirecte. Il nécessite une augmentation de la masse monétaire. En effet, le niveau de la masse monétaire nécessaire au fonctionnement de l’économie augmente avec la production.

            Jusqu’à l’abandon des DTS (droits de tirage spéciaux), l’augmentation de la masse monétaire était faite par la banque de France. L’usage normal de ce droit de battre monnaie permettait à l’état d’ajuster la masse monétaire aux besoins de l’économie.

             L’Union Européenne à transféré ce doit à la banque Centrale Européenne qui ne prête pas directement aux états, mais aux banques qui prêtent ensuite aux états. Pour ajuster la masse monétaire, les états doivent emprunter aux banques les fonds nécessaires, alors que les banques les obtiennent  gratuitement (ou presque gratuitement) auprès de la banque centrale européenne. De toutes façons, ces fonds ne sont que de la monnaie bancaire.

            Évidemment, cette anomalie n’avait pas échappé à Maurice Allais qui considérait que la dette publique de la France devait être séparée en deux :

  • Une dette réelle correspondant au financement de dépenses nationales,
  • Une dette abusive constituée par les augmentations de la masse monétaire et les intérêts payés sur les sommes prêtées par les banques à cette fin.

            Cette modification, qui pourrait sembler anodine, dépossède en fait l’état de sa souveraineté monétaire. Elle conduit les nations à supporter une véritable taxe sur les investissements et sur la croissance du PIB.

Les transferts de capitaux :

            La libre circulation des capitaux conduit les entreprises à investir préférentiellement dans les nations dans lesquelles la rentabilité est la plus élevée. Les entreprises françaises sont donc incitées à investir à l’étranger. Si leur internationalisation présente des effets positifs, la fuite des capitaux provoque à terme une baisse de la production nationale, une croissance des importations et de la dette.

            Par ailleurs, le rapatriement des bénéfices par les actionnaires étrangers réduit la demande intérieure, et à terme la compétitivité des entreprises nationales.

La migration de travailleurs et de populations :

            La question de la main d’œuvre immigrée a provoqué une polémique intense. Tout le monde a entendu parler des travailleurs détachés qui prennent la place de travailleurs locaux. Il est certain que cette directive européenne contribue  à la hausse du chômage en France.

L’immigration de travail en  a également sa part, mais on oublie celle des importations en provenance des pays à bas coût de main d’œuvre. Une balance du travail prenant en compte tous ces éléments montrerait que le chômage de masse actuel s’explique parfaitement par ces causes.

Enfin, l’immigration de peuplement joue un rôle complexe. Elle évite une fuite des revenus, donc une réduction de la demande intérieure, mais coûte en dépenses sociales directes et indirectes dont il faut tenir compte et met en péril la base culturelle qui assure la cohésion des nations.

Les effets de la politique européenne :

            L’Europe assure vouloir qu’une concurrence libre et non faussée permette à tous les européens de bénéficier de produits et services compétitifs.

            Malheureusement ses décisions sont totalement contraires à cet objectif officiel.

La différence des redistributions sociales :

En privilégiant la concurrence, l’U.E. ne laisse aux états qu’une solution globale : réduire les prélèvements obligatoires. Ceci conduit à un nivellement par le bas des dépenses consacrées aux tâches régaliennes et à la politique sociale des pays.   

            Chacun peut avoir un avis sur le niveau souhaitable de la protection sociale et des prélèvements obligatoires associés. Ils sont sans doute trop élevés en France, mais il faut bien comprendre que la politique européenne contraint les états à les réduire.

 

Les conséquences des investissements nouveaux :

            Les nations européennes ne peuvent plus fixer le cours de leur monnaie,  n’ont plus de véritables banques nationales et doivent emprunter la monnaie bancaire nécessaire au fonctionnement de leur économie.

 

Les transferts de capitaux :

            La libre circulation des capitaux permet aux investisseurs de mettre en concurrence les nations, et de choisir la mieux disante. Les investisseurs peuvent mettre en concurrence les entreprises et sélectionner celles qui produiront les bénéfices les plus élevés. La libre circulation des capitaux conduit à maximiser les revenus du capital, face à des états impuissants.

 

La migration de travailleurs et de populations :

            La libre circulation des travailleurs tend à faire disparaitre les nations au profit d’une zone de libre échange soumise à la seule loi du marché. Le vote des étrangers serait l’aboutissement de cette destruction des états réduits au rôle de syndic de copropriété. La solidarité nationale serait alors un vain mot. Chaque habitant de l’Europe, riche ou pauvre,  pourrait choisir le pays présentant pour lui le plus d’avantages.

 

Construire un prédicteur global :

            Dans un monde ouvert, une économie nationale peut-être décrite par le modèle Oméga-Allais, à la seule condition de déterminer par ailleurs les l’influence du reste du monde sur les incitations à consommer et à investir. Il reste donc à décrire avec des méthodes analogues les interactions entre les différentes économies. Dans le cas de la France, le reste du monde pourra être assimilé à une économie unique, insensible aux fluctuations nationales.

 Bien évidemment, comme dans le modèle Oméga-Allais, toutes ces relations doivent être des fonctions temporelles faisant intervenir les valeurs passées des variables économiques.  

            Un ensemble minimal de  briques complémentaires doit permettre de modéliser les interactions internationales et de construire un prédicteur décrivant l’évolution d’une économie dans un monde  ouvert. Bien évidemment, ce modèle rendra compte des effets à moyen et long terme de politiques économiques, en particulier de celle de l’U.E.

Introduction des échanges extérieurs :

            Ceci impose quelques adjonctions au schéma et la mise au point de   relations temporelles nouvelles.

  • Demande intérieure : La valeur de la demande intérieure doit être corrigée pour prendre en compte les importations et les exportations.

  • Équilibres externes : L’ajout d’un taux de change réel, prenant en compte les écarts de compétitivité entre les nations, permet de prévoir l’évolution de la balance commerciale et d’une balance du travail non encore publiées dans les statistiques de l’INSEE.

Les importations et exportations se traduisent directement en données de la balance commerciale et de la balance du travail.

Le taux de change correspond à un taux global prenant en compte les taux de change corrigé des effets des différences entre le taux de charges français avec sa moyenne mondiale.

Les fonctions de ce module sont bien évidemment des relations temporelles qui restent à établir sur la base de l’analyse des crises passées.

