Dis, Papy, c'est quoi un champ de force pour la lumière ?

[Christian Arnaud]

Mathias me pose la question ci-dessus, en me montrant quelques lignes dans un livre que je lui avais offert pour ses 9 ans:

"On pensait d'abord que l'espace était rempli d'une substance invisible (l'éther), mais la réponse est bien plus étrange. Le vide contient des champs de force invisibles, dans lesquels la lumière ondule"

Tiré d'un ouvrage d'origine britannique de 2006.

Est-ce à dire que l'énergie du vide est devenue la théorie officielle ?

Qu'en pensent les enseignants de l'Hexagone ?
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[LPFR]

Bonjour.
Je trouve que la phrase "Le vide contient des champs de force invisibles, dans lesquels la lumière ondule", est une idiotie. D'autant plus qu'elle n'explique rien.
Je crois que c'est mieux de dire que c'est trop complique à expliquer que de raconter des idioties.
Au revoir.

[Christian Arnaud]

Bonjour LPFR,

Dis, tu ne veux pas me donner de plus amples explications à la question sur la dissociation du CO2 ?

En attendant, merci pour ton opinion sur cet ouvrage de vulgarisation.

[vaincent]

Mathias me pose la question ci-dessus, en me montrant quelques lignes dans un livre que je lui avais offert pour ses 9 ans:

"On pensait d'abord que l'espace était rempli d'une substance invisible (l'éther), mais la réponse est bien plus étrange. Le vide contient des champs de force invisibles, dans lesquels la lumière ondule"

Tiré d'un ouvrage d'origine britannique de 2006.

Est-ce à dire que l'énergie du vide est devenue la théorie officielle ?

Qu'en pensent les enseignants de l'Hexagone ?

bonjour,

nan a priori il n'existe pas de "champs de force invisible" sur lesquels la lumière s'appuie pour onduler.
Avant les expériences de Fizeau et de Michelson et Morley, on pensait que l'espace était remplie d'une substance appelée "éther" dans laquelle la lumière se propageait, de la même façon que le son se propage dans l'air. Mais les expériences citées ci-dessus ont montré qu'en fait cet ether n'existait pas, principalement à cause du fait qu'il a été mesuré que la lumière avait une vitesse constante, quelque soit la vitesse à laquelle on se déplace par rapport à elle (pourvu que cette vitesse soit inférieur ou égale à la vitesse de la lumière).

Je n(ai jamais vu quelque part un lien entre propagation de la lumière et vide quantique, mais peut-être que certains forumeurs pourront détailler ce point.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Karibou Blanc]

Je n(ai jamais vu quelque part un lien entre propagation de la lumière et vide quantique, mais peut-être que certains forumeurs pourront détailler ce point.

Le vide quantique est un milieu polarisable, comme n'importe quel autre matériau. Néanmoins cela n'a rien à voir avec le fait que le vide quantique soit un support de propagation matérielle. Le vide classique permet la propagation de la lumière par exemple.
En particulier, les fluctuations du vide modifie la constante diélectrique du vide. Ceci est entièrement décrit par un lagrangien effectif de QED pour des énergies inférieures à la masse de l'électron, c'est le lagrangien de Euler-Henseiberg, ou on ajoute les termes suivant : et ui représente de manière effective donc les fluctuations électron/positron du vide quantique.

Voir par exemple : http://www.phys.ens.fr/IMG/pdf/CRizzo_ENS.pdf

[Gwyddon]

Bonjour,

nan a priori il n'existe pas de "champs de force invisible" sur lesquels la lumière s'appuie pour onduler.

On pourrait néanmoins interpréter une onde électromagnétique (ie une perturbation du champ électro-magnétique) comme s'appuyant sur le champ électromagnétique qui est présent partout dans l'espace (le champ lui-même, ce qui n'empêche en aucune façon à ce champ d'être de valeur nulle à des endroits arbitraires), puisque une onde est une perturbation de ce champ se propageant à vitesse finie.

Cette image me paraît fort correcte pour s'imager le phénomène

Bien entendu, ceci n'est en aucune façon un support matériel, et ne remet certainement pas en cause l'inexistence d'un éther tel qu'imaginé fin XIXe-début XXe siècle.

[invite8ef897e4]

Bonjour,

pour ammener du moulin a une conception "etherique" du vide, motivee par les effets d'ordres superieurs dans la theorie quantique du champ (et la superconductivite de couleur/l'axion), Frank Wilczek a ecrit un bouquin agreable : "la legerete de l'etre" (the lightness of being : Mass, Ether, and the Unification of Forces). Ce n'est meme pas une position philosophique, c'est a peine une description imagee, mais elle est definitivement source d'inspiration.

[invite6754323456711]

Bonjour,

Le vide n'est-il pas devenu le concept physique qui a remplacé l'Ether ?

Vous faites référence à différent concept du vide (classique, quantique) réprésenté certainement par des modèles mathématiques bien différents mais s'appuyant sur un "outils/concept" mathématiques commun qu'est la notion de champ.

Le vide est il devenu dans le domaine de la physique un concept mathématiques de champs ? ou est-il plus complexe et nécéssite plusieurs outils mathématiques pour le réprésenter physiquement ?


Patrick

[Christian Arnaud]

Merci "les jeunes"

Je vais essayer de trouver une image simple pour Mathias, sans lui parler de l'axion .... pour le moment

[LPFR]

Bonjour.
L'éther était un besoin psychologique des physiciens qui avaient besoin (psychologiquement) d'un support pour la propagation des ondes. Car depuis toujours une onde avait été une "perturbation d'un milieu". Comme on savait que la lumière se propageait aussi bien vans le vide que mas la matière, on inventa l'éther "fluide subtil" qui imprègne tout (matière et vide) et qui était le support "perturbé" qui transmettait la lumière.
Manque de chance la manip de Michelson et Morley démontra que ce modèle ne tenait pas la route et il fallu se résigner à accepter que la lumière n'était pas une perturbation d'un quelconque milieu.

Le vide est le vide: point. C'est à dire une région de l'espace sans aucune matière. Dans la réalité, on sait que le vide parfait n'existe pas et que même l'espace intergalactique contient quelques 1000 électrons par m3.

Puis, indépendamment de tout cela on à étudié le vide de matière suivant les théories actuelles et on à trouvé que ce vide de matière avait des fluctuations, que des paires de particules virtuelles se créaient et disparaissant en permanence, qu'il avait même un énergie dans ce vide, etc.

Mais la propagation classique des ondes électromagnétiques n'a pas attendu ces résultats actuels pour exister et propager les ondes.

Et le vide n'est pas ni une théorie ni un concept mathématique. C'est une abstraction physique d'une situation idéale (vide de matière) qu'on peut seulement approcher. Que l'on fasse des théories sur le vide c'est une autre chosse.

On pourrait néanmoins interpréter une onde électromagnétique (ie une perturbation du champ électro-magnétique) comme s'appuyant sur le champ électromagnétique qui est présent partout dans l'espace (le champ lui-même, ce qui n'empêche en aucune façon à ce champ d'être de valeur nulle à des endroits arbitraires), puisque une onde est une perturbation de ce champ se propageant à vitesse finie.

Que l'on définisse une onde sonore comme une perturbation d'un milieu, me semble correct. Par contre je ne peux accepter que l'on définisse une onde sonore comme une perturbation du son.
Même chose pour les ondes électromagnétiques. On ne peut pas dire que ce soit une perturbation d'un champ électromagnétique qui existe partout.
Je veux bien admettre qu'il ait des fluctuations en absence de champ. Mais ces fluctuations ne sont pas un champ que l'on puisse perturber.
Au revoir.

[invite6754323456711]

Merci "les jeunes"

Je vais essayer de trouver une image simple pour Mathias, sans lui parler de l'axion .... pour le moment

La difficulté de donner une interprétation la plus juste possible de la nature est qu'au plus profond d'elle même elle est "par nature" abstraite. Donc l'interprétation la plus fidèle que l'on puisse donner pour décrire un phénomène physique est mathématiques. Un grand ecart devient nécessaire (voir un tour de passe passe) pour traduire ces concepts mathématiques dans un language intelligible pour les néophytes que nous sommes et donc perdre en vérité pour gagner en clarté.

Patrick

[invite6754323456711]

Bonjour.

Le vide est le vide: point. C'est à dire une région de l'espace sans aucune matière. Dans la réalité, on sait que le vide parfait n'existe pas et que même l'espace intergalactique contient quelques 1000 électrons par m3.


Et le vide n'est pas ni une théorie ni un concept mathématique. C'est une abstraction physique d'une situation idéale (vide de matière) qu'on peut seulement approcher. Que l'on fasse des théories sur le vide c'est une autre chosse.

Ce n'était qu'une interrogation et non une affirmation. Tout comme vide et espace sont ils le même être physique tel que tu sembles le sous entendre (une région de l'espace sans aucune matière) ?

Patrick

[Karibou Blanc]

Que l'on définisse une onde sonore comme une perturbation d'un milieu, me semble correct. Par contre je ne peux accepter que l'on définisse une onde sonore comme une perturbation du son.

bien sur, mais :

Même chose pour les ondes électromagnétiques. On ne peut pas dire que ce soit une perturbation d'un champ électromagnétique qui existe partout.

la tu te trompes. C'est bien le cas. Les ondes EM sont bien différentes des ondes mécaniques. Le champ par définition est un objet qui emplit l'espace en tout point et une onde électromagnétique est une perturbation d'un état statique du champ électromagnétique. C'est cette approche la qu'il a fallu accepter et que la théorie des champs relativiste à généraliser à toute forme de matière connue.

[Karibou Blanc]

Le vide est le vide: point. C'est à dire une région de l'espace sans aucune matière.

Le vide est le vide, on avance pas beaucoup la Le vide en tant que vidée est une approche classique. Aujourd'hui on sait que celle-ci n'est qu'une approximation d'un concept plus complexe, le vide quantique. Que l'on définit comme l'état de plus basse énergie d'un système, si ce dernier est un champ, alors le vide est l'état dépourvu d'excitation du champ. Cela ne signifie pas a priori que le vide quantique est le vidée, car il existe les fameuses fluctuations.
Meme en restant au niveau classique cependant, le vidée est une approche un peu bancale lorsqu'on prend en compte la gravitation. En effet, en l'absence totale de matière il peut exister des ondes gravitationnelles dans le vide (tout comme il peut se propager des ondes EM).

[iconoclaste]

Le Vide est un concept lié à l'Espace, l'Espace implique la notion de distance, la distance ne s'apprécie que par le Temps, le Temps n'existe que par le phénomène Inertiel, l'Inertie est fondée sur la Masse, la Masse est liée à la Gravitation, la Gravitation est intimement liée à l'Electromagnétisme. Faire abstraction de l'inertie permet de visiter de visiter l'Espace -Temps comme on feuillette gentiment un livre d'histoire- géographie ou... un album de photo de famille.

[Christian Arnaud]

Faire abstraction de l'inertie permet de visiter de visiter l'Espace -Temps comme on feuillette gentiment un livre d'histoire- géographie ou... un album de photo de famille.

Tu es sur que ça permettra à Mathias de comprendre ?

[iconoclaste]

Bonjour,
Si Mathias a pu comprendre la question,la réponse lui paraîtra d'une simplicité ...enfantine.