"Réalité" du champ electromagnetique (classique)

[invitedbd9bdc3]

Bonjour,

commençant à preparer les TDs que je vais donner prochainement, des questions conceptuelles commencent à emerger à propos de chose mal integrer lors de mes premieres années à la fac.

Je veux parler ici de l'energie du champ electromagntique classique.

Pour commencer, parlons de l'energie du champ electrostatique :
dans ce cas, si on prend des charges immobiles, il y deux façon de calculer l'energie du systeme :
-en calculant l'energie potentielle des differentes charges, soit la somme des qV.
-en calculant l'energie du champ, soit l'integrale sur tout l'espace de E². On obtient cette equation en partant de la premiere expression (somme de qV) en eliminant les charges graces aux equations de maxwell.
Il ne faut donc pas calculer l'energie du systeme deux fois (car l'energie du champ equivaut celle des charges).

Ici, pas trop de probleme, car on peut encore voir le champ electrostatique comme un outils mathematique pour decrire la force qui existerait si jamais il y avait une charge et donc l'energie du champ equivaudrait au travail à fournir pour amener les charges dans la configuration du probleme.


Par contre, dans le cas non statique donc avec un champ magnetique B, ça se complique.
L'energie "potentielle" des charges est moins bien definit (du fait que le champ magnetique B ne travaille pas), mais pour autant, on peut definir l'energie du champ E²+B² dans le meme esprit qu'en electrostatique, toujours grace aux equations de maxwell.
De plus, le systeme peut rayonner, cad envoyer de l'energie à l'infini, la perdre. Dans ce cas, quel est la nature du champ?
Un outil fictif? (avec une energie fictive, plus pratique à utiliser) Car on ne pourrait parler que de force entre charges (certe de façon bien compliquée), avec une energie "potentielle" decrite en eliminant les champs grace aux eqations de maxwell (energie pas facile à écrire, car l'élimination se ferait avec des integrales).

Mais dans ce cas, quelle est la nature du rayonnement, des ondes EM? Car est-ce que les ondes ne sont "envoyées" que quand elle sont reçut par d'autres charges testes situées à l'infini, pour exercer une force sur celle-ci? Mais cela violerait la causalité...

Mais si les champs ne sont pas fictifs, que sont-ils, vu qu'ils n'ont été introduit au depart que pour rendre compte de l'interaction entre charges en mouvement.

Bref, qu'est ce qui fait passer les champs EM d'outils à realité? (La meme question se pose pour le potentiel vecteur dans le cas de l'effet Aharon-Born!)
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[invite93e0873f]

Bonsoir,

Je fais probablement tache, n'étant pas suffisamment calé pour te fournir une réponse comme tu le souhaiterais, mais néanmoins en lisant ton message je me suis demandé ceci :

Par réflexe, pour calculer l'énergie d'un système de particules interagissant ensemble, je sommerais les différentes énergies cinétiques pour obtenir l'énergie cinétique totale du système à l'énergie potentielle totale du système qui est la somme des qV. Néanmoins, tu fais mention d'une approche plus ''fictive'' dans laquelle on utilise le concept de champ plus intensément, jusqu'à oublier même l'existence des sources des champs, soient les particules chargées. De ce fait, l'idée même d'énergie cinétique du système n'a plus vraiment de sens, puisque l'idée d'énergie cinétique d'une particule du système n'a plus de sens (puisqu'on fait comme s'il n'y avait pas de particules, mais que les champs électriques et magnétiques). On doit par contre toujours considérer cette énergie cinétique afin de pouvoir appliquer le principe de conservation de l'énergie et peut-être, puisque les champs magnétiques dépendent des vitesses des particules sources, l'énergie cinétique des particules est-elle encryptée dans l'intégrale de B² sur tout l'espace? Cela me paraît à première vue sensé, puisqu'il s'agit d'une interprétation qui retombe sur celle que tu as faite dans le cas électrostatique. Pour le reste, ça me dépasse encore ^^ .