  • Partage des investissements : La compétitivité entre les nations permet de répartir les investissements en tenant compte de la rentabilité espérée. Un faible taux correspondrait à la fuite des capitaux observée en 2000, lors de la libération des transferts de capitaux.

  • L’influence du chômage sur le taux de charge : plus le chômage croit, plus le taux de charges directes ou indirectes réduit la compétitivité des produits nationaux par rapport aux produits importés.

Il s’agit d’une réaction positive. Comme les autres, elle contribue à rendre l’économie de plus en plus instable.

  • La dette : Celle-ci est constituée d’un ensemble de composantes. Elle est alimentée par les flux suivants :
    • Le déficit de la balance commerciale,
    • Le déficit de l’état,
    • La fuite des capitaux,
    • Le solde des intérêts et dividendes payés à l’étranger…

 

Selon le schéma suivant, cette dette s’auto-entretient, son comportement étant également divergent :

Contrairement aux affirmations de nombreux économistes, le développement du commerce international ne contribue pas à stabiliser l’économie mondiale, mais bien au contraire de la rendre de plus en plus instable. Cette affirmation n’est basée sur aucune idéologie mais sur la modélisation des principaux mécanismes intervenant dans ces échanges.

La modélisation des relations entre les variables retenues :

            Toutes les relations temporelles entre ces variables doivent être causales. La plupart de celles-ci peuvent être estimées sur quelques exemples anciens, par exemple sur les événements de 1968 et de l’an 2000 qui sont les causes des crises de 1974 et 2007.

La libéralisation des transferts de capitaux de l’an 2000, bien qu’annoncé, a conduit de nombreux transferts pendant plus de deux années, et donc les conséquences n’ont été perçues qu’en 2007-2008, six ans plus tard.

L’analyse des transitoires observés dans les périodes de changes fixes peuvent préciser les phénomènes dynamiques à prendre en compte au cours des périodes de monnaie flottante.

Nous disposons donc d’éléments permettant de mettre au point un modèle dynamique d’économie nationale ouverte sur le monde, et de déterminer les conséquences d’une politique économique sur son évolution à long terme.

Là encore, l’U.E. ayant choisi le libéralisme interne et adopté une politique économique mondialiste, a laissé se développer, selon l’expression de Maurice Allais, le laisser-fairisme. Si rien ne change, le modèle ouvert, validé sur le passé, ne permettra que de prédire les étapes d’une faillite annoncée de notre économie.

Conclusion :

            Le modèle Oméga-Allais a démontré qu’il était possible de prédire l’évolution de l’économie française de 1968 à nos jours en ne prenant en compte que des données économiques objectives.  Le choc de 1968 n’est apparu clairement qu’en 1974, compte tenu des délais de réaction du système économique. La cassure de 1974 n’est alors que la conséquence des événements de mai 1968.

 Cette crise a été l’occasion d’un premier abandon de souveraineté, officialisé par la loi de réforme de la Banque de France de 1974, qui a imposé à l’état de recourir t aux capitaux étrangers pour financer ses dépenses.

L’intégration européenne s’est ensuite faite sur la base d’un libre échangisme européen, puis mondial. Les effets de cette politique étaient prévisibles. Maurice Allais n’a cessé de mettre en garde contre cette politique suicidaire. Pour lui, l’évidence empirique de l’absurdité de celle-ci, c’est-à-dire l’observation objective de ses résultats, aurait dû s’imposer à tous.

Nous savons maintenant que l’évolution actuelle de l’économie est parfaitement conforme aux décisions européennes. Tous pouvaient le pressentir. Il était même possible de faire des prévisions chiffrées, fiables à cinq ans, sur l’évolution de l’économie. 

En 1968, les français pouvaient préférer moins travailler pour avoir une vie meilleure.  C’était leur droit. Personne n’a voulu leur dire qu’ils ne pouvaient y parvenir sans choisir un modèle de développement, plus lent, et renoncer à une part de leurs dépenses non indispensables.

C’est pourtant ce qui s’est produit. La croissance a été divisée par deux après 1974. C’est bien le désinvestissement intervenu en 1968 qui est à l’origine de ce ralentissement, même si des explications circonstancielles comme la crise pétrolières ont pu être avancées.

La croissance continue de la dette extérieure de l’état et des entreprises a permis de maintenir le niveau de vie des français au dessus des possibilités de notre économie, mais nous disposions encore de moyens d’action sur l’économie.

L’introduction de l’EURO et la libre circulation des capitaux a détruit le reste de la croissance française. Dans les statistiques de l’INSEE, la croissance du PIB est largement due à l’évolution de son périmètre, imposée par les directives européennes.

Personne ne peut donc dire de bonne foi que cette évolution n’est pas la conséquence de la politique économique qui a été menée depuis plus de 30 ans.

La politique actuelle de l’UNION EUROPÉENNE est mauvaise :

Qu’attend-on pour en changer et prendre les mesures qui s’imposent ?

 

Pierre Fuerxer

Membre de l’AIRAMA

 

 

 

 

LE CHÔMAGE IMPORTÉ

Introduction :

               En France, le chômage ne cesse d’augmenter depuis 1974. Les responsables ont longtemps considéré que celui-ci était dû à une crise passagère et qu’il régresserait spontanément dès que l’économie repartirait. Maurice Allais a lié ce chômage de masse aux importations en provenance des pays à faible coût de main d’œuvre. Qu’en est-il exactement ? Peut-on conforter par des simulations l’évidence économique dont il parlait ?

 

Un phénomène mystérieux ?

               Maurice Allais, européen convaincu a dénoncé le rôle des importations dans le développement du chômage. Il expose ses arguments dans son livre sur l’Europe intitulé « La mondialisation, la destruction des emplois et la croissance », publié en 2007, avec le sous titre percutant, « l’évidence empirique« .

               Il publiera dans la presse divers articles montrant la réduction brutale de la croissance et la montée du chômage depuis 1974 (figure 1) :

Courbes de PIB et emploi publiées par Maurice Allais

Figure 1 : Courbes de PIB et emploi publiées par Maurice Allais.

               Cette cassure, que Maurice Allais attribue au développement du libéralisme, peut être reproduite par le prédicteur Oméga-Allais, comme les courbes suivantes le montrent :

Courbes calculées par le modèle Oméga-Allais Courbes calculées par le modèle Oméga-Allais

Figure 2 : Courbes calculées par le modèle Oméga-Allais.

Ces courbes confirment que cette réduction de la croissance résulte bien de la perte de compétitivité de l’industrie française due aux événements de mai 1968. En effet, il suffit d’introduire dans le modèle un retard de deux trimestres dans l’engagement des investissements pour reproduire la cassure de 1974. Ainsi, bien que la dévaluation intervenue en 1969 et la réévaluation du mark soient intervenues, la croissance de l’économie a été durablement réduite.

               La réduction de l’emploi industriel observée par Maurice Allais correspond alors directement au rapport entre le niveau du PIB réel avec celui qui aurait été atteint si la croissance n’avait pas été réduite par ce désinvestissement. Quant-à-elle, la dette correspond au manque de production industrielle par rapport à une consommation dopée par les accords de Grenelle.

               Ainsi, le maintien d’un pouvoir d’achat à un niveau proche de celui qu’il aurait atteint en l’absence du désinvestissement survenu en 1968, c’est-à-dire à un niveau supérieur à celui permis par la seule production nationale, a eu deux conséquences :

  • Une réduction de la part de l’industrie nationale dans la consommation qui induit une croissance du chômage. À moyen terme, le manque investissement réduit la croissance de la production nationale. L’augmentation du chômage correspond alors aux emplois qu’aurait dû créer l’économie pour maintenir le niveau de vie des français. Ceux-ci ont bien été crées, mais délocalisés à l’étranger.
  • Une dette extérieure de l’état et des entreprises (ou la vente de leur capital, ce qui est équivalent). Celle dette correspond à l’excès de consommation sur la production.

Ce mécanisme avait été clairement expliqué par Maurice Allais dans son livre publié en 2007.  Nous devrons donc considérer un nouvel indicateur économique, la balance du travail, explicitant l’effet des importations sur l’emploi.

 

Les causes du chômage selon Maurice Allais :

               Dans ses articles, Maurice Allais identifiait une cause structurelle souvent ignorée ou contestée du chômage : les importations en provenance des pays à faible coût de main d’œuvre, y compris de ceux appartenant à l’union européenne.

L’estimation du chômage induit par la mondialisation faite par Maurice Allais se fonde sur une remarque de bon sens : Il faut comparer entre elles les quantités de travail exportées et importées, donc prendre en compte la part salariale des objets importés de l’ensemble des pays à bas coût de main d’œuvre au prix de l’heure d’ouvriers français et non en prix de la main d’œuvre locale.

Toute importation correspond donc à une quantité de travail qui doit être comptée en heures et non en coût au taux de change en vigueur. Elle doit être valorisée au coût de la main d’œuvre française de qualification équivalente.

En sens inverse, les exportations françaises correspondent à des produits technologiques (par exemple des avions), c’est-à-dire à des heures de personnels très qualifiés, donc à des coûts horaires plus élevés. À prix égal, une exportation produit donc beaucoup moins de travail à la nation qu’une importation ne lui en coûte.

Nous devons alors considérer une nouvelle balance, La balance du travail comptée en temps de travail. Déficitaire, elle indiquera le niveau de chômage importé. Excédentaire, elle indiquera le niveau de travail importé.

Il est difficile de comparer les parts salariales des objets de fabrication locale avec celle des objets importés. Les statistiques ne peuvent estimer celles-ci de façon précise en nombre d’heures.

Sans reprendre les statistiques de 1997, une remarque de bon sens permet de contourner cette difficulté. En effet, la demande totale (somme de la consommation et des investissements), est directement  ou indirectement une consommation. Comme la consommation des ménages, les dépenses d’investissement se traduisent pour partie en travail, donc en salaires, et en consommation de ressources naturelles. Hors coût des matières premières, pays par pays, les temps de main d’œuvre sont donc indirectement proportionnels aux valeurs ajoutées.

Adoptons la démarche de Maurice Allais. Nous pouvons comprendre le mécanisme conduisant à importer du chômage en étudiant un exemple : les importations en provenance de la Chine.

             Pour déterminer le poids réel des importations, exprimé en perte d’emploi, il faut corriger le montant des importations de la façon suivante :

  • Tenir compte du niveau des coûts salariaux (6,2 plus faibles pour la Chine). En effet, la part de main d’œuvre contenue dans un produit importé de Chine aurait été 6,2 fois plus chère si elle avait été payée en France.
  • Prendre en compte tous les pays, internes ou non à la CE, sans oublier les importations indirectes. Celles-ci sont de la main-d’œuvre importée et doivent être comptabilisées de la même manière.
  • L’effet de la perte des emplois indirects (avec un facteur correctif supérieur à 1).

 

En 1997, le taux d’importation des produits en provenance de la Chine ne représentait officiellement que 1,2% du PIB, le poids de ces produits industriels n’était que 28% du PIB. Pour de nombreux économistes, ces importations avaient une influence négligeable, alors qu’en prenant en compte des écarts de coût salariaux, il aurait dû être estime à au moins 7,5% de l’emploi, soit plus de la moitié des pertes d’emploi industriel constatées.

 

Coûts horaires de la Main d’œuvre 1993 :

(toutes charges incluses)

Ouvriers qualifiés ou équivalent

En francs aux cours des changes

Groupe

Pays

Coût  (francs)

valeur relative

rapport

I

France

55

100

1

Madagascar

1,2

2

50

Viêt-Nam

1,5

3

36,7

Inde

2,6

5

20

Philippines

4

7

14

Thaïlande

5,5

10

10

Ile Maurice

5,75

10

10

Chine

9

16

6,2

Taïwan

23

42

2,4

Moyenne

 

7,8

12,8

II

Roumanie

2,5

5

20

Pologne

5

9

11,1

Ex-Tchécoslovaquie

11

20

5

Hongrie

11

20

5

Moyenne

 

11,8

8,6

III

Maroc

10

18

5,5

Tunisie

15

27

3,7

Moyenne

 

22

4,5

I+II+III

Moyenne Générale

 

10,2

9,8

 

               Figure 3 : Coût relatifs de main d’œuvre (la mondialisation, page 331).

 

La réduction de la croissance :

Maurice Allais présente comme une évidence la relation entre la mondialisation et la réduction de la croissance (du moins dans notre pays).  Il n’est pas nécessaire de rappeler que l’économie ne se développe que si des investissements conduisent à une offre, des revenus, et la demande correspondante.

Si une part excessive de la demande est satisfaite par des produits importés, la demande intérieure diminue. Il en résulte une baisse des profits générés, du volume de travail consacré, soit au maintien ou au développement de la production, soit à la consommation. Enfin, la libération des mouvements de capitaux permet à ces profits de rechercher la rentabilité maximale en soutenant l’activité économique des pays dans lesquels les coûts sont les plus faibles.

Nous devons donc considérer dans les relations internationales quatre flux: les produits, les investissements, le travail et les capitaux qui, comme la possession de ressources naturelles, permettent de constituer des rentes de situation. Les données statistiques correspondantes sont la balance commerciale, les investissements à l’étranger, la nouvelle balance du travail et enfin  les dettes, remboursables ou non, des états et des entreprises.

 

La balance du travail :

               Cette nouvelle balance, La balance du travail doit être comptée en temps de travail. Déficitaire, elle indiquera le niveau de chômage importé. Excédentaire, elle indiquera le niveau de travail importé. Pour établir cette nouvelle balance, nous devons prendre en compte, séparément pays par pays, et sans doute activité par activité, les importations et les exportations. Chaque transfert doit être valorisé en temps de travail, direct ou indirect, sachant que toute activité productrice est essentiellement des salaires, donc du temps de travail.

En 2009, alors que le solde des échanges avec la Chine était 22 G€, les importations depuis ce seul pays étaient de 30 G€, soit approximativement 1,5% du PIB. Le déficit de la balance commerciale était alors de 53,4 G€. La part de main d’œuvre contenue dans ces importations est sous-évaluée. En prenant la valeur publiée par Maurice Allais pour la Chine pour l’année 1993, le coût de main d’œuvre aurait été (6,2-1) fois supérieur pour une production en France, soit 7,8% du PIB.

Nous devons évaluer l’emploi supprimé par cette importation. Pour cela, admettons dans un premier temps que la totalité de la production résulte de coûts de mains d’œuvre. En effet, des mines d’où les matières premières sont extraites, aux circuits de distribution, les coûts résultent de salaires et profits qui finissent en consommation. Ainsi valorisée, cette importation correspondrait à 2 millions d’emplois perdus.

Les importations en provenance de la Chine ont été en 2012 de 41,4 G€, soit 2% du PIB et le déficit de la balance commerciale de 80 G€, soit 4% du PIB. Avec les mêmes paramètres, le nombre de chômeurs lié aux seules importations chinoises serait de 2,7 millions.

Bien évidemment, ce calcul n’a qu’une valeur explicative du mécanisme par lequel ces importations contribuent à la baisse de l’emploi industriel. Un calcul plus précis, pays par pays, permettrait de chiffrer de façon précise la part des importations provenant des pays à faible coût de main d’œuvre dans la hausse du chômage.

Il y a donc une relation directe entre le nombre de chômeurs et le niveau des importations en provenance des pays à faible coût de main d’œuvre.

Bien évidemment, comme la balance commerciale, cette nouvelle balance subirait les variations des taux de change et des évolutions sociales de nos partenaires économiques. Elle permettrait au moins de comprendre les vraies raisons du chômage lié à la mondialisation et de déterminer les actions susceptibles de le maitriser.

Comment peut-on espérer traiter un mal sans en avoir identifié les causes et trouvé les remèdes  à appliquer ?

 

L’évolution de l’emploi industriel :

               Pour calculer le niveau de la perte d’emploi, il faut donc considérer la totalité des importations des pays à faible coût de main d’œuvre  et le solde des échanges, et non seulement le déficit de la balance commerciale. Cette étude devrait porter sur tous les pays, y compris les pays de l’union européenne.

               Ensuite, ces données devraient être introduites dans un modèle dynamique analogue au modèle Oméga-Allais. Ceci permettrait de prévoir à échéance de plusieurs années les conséquences inévitables des distorsions sociales et monétaires entre les nations.

               Avant toute chose, nous devons mettre à jour les graphiques tracés par Maurice Allais en 1994. Nous disposons pour cela des statistiques de l’INSEE qui, malgré des modifications régulières des agrégats, permettent de bien comprendre l’inévitable régression de notre industrie.

               Nous trouvons les données suivantes :

  • Diverses statistiques de population qui présentent quelques discontinuités dues aux modifications de périmètre (la dernière modification étant la prise en compte de Mayotte).

Population françaiseFigure 4 : population française.

  • La courbe rouge est une ancienne série maintenant arrêtée,
  • La courbe bleue est la superposition de deux séries rouges et bleues nouvelles,
  • La courbe pointillée est la tendance moyenne observée depuis la cassure de 1974.

 

  • Des séries donnant l’emploi total et l’emploi salarié industriel (figure 5) :

Emploi total et emploi salarié industrielFigure 5 : Emploi total et emploi salarié industriel.

  • La courbe bleue correspond à l’emploi total,
  • La courbe rouge à l’emploi salarié industriel,
  • La courbe en pointillé verts correspond au taux de croissance moyen de la population.

Ces données permettent de mettre à jour la figure tracée par Maurice Allais à partir des statistiques disponibles en 1992 (page 126 du livre de Maurice Allais sur la mondialisation).

La politique économique libre échangiste adoptée en Europe depuis 1974 n’ayant pas varié, la destruction de l’industrie française s’est poursuivie, entrainant une croissance continue du chômage.

Pourcentage des emplois industriels dans la population activeFigure 6 : Pourcentage des emplois industriels dans la population active.

               La poursuite de la désindustrialisation au rythme actuel conduirait à la disparition totale de notre industrie dans moins de trente ans !

Pourcentage des emplois industriels : Extrapolation au rythme actuelFigure 7 : Pourcentage des emplois industriels : Extrapolation au rythme actuel.

               Chacun peut imaginer ce que serait une économie sans industrie, avec une agriculture endettée et dépendant totalement  de multinationales, des services entièrement Uberisés, avec un état incapable d’assurer ses fonctions régaliennes…

 

Les conséquences de la désindustrialisation :

               Bien évidemment, faute de volonté politique de rechercher les causes réelles du chômage, l’INSEE n’établit pas la balance du travail, mais il existe des indicateurs permettant de l’estimer. Considérons la série statistique donnant le volume des importations en provenance de la zone Asie du Nord (Japon, Chine, Corée notamment), d’où vient une grande partie des produits technologiques importés.

               Les figures 8 et 9 présentent ces données en valeurs mensuelles et annuelles de cette série statistique exprimées en millions d’Euros.

Nous observons qu’en dehors d’un léger fléchissement en 2009, le niveau de ces importations n’a cessé d’augmenter. En chiffres ronds, les importations de ces pays correspondent à 60 G€ par an, soit 3% du PIB.

Fabriqués en France, le coût de ces produits serait 18% d’un PIB qui augmenterait de 13%. Sa valeur deviendrait 115% de sa valeur actuelle. L’emploi industriel serait augmenté de 18% de l’emploi total, soit 4,8 millions, ce qui correspond grossièrement au chômage total français.

Figure 8 : série mensuelle des importations de la zone Asie du Nord.Figure 8 : série mensuelle des importations de la zone Asie du Nord.

Figure 9 : Série annuelle des importations de la zone Asie du Nord.Figure 9 : Série annuelle des importations de la zone Asie du Nord.

               Bien évidemment, nos exportations vers ces pays contribuent en sens inverse à la croissance de l’emploi, mais d’une façon marginale. Enfin, cette région du monde n’est pas la seule à considérer dans cette analyse. Nous ne produisons pratiquement plus de tissus et de vêtements et dépendons de nombreux fournisseurs étrangers : l’Inde, le Pakistan, le Bengladesh, la Turquie, la Somalie … Les emplois correspondants doivent être ajoutés aux précédents.

               La balance du travail est donc très négative, ce qui explique le sous-emploi actuel des français.

 

Une nécessaire analyse géopolitique :    

               Cette analyse des causes de chômage en France montre l’importance géopolitique du partage international du travail. En Europe, nous avons été habitués à penser que notre avance technologique justifiait notre niveau de vie comparativement élevé par rapport aux autres nations.

               Nous avons facilement accepté que les paysannes qui ramassent le coton vivent dans des conditions misérables. Nous acceptons aujourd’hui de délocaliser les productions de composants indispensables à l’économie numérique qui nous ferait entrer, nous assure-t-on, dans un avenir radieux. Que ferons-nous lorsque nous ne contrôlerons plus les technologies nécessaires ?

               Peut-on faire l’impasse sur ces questions qui ne peuvent être réellement abordées dans le cadre de cette étude limitée aux causes immédiates du chômage de masse que nous observons en France, mais qui sont un enjeu mondial pour nos sociétés ?

 

Des enjeux fondamentaux :

Les relations internationales dépendent de nombreux paramètres mais peuvent être résumées par deux indicateurs principaux : le flux des investissements, c’est à dire la balance entre les investissements français à l’étranger et des investissements étrangers en France, et la balance commerciale.

Elles dépendent également, selon l’expression de Maurice Allais des rentes de situations liées aux avantages naturels des pays (en particulier leurs ressources naturelles), et aux droits acquis (par exemple la possession du capital).

Dans un monde en équilibre, les échanges pourraient contribuer à un enrichissement mutuel des nations, chacune se spécialisant dans les produits pour lesquels elles sont les plus compétitives. Il en va différemment si le déséquilibre des échanges est associé à la liberté de circulation des capitaux.

Au déséquilibre des balances commerciales s’ajoute alors des transferts de capitaux qui permettent la mise en concurrence mondiale des entreprises. Toutes les formes de concurrence s’ajoutent les unes aux autres, et le dumping devient une pratique courante contre laquelle il n’y plus de protection possible.

 Enfin, en contribuant au développement de dettes abyssales des états et des entreprises, le chômage importé ne peut que conduire à des crises monétaires graves et à la faillite d’entreprises et de nations, mais cette question dépasse l’objet de cet article consacré au seul chômage importé.

Évaluer avec la plus grande précision possible les causes et le coût du chômage importé est donc fondamental pour la conduite de l’économie en vue du bien commun des nations.

L’INSEE ne devrait-elle pas publier une balance du travail, outil indispensable d’une politique économique ?  Selon le souhait de Maurice Allais, elle contribuerait ainsi à donner aux décideurs les outils permettant d’éviter le retour de catastrophes semblables à la crise de 1929, et de promouvoir le progrès social pour le bénéfice de tous.

 

Pierre Fuerxer (X 61)

Membre de l’AIRAMA.

 

 

 

 

 

Le principe de relativité

Ou l’universalité des lois de la physique.

 

Préambule :

            Au cours du 20° siècle, le principe de relativité a été au cœur des débats scientifiques. Il a conduit à la victoire des relativistes, et ringardisé les sceptiques. Il serait vain de revenir sur la bataille quasi idéologique qui les opposait.

 Un siècle après, l’observation de la déviation gravitationnelle de la lumière, et le triomphe de la théorie de la relativité générale, il est essentiel de revenir sur les relations entre les faits, les théories et les principes qu’elles doivent respecter.

Quels enseignements devons-nous tirer de cette période ?  Dans quel esprit devons nous aborder les défis scientifiques qui se présenteront à nous au cours de ce nouveau siècle ?

 

Un principe fondamental :

            Ce principe a été formalisé pour la première fois  par Henri Poincaré dans sa conférence de Saint-Louis en septembre 1904. Je cite sa définition : « principe de relativité d’après lequel les lois des phénomènes  physiques doivent être les mêmes, soit pour un observateur fixe, soit pour un  observateur entraîné dans un mouvement uniforme, de sorte que nous n’avons  et ne pouvons avoir aucun moyen de discerner si nous sommes, oui ou non, emportés dans un pareil mouvement« .

            Cette définition correspond au sujet essentiel qui préoccupait les physiciens à cette époque : justifier l’échec des expériences interférométriques de Michelson. Poincaré ne fait qu’affirmer un principe fondamental : les lois de la physique sont universelles et ne dépendent pas du laboratoire dans lequel on les étudie.

            Dans cette conférence de Saint Louis, il applique le principe de relativité à l’électro-magnétisme. Il prend comme hypothèse qu’il est impossible de mesurer la vitesse absolue de la Terre par des mesures interférométriques. Il formalise alors les invariances reconnues aux lois de la mécanique et les étends à l’électromagnétisme.  Cette position n’est pas dogmatique. C’est sur les bases des expériences de Michelson qu’il prend cette position et étudie la faisabilité d’une théorie électromagnétique nouvelle conduisant à la constance de la vitesse de la lumière.

 

La relativité classique :

            La mécanique classique respecte le principe de relativité. Ses lois sont conservée entre repères en translation uniforme l’un par rapport à l’autre, mais ne sont pas conservées entre repères en rotation, cette dernière propriété ayant été démontrée en 1851 par l’expérience du pendule de Foucault.  

            L’électromagnétisme ne semblait pas susceptible d’être relativiste dans les mêmes termes que la mécanique pour de nombreuses raisons.  La principale était que la propagation de la lumière à la vitesse « c », et les équations de Maxwell, supposaient implicitement l’existence d’un milieu de transmission.

 

La relativité de la mécanique classique :

            Les équations fondamentales de la mécanique sont clairement à l’origine du principe de relativité tel qu’il a été formulé par Poincaré en 1904. Elles sont conservées entre deux repères en translation rectiligne uniforme. La valeur de l’énergie cinétique est alors, en posant β=V/c :

            En l’absence de rotation, elles sont également conservées entre repères accélérés, sous réserve de tenir compte de l’accélération relative des repères qui est équivalent  à un champ de gravitation uniforme (Cette observation  conduira plus tard Einstein au principe d’équivalence, puis à la théorie de la relativité générale). La conservation de l’énergie étant bien évidemment assurée même si sa valeur diffère d’un repère à l’autre.

 

L’électromagnétisme classique :

            Les formules de l’électromagnétisme conduisent à des résultats analogues  à ceux de la mécanique. Elles permettent de calculer les forces appliquées à une charge électrique par les champs électriques et magnétiques qui l’entourent, ainsi que son énergie cinétique.

L’énergie cinétique d’un champ électromagnétique est toutefois différente de celles d’une masse mécanique. Des raisons théoriques conduisent à admettre que l’énergie d’un champ électrique (par exemple celui d’une charge électrique) d’énergie au repos d’énergie au repos E0 et de vitesse V est, en posant  β=V/c :

            Cette formule est analogue à celle de la mécanique classique, mais en diffère par l’introduction du terme 1-β2.

 

L’électromagnétisme classique est-il relativiste ?

            Ces formules découlant directement des lois de l’électromagnétisme classique sont clairement relativistes en admettant que le temps du repère en mouvement est ralenti dans le rapport γ de la relativité restreinte :

            Toutefois, la vitesse de la lumière reste anisotrope. Il suffit alors d’introduire un vecteur vitesse du milieu de propagation (ou anisotropie optique) pour prendre en compte cet effet. N’oublions pas que les équations, établies par Maxwell, justifient l’existence d’ondes électro-magnétiques de vitesse « c », ce qui semble impliquer la présence d’un milieu de propagation : l’Éther.  De plus, elles introduisent arbitrairement dans le vide un courant de déplacement dont la signification physique n’a pas été clairement établie.

            L’électromagnétisme classique est donc « presque » relativiste.

 

La relativité restreinte :

            Pour respecter la constance de la vitesse de la lumière, la relativité restreinte introduit deux modifications des lois de la physique :

  • La contraction de Lorentz qui a pour effet de réduire l’énergie d’une charge électromagnétique mobile dans le rapport γ,
  • Une modification complémentaire de la mécanique.

Ces modifications ne sont justifiées que par la nécessité de rendre la vitesse de la lumière identique dans tous les repères en translation rectiligne uniforme.

 

Un coup de pouce de la nature :

            Michelson avait voulu mesurer la vitesse absolue de la terre. L’échec de son expérience semblait ne pouvoir être expliquée que par l’invariance de la vitesse de la lumière lors d’un changement de repère.  Celle-ci  ne pouvait être alors qu’une constante universelle.

            Pour justifier cette invariance de la vitesse de la lumière, Lorentz avait imaginé une contraction des corps dans le sens du déplacement. Poincaré avait alors explicité les formules de changement de repère correspondantes et montré que ces transformations ont des propriétés remarquables (les mathématiciens disent qu’elles constituent un corps). En abandonnant la notion de temps absolu, ces équations introduisent un effet « stroboscopique » entre deux repères en mouvement relatif.

La contraction de Lorentz, « ce coup de pouce de la nature« , selon l’expression de Poincaré, reste toutefois justifié par un seul résultat expérimental : la constance de la vitesse de la lumière observée par Michelson.

 

Pouvait-on adopter d’autres approches théoriques ?

            Les échecs des expériences interférométriques de Michelson auraient-il s pu être expliqués autrement ? Le respect du principe de relativité proposé par Poincaré en 1904 imposait-il réellement d’abandonner à terme la géométrie euclidienne qui est et restera la base de notre culture scientifique ? Existe-t-il d’autres solutions relativistes, ou quasi-relativistes plus simples conceptuellement ?

            En un siècle, les immenses progrès de l’électromagnétisme permettent de se poser en termes nouveaux les questions qui préoccupaient les physiciens en 1905. Les calculs et les réalisations d’antennes à balayage électronique nous ont permis de mieux comprendre la propagation en champ proche. Les accélérateurs linéaires et cyclotrons ont permis des expériences nouvelles, riches d’enseignement, sur des particules de haute énergie. Les gyromètres Laser ont des performances incomparables avec le dispositif expérimental de Michelson et Gale qui, en 1925, a mis en évidence la rotation de la terre, grâce à l’effet Sagnac.

 

Les premières mesures d’électrons rapides :

            Oublions pour un temps d’expliquer les résultats de Michelson et considérons les résultats obtenus par Bertozzi en 1964, plus de 50 ans plus tard.

            L’énergie cinétique totale d’un électron semble mieux correspondre avec la formule suivante, légèrement différente de la formule de la relativité restreinte :

Dans cette formule W0 est l’énergie au repos de l’électron et Wm son énergie cinétique. Bien évidemment, pour les vitesses faibles de l’électron, cette énergie cinétique est celle prédite par la mécanique classique.

            Selon cette nouvelle hypothèse, l’énergie cinétique de l’électron correspondrait pour moitié à celle d’une masse mécanique et pour moitié à celle d’un champ électromagnétique (on rappelle qu’en 1900, Poincaré avait établi la formule donnant la masse d’une énergie : m=E/c2).

Pour les vitesses de moins de 80% de la vitesse « c » de la lumière, l’énergie cinétique de l’électron prédite par la nouvelle formule proposée reste très proche de la formule relativiste :

 Ces deux formules  ne diffèrent sensiblement que pour les grandes vitesses supérieures à 80% de « c » pour lesquelles la nouvelle formule semble plus proche des résultats expérimentaux.

 

La querelle relativiste :

            Les théories relativistes (restreinte puis générale) ont alors conduit à des controverses violentes entre partisans et opposants à ces nouvelles théories. Le fait que la vitesse de la lumière soit isotrope quelle que soit la vitesse du laboratoire était en soi surprenant.

            Mais cette découverte avait des implications, non seulement dans tout le domaine scientifique,  mais aussi dans ceux de la philosophie, voire du religieux. .. Certains ont confondu relativité et relativisme.

            D’autres pensaient qu’en mettant en cause l’existence  de l’Éther rigide du 19° siècle, et en ne prenant en compte que l’environnement propre de chaque observateur, cette théorie mettait en péril l’ensemble des connaissances longuement accumulées par les scientifiques.

            La relativité générale correspond à l’application du principe de relativité aux repères en accélération relative. En formulant le principe d’équivalence, Einstein avait prédit en 1912 la courbure gravitationnelle des rayons lumineux qui ne sera mesurée qu’en 1916. Malheureusement, les physiciens relativistes ayant  refusé de conserver toute notion de milieu de propagation des ondes lumineuses, ne pouvaient expliquer cette courbure des rayons lumineux par une variation gravitationnelle de la vitesse de la lumière.  

            La théorie de la relativité générale a donc dû faire appel à une géométrie, non euclidienne.  Cette nouvelle théorie de la relativité a alors été construite, en collaboration entre Einstein et Grossmann, sur la base de cette géométrie. Le refus d’accepter toute référence à un milieu de propagation, même fictif, avait amené les théoriciens à construire une théorie séduisante, mais d’utilisation bien très trop délicate pour être largement utilisée.

 

Peut-on faire confiance aux confirmations expérimentales ?

            Nous oublions trop facilement l’importance des progrès technologiques que nous avons connus depuis le début du 20° siècle. Réalisés avec la technologie d’aujourd’hui, les appareils utilisés par Michelson, Gale et Miller seraient considérablement plus performants. Les conclusions de ces expérimentateurs seraient-elles les mêmes ?

            N’oublions pas que l’horloge mobile de la relativité restreinte est ralentie dans un rapport directement lié à la vitesse de l’interféromètre (il a pour valeur la moyenne géométrique des vitesses d’ondes planes se déplaçant parallèlement et perpendiculairement au mouvement du repère).

            Il reste alors à expliquer le fait que l’interféromètre n’ait pas observé d’anisotropie de cette vitesse de propagation de la lumière dans le repère terrestre. Si Michelson avait connu les antennes RADAR à balayage électronique, il aurait pris conscience du fait qu’en champ proche, la vitesse de phase de la lumière n’est pas strictement celle des ondes planes. Ce n’est qu’en champ lointain, lorsque le lobe d’antenne est formé, que la vitesse de phase est égale à c. L’absence de déplacement des franges dans son interféromètre n’était donc pas la preuve de l’absence d’anisotropie de la vitesse de la lumière dans un  de repère en mouvement.

            Il en est de même pour les expériences de Michelson et Gale faites en 1925. Ces chercheurs voulaient observer la rotation de la terre, mais leur dispositif expérimental aurait très bien pu échouer. En effet, depuis que nous réalisons des gyromètres LASER, nous savons qu’ils sont aveugles lorsque leur vitesse angulaire descend en dessous d’un seuil donné. Ce phénomène est maintenant bien connu et clairement expliqué. Une vibration angulaire mécanique, imprimée au gyromètre, permet de masquer ce défaut qui réduirait grandement  le domaine d’emploi de ces dispositifs.

            Quels développements théoriques aurait-on fait en 1925 si Michelson et Gale n’avaient pas décelé la rotation de la terre ? En aurait-on conclu que les lois de la physique devaient être conservées entre repères en rotation ?

 

Comment valider les hypothèses scientifiques ?

            Nous disposons aujourd’hui d’une technologie incomparable avec celle du début du 20° siècle. Il serait donc intéressant de refaire, avec la technologie moderne, les expériences fondatrices de notre physique en évitant toute modification des dispositifs  pouvant fausser les résultats.

            Observons sur un exemple comment des changements, apparemment sans importance, peuvent modifier totalement le résultat d’une expérience. Depuis Michelson, de nombreux interféromètres ont été réalisés. Les plus grands ont pour objectifs de détecter les ondes de gravité prédites par la théorie de la relativité. Cependant, ces équipements ne sont pas des interféromètres de Michelson. Ils sont différents mais abusivement désignés sous le nom.

Considérons en effet l’interféromètre Franco-italien VIRGO. Il est composé de deux interféromètres « Fabry-Perot » de type plan convexe de 3 Km de long, dont les réponses sont  comparées en phase. Les directions de propagation des ondes, imposées dans chacun des bras par les « Fabry-Perot »,  est une propagation en champ proche. Au contraire, dans l’interféromètre de Michelson, la propagation des ondes se fait en espace libre entre la source optique et le détecteur. Ces deux dispositifs ne sont donc pas comparables.

 

Vers un effondrement de la théorie de la relativité ?

            Supposons qu’un interféromètre de Michelson moderne, plus sensible que le plus grand jamais réalisé par Miller, confirme l’existence d’une anisotropie optique de l’espace ?

Cette découverte ruinerait-elle tous les acquis scientifique du 20° siècle ?

 Certainement pas, mais il faudrait se demander comment construire une nouvelle physique respectant l’ensemble des principes énoncés par Poincaré en 1904, y compris le principe de relativité.  Essayons d’imaginer ce que serait cet événement, s’il se produisait.

 

Un rêve de physicien :

            En conclusion d’en exposé fait en 2011 à l’URSI, j’affirmais le rôle essentiel du rêve dans la recherche scientifique. J’écrivais : « Ayant pris conscience de la fragilité des bases expérimentales et conceptuelles de la physique moderne, les étudiants et chercheurs pourront explorer des voies nouvelles. Libre de laisser leur imagination construire, sur les mêmes faits expérimentaux, des concepts et des représentations concrètes des lois de la physique, ils pourront faire preuve de créativité« .

            Bien évidemment, science et science fiction n’étant pas de même nature, les rêves doivent être en permanence confrontés aux réalités expérimentales. Toutes les explications équivalentes des faits expérimentaux doivent être jugées également recevables.

            Pendant longtemps, les physiciens se sont classés en relativistes et anti-relativistes. Des personnalités aussi différentes que Pierre Tardi, que j’ai eu comme professeur d’astrophysique à l’École Polytechnique, ou Maurice Allais ne cachaient pas leur réticence ou leur opposition radicale à la théorie de la relativité générale. Le conflit idéologique qui a déchiré las physiciens semble maintenant terminé. Profitons-en pour nous poser une question iconoclaste :

Que se serait-il passé si Michelson avait détecte le mouvement de la terre ?

 

La construction d’une autre relativité :

            En 1925 la mesure d’une dissymétrie optique de l’espace par Miller et de l’effet Sagnac par Michelson et Gale auraient pu initialiser une mise en cause des concepts relativistes. Si ces résultats avaient été indiscutables, ils auraient confirmé l’existence d’un milieu de transmission des ondes électromagnétiques, appelé Éther. Les physiciens auraient construit la physique sur des concepts différents.

            L’existence d’un milieu de propagation des ondes électromagnétiques ayant été confirmée, ils auraient naturellement admis que la courbure gravitationnelle des rayons lumineux, vérifiée expérimentalement en 1916, résultait d’une modification gravitationnelle des caractéristiques de ce milieu.

            L’incohérence apparente des mesures de vitesse de la terre faites par l’interféromètre de type Michelson, utilisé par Miller au Mont Wilson, les aurait incités à admettre que l’Éther n’est pas un solide mais un fluide…

            A ce propos, je tiens à dire qu’au cours des JINA (Journées Internationales de Nice sur les Antennes), sans doute en 1986, un élève du Professeur Papiernik avait présenté, hors sessions officielles, une image iconoclaste : le champ électromagnétique derrière un obstacle. Son codage des données faisait apparaître des allées de Von Karmann, ensembles de tourbillons observés en hydrodynamique. Il avait ajouté que ce n’était pas surprenant, puisque les équations sont les mêmes.

            Cette nouvelle théorie entreprendrait de décrire de nombreux phénomènes actuellement inexpliqués, comme les difficultés rencontrées dans l’utilisation du vecteur de Poynting.

 

Une compréhension nouvelle du principe de relativité :

            Les physiciens devraient-ils pour autant dû rejeter le principe de relativité ?

Certainement pas. Poincaré avait cité la constance de la vitesse  de la lumière comme axiome de la nouvelle physique par respect pour les faits. Il s’agissait d’un résultat expérimental que la physique devait prendre en compte. Si de nouvelles expériences avaient infirmé ce résultat, il aurait abandonné ce choix et aurait reformulé en d’autres termes son principe d’universalité des lois de la physique.

            Considérons maintenant le principe d’équivalence proposé par Einstein. Ce principe affirme l’équivalence locale entre accélération et forces de gravitation. Ainsi, la propagation optique est perturbée de la même façon par un champ de gravitation ou par l’accélération du repère dans lequel  elle est étudiée. Pour que les lois de la physique soient indépendantes du repère, ne suffisait-il pas d’introduire dans les lois de l’électromagnétisme l’effet du champ de gravitation ?

            De la même façon, pourquoi l’anisotropie de l’espace ne correspondrait-elle pas à une vitesse du milieu de propagation ? Ceux qui refuseraient d’admettre l’existence de ce milieu pour des raisons philosophiques n’auraient  qu’à dire qu’il est fictif, un simple artifice de calcul. Par souci de neutralité, ne pourrait-on pas parler que d’un vecteur d’anisotropie ?

            Enfin, la dérive vers le rouge du rayonnement des galaxies lointaines serait seulement une indication de distance ; Pourrait-il, au gré des physiciens,  ne pas être  attribué à un effet Doppler ?

 

Pourquoi un tel retour en arrière ?

            Cette nouvelle approche de la physique aurait trois avantages  essentiels :

  • Permettre d’utiliser le savoir mathématique accumulé au cours des siècles, en particulier la géométrie euclidienne, base de notre culture scientifique.
  • Recréer un temps et un espace absolu, condition nécessaire au respect de nombreux principes, en particulier celui de la conservation de l’énergie.
  • Enfin, et ce n’est pas le moindre avantage, permettre de conserver intégralement les acquis de la mécanique et de l’électromagnétisme classiques qui deviendraient relativistes au sens du principe de relativité de Poincaré.

 

Un nouveau domaine de recherche :

            Cette nouvelle physique ne sera réellement construite que lorsque les propriétés du milieu de propagation des ondes électromagnétiques (fictif ou non) seront clairement établies. Celles-ci devraient être analogues à celles d’un fluide. Comme en hydrodynamique, les lois reliant les variations de la vitesse des ondes et de la direction de sa vitesse pourront être établies en variables de Lagrange ou d’Euler. De toutes façons, l’usage d’un repère espace-temps absolu redevient nécessaire.

 

Conclusion :

               La science doit reconnaître avant tout la primauté des faits. Maurice Allais n’a cesse de rappeler cette vérité, aussi bien en économie qu’en physique. Les théories doivent expliquer les faits, donner des résultats précis et avoir des applications concrètes.

               La physique doit respecter ses principes fondamentaux, en particulier le principe de relativité, mais avant tout décrire objectivement les faits. En 1904, en énonçant les principes de la physique, Poincaré citait la constance de la vitesse de la lumière pour une unique raison : rendre compte du résultat paradoxal d’une expérience. Il avait supposé la constance de la vitesse de la lumière avéré.

               Aujourd’hui, compte tenu des progrès scientifiques, il est raisonnable de mettre en doute l’interprétation par Lorentz de l’expérience de Michelson. Si celle-ci s’avérait erronée, la théorie de la relativité actuelle devrait être abandonnée au profit d’une autre théorie également conforme au principe de relativité.

               Si une nouvelle expérience montrait un jour que Lorentz a été victime d’une simple erreur expérimentale, comment nos successeurs pourraient-ils comprendre que nous ayons fait une confiance aveugle à Michelson ? Qu’ensuite nous ayons persisté dans l’erreur au nom d’un principe mal appliqué ?

Compte tenu des progrès de la technologie et de nos connaissances, nous devons constamment vérifier les hypothèses sur lesquelles reposent nos théories, et en particulier la contraction de Lorentz.

               Que penseront de nous nos descendants s’ils apprennent que nous avons négligé une tâche aussi fondamentale ?

 

Pierre Fuerxer

 

Ancien adjoint militaire au directeur de Centre National d’Études des Télécommunications,

Membre de l’AIRAMA.