[f6bes]

Car est-ce que les ondes ne sont "envoyées" que quand elle sont reçut par d'autres charges testes situées à l'infini, pour exercer une force sur celle-ci?

Bjr à toi,
Hum, est ce que la lumiére des étoiles à besoin de "savoir" qu'elle sera reçue (ou NON) par des "charges" situées.....à l'infini. !!

C'est "émis"(champ émectromagnétique) (quel que soit l'émetteur) et ce sera "intercepté" ...ou non !

ou alors j'ai rien pigé à ta question!

A+

[invite93279690]

Salut,

Si j'ai bien suivi ce que dit la TQC, un champ EM n'a pas plus ni moins de réalité qu'un champ éléctronique par exemple dont les modes d'excitations sont des électrons. A partir de là, si on imagine les électrons comme des entités tangibles, alors il en va de même pour les photons.
Après d'un point de vue plus "premières années" c'est "juste" un champ de force. Quelle est la réalité d'un champ de force à part qu'il décrit correctement la dynamique du système pour lequel il est censé être adapté, ça j'en sais rien.
Pour l'aspect dynamique, il n'est pas forcément nécessaire de réellement comprendre ce qu'est en réalité un champ EM. L'idée principale est juste que faire varier l'amplitude d'un champ électrique dans le temps en un point donné de l'espace coute de l'energie et c'est cette énergie qui se propage ensuite dans le vide de proche en proche (car le champ EM en un point est couplé au champ EM des points voisins par les equations de Maxwell).

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitedbd9bdc3]

Salut,

Si j'ai bien suivi ce que dit la TQC, un champ EM n'a pas plus ni moins de réalité qu'un champ éléctronique par exemple dont les modes d'excitations sont des électrons. A partir de là, si on imagine les électrons comme des entités tangibles, alors il en va de même pour les photons.
Après d'un point de vue plus "premières années" c'est "juste" un champ de force. Quelle est la réalité d'un champ de force à part qu'il décrit correctement la dynamique du système pour lequel il est censé être adapté, ça j'en sais rien.
Pour l'aspect dynamique, il n'est pas forcément nécessaire de réellement comprendre ce qu'est en réalité un champ EM. L'idée principale est juste que faire varier l'amplitude d'un champ électrique dans le temps en un point donné de l'espace coute de l'energie et c'est cette énergie qui se propage ensuite dans le vide de proche en proche (car le champ EM en un point est couplé au champ EM des points voisins par les equations de Maxwell).

Je pense bien que les choses changent en MQ, mais pour l'instant j'essaie de pense classiquement (chose dont je n'ai absolument plus (ou pas) l'habitude).

Je suis d'accord avec toi pour le "juste" champ de force. Jusqu'au moment où il y a rayonnement. Car comme tu le dis, à ce moment la, l'energie part. Et c'est bien mon probleme, vu que ce n'est qu'un "champ de force". J'ai l'impression qu'à ce moment la, le champ acquiert une realité physique (comme le fait remarquer f6bes qui a bien compris mon probleme).

Et je ne parle pas encore de l'impulsion et du moment cinetique du champ...

[invite6754323456711]

realité physique

Abandonne peut être la notion de réalité physique pour ne te consacré qu'au modèle et ses propriétés de décrire un comportement physique dans un périmètre de validité donnée.

Patrick

[invitedbd9bdc3]

Attention, je ne cherche pas à faire de la philo (la signification profonde de realité physique n'est pas mon probleme ici).
Ce que j'appele comme ça ici, c'est quandle champ cesse d'etre un simple outils mathematique pour devenir un concept physique plein et entier ( par exemple, le rayonnement, qui emporte de l'energie à l'infinie).

C'est bien une question de physique!

[invite6754323456711]

Attention, je ne cherche pas à faire de la philo
Ce que j'appele comme ça ici, c'est quandle champ cesse d'etre un simple outils mathematique pour devenir un concept physique plein et entier ( par exemple, le rayonnement, qui emporte de l'energie à l'infinie).

J'ai l'impression qu'à ce moment la, le champ acquiert une realité physique .

Cette notion de donner une réalité à des concepts quel qu'ils soient m'échappe complètement. Cela doit être une expérience personnelle.

Aujourd'hui la réalité est le champ demain que sera t'elle ?

Je voulais juste dire que le terme validité plutôt que réalité me semblait mieux approprié.

Patrick

[invitedbd9bdc3]

Je voulais juste dire que le terme validité plutôt que réalité me semblait mieux approprié.

Non, le terme de validité n'est pas le bon. Parce que justement, l'utilisation du champ EM et de son energie est toujours valable (ce qui ne veut pas dire le plus pratique).

Ce que je me demande, c'est quand est ce que le champ acquiert une "independance", qu'il devient autre chose qu'un simple outils abstrait.

[invite251213]

Ce que je me demande, c'est quand est ce que le champ acquiert une "indépendance", qu'il devient autre chose qu'un simple outils abstrait.

Ça ne dépendrait pas de la théorie utilisée ?

On a Maxwell d'un coté , avec ses champs électriques et magnétiques , qui sont des objets mathématiques avec certes un sens physique , mais limités : ils servent à trouver une force exercée sur une particule chargée.

Et de l'autre la théorie de Heavside-Lorenz avec ses potentiels scalaires et vecteurs avec un champ acquérant un statut physique plus élevé : plus besoin de faire appel à des forces ou à une explication "mécaniste".

c'est peut-être aussi que la formulation avec potentiels vecteurs et scalaires explicite un lien avec la théorie de la relativité (quadri-potentiel et autres...) là ou chez maxwell , les équations ne transpirent pas la RR à plein nez .

Ton impression comme quoi le champ électromagnétique a un sens physique (j'ai pas dit réalité...) plus visible vient peut-être de ca .

[invitedbd9bdc3]

Et de l'autre la théorie de Heavside-Lorenz avec ses potentiels scalaires et vecteurs avec un champ acquérant un statut physique plus élevé : plus besoin de faire appel à des forces ou à une explication "mécaniste".

c'est peut-être aussi que la formulation avec potentiels vecteurs et scalaires explicite un lien avec la théorie de la relativité (quadri-potentiel et autres...) là ou chez maxwell , les équations ne transpirent pas la RR à plein nez .

C'est presque pire dans le cas des potentiels, car leurs effets ne se font sentir qu'en mecanique quantique (effet Aharon-Bhom), ce qui n'exclue en rien qu'ils soient une meilleur façon de decrire "mathematiquement" la physique de l'interaction EM (notament en TQC).

Ce qui me pose un soucis (mais attention, ce n'est que conceptuel, je vis tres bien avec le champ EM), c'est que cet "outils" pour decrire une physique d'interaction entre charge, obtient sa propre physique independante des charges (EM dans le vide par exemple...).

Je n'arrive pas à voir ou se trouve la transition entre des champs "fictifs" et des champs "physiques".

[invite93279690]

Je n'arrive pas à voir ou se trouve la transition entre des champs "fictifs" et des champs "physiques".

Deux hypothèses :

-Les champs "fictifs" dans le cas statiques ne sont fictifs qu'en apparence.

-les champs de forces statiques traduisent déjà la variation d'un objet déformé par la présence de la charge : le champ de potentiels (de la même façon qu'une corde est déformée lorsqu'on l'étire). L'energie du champ EM ainsi écrite n'est alors rien d'autre qu'une somme de termes de "courbures" de la fibre potentiels ; autrement dit le cout en energie pour avoir localement E et B avec les valeurs qui sont les leurs.
Maintenant si tu places une charge en un point de l'espace, l'ensemble de la fibre potentiel va intéragir avec elle avec la force de Lorentz. On pourra définir une energie pour cette particule qui sera la somme d'une energie potentielle et cinétique mais il n'y aura pas de terme magnétique dedans.

[invitedbd9bdc3]

-les champs de forces statiques traduisent déjà la variation d'un objet déformé par la présence de la charge : le champ de potentiels (de la même façon qu'une corde est déformée lorsqu'on l'étire). L'energie du champ EM ainsi écrite n'est alors rien d'autre qu'une somme de termes de "courbures" de la fibre potentiels ; autrement dit le cout en energie pour avoir localement E et B avec les valeurs qui sont les leurs.

Le contre-exemple que je trouve (à 3h du mat' la veille du reveillon, donc ça vaut ce que ça vaut... ), c'est que si je place une charge unique que j'attache à un ressort sans frottement, alors cette charge va rayonner et donc perdre de l'energie, ce qui va finir par stopper son mouvement (comme un frottement effectif).
Pour autant, cette charge est seule dans l'univers, donc quelle est la nature de sa perte d'energie?

[invite93e0873f]

Salut Thwarn,

Sans discuter de la question de la nature du rayonnement électromagnétique, il me semble déjà que certaines des questions que tu te poses ne peuvent avoir de réponses dans le cadre seulement de la physique classique. Ces questions reflètent au fond un certain conflit conceptuel qu'il y a entre la notion plus mécanique de particule (matérielle) et la notion plus abstraite de champ. Bien qu'on puisse peut-être utiliser l'un ou l'autre dans la plupart des situations où on considère des régions vides de charges, il semblerait (je fais part de mes minces lectures, n'ayant jamais vraiment eu de cours à ce sujet) que les choses se compliquent lorsqu'on étudie l'électromagnétisme à l'intérieur de la matière. Les travaux de Lorentz sur le sujet avec une certaine conception atomiste de la matière ont pu permettre certaines avancées, mais au fond le conflit semble demeurer. Einstein écrivait encore à ce sujet dans un article Physique et Réalité paru dans les années 30 (traitant, entre autres, de l'évolution de l'électrodynamique et du concept de champ versus les concepts mécaniques, jugeant à l'époque du moins que la théorie de Lorentz n'était pas encore purement une théorie des champs) et il me semble que tes interrogations se rapprochent de beaucoup à celles de jeunesse que mentionne Feynman dans son discours de prix Nobel. Bref, j'ai l'impression d'après ce que je sais que ce type de conflit conceptuel ne trouve pas de réponse dans le cadre de la physique classique, d'où en partie l'intérêt des travaux modernes pour essayer d'aller voir plus loin dans ces sujets.

Autrement, pour ton dernier exemple, mis à part le fait que ta charge est attachée à un ressort constitué de matière et donc ultimement de charges (qui s'annulent à grande échelle, mais tout de même), je me demande si on peut vraiment penser que la charge est seule dans l'Univers. La physique classique semble poser comme hypothèse l'idée qu'on peut isoler dans un ''grand système'' (comme l'Univers) des sous-systèmes et souvent considérer que l'extérieur de chacun de ces sous-systèmes influence de façon négligeable (ou du moins de façon assez simplifiée avec la considération de ''forces externes'' au sous-système) le dit sous-système. Bref, cela nous permet de faire l'hypothèse par exemple d'un ressort et d'une charge seuls dans un univers autrement vide. Dès lors, quel sens peut-on donner à une perte d'énergie puisqu'il n'y a rien, aucune autre charge, aucun observateur avec lequel interagir d'une quelconque façon? Rien pour constater que le système charge-ressort fait quoique ce soit comme perdre de l'énergie. Peut-être bien qu'une onde électromagnétique, c'est une interprétation poussée du fait que ''la charge qui accélère ici fait avec un certain délai accélérer la charge qui est là''.

[invite93279690]

Le contre-exemple que je trouve (à 3h du mat' la veille du reveillon, donc ça vaut ce que ça vaut... ), c'est que si je place une charge unique que j'attache à un ressort sans frottement, alors cette charge va rayonner et donc perdre de l'energie, ce qui va finir par stopper son mouvement (comme un frottement effectif).
Pour autant, cette charge est seule dans l'univers, donc quelle est la nature de sa perte d'energie?

Oui mais justement la particule n'est pas si seule que ça dans l'univers. Par sa charge elle est couplée au vide, ou plus précisément au champ de potentiels. Lorsqu'on l'accélère elle déforme ce champ localement et cela lui coute de l'energie, on peut dire que ce sont des frottements avec le vide qui n'existent que pour une particule chargée...

[invitedbd9bdc3]

Oui mais justement la particule n'est pas si seule que ça dans l'univers. Par sa charge elle est couplée au vide, ou plus précisément au champ de potentiels. Lorsqu'on l'accélère elle déforme ce champ localement et cela lui coute de l'energie, on peut dire que ce sont des frottements avec le vide qui n'existent que pour une particule chargée...

Tout à fait.
Mais à partir de ce moment là, on doit donc admettre que le champ a pris son independance et qu'il n'est donc plus un simple outils "utile si jamais on place une charge teste", ce qu'il etait au depart, si par exemple la charge etait immobile.

En fait, c'est au moment ou la charge est accelerée que le champ acquiert sa propre dynamique, ou il faut ceder de l'energie pour le modifier. Et je ne voit pas pourquoi, si on ne place pas de charge teste.

Je ne sais pas si j'arrive à etre claire sur le probleme que je me pose.

[invite60be3959]

Mais si les champs ne sont pas fictifs, que sont-ils, vu qu'ils n'ont été introduit au depart que pour rendre compte de l'interaction entre charges en mouvement.

Bref, qu'est ce qui fait passer les champs EM d'outils à realité? (La meme question se pose pour le potentiel vecteur dans le cas de l'effet Aharon-Born!)

Si j'ai bien compris tu demandes quelle est la différence entre le champs en tant que partie(mathématique) du vecteur force entre des charges(force de Lorentz) et une onde électromagnétique émise par des charges en mouvements qui n'aurait pas forcément pour but de rencontrer d'autres charges.
Il me semble que les équations de Maxwell nous disent que c'est la même chose. Les champs ne sont donc jamais fictifs au sens où tu l'entends (c'est d'ailleurs ce que nous dit également l'électrodynamique quantique). En effet la force de Lorentz peut-être déduite des équations de Maxwell par le principe de moindre action (voir ici, par exemple, même si c'est pas présentée de la meilleur des manière!), ce qui tend à dir que les champs des équations de Maxwell qui verifient l'équation des ondes, sont les mêmes champs vecteurs de la force de Lorentz.

[invitedbd9bdc3]

''la charge qui accélère ici fait avec un certain délai accélérer la charge qui est là''.

C'est ce que je m'etais dit. Mais en fait, cela brise la causalité. Car la charge qui accelere pert son energie "maintenant", alors que la charge qui recevra l'onde ne le sera que "plus tard", le temps de la propagation.

Mais comment la charge qui accelere "sait" qu'elle doit perdre de l'energie (et dans une direction donnée), comment sait-elle qu'il y aura quelqu'un pour sentir, plus tard, le champ qu'elle crée (de maniere fictive, comme un outils mathematique).

[invitedbd9bdc3]

Si j'ai bien compris tu demandes quelle est la différence entre le champs en tant que partie(mathématique) du vecteur force entre des charges(force de Lorentz) et une onde électromagnétique émise par des charges en mouvements qui n'aurait pas forcément pour but de rencontrer d'autres charges.

C'est à peu pres ça.

Il me semble que les équations de Maxwell nous disent que c'est la même chose. Les champs ne sont donc jamais fictifs au sens où tu l'entends (c'est d'ailleurs ce que nous dit également l'électrodynamique quantique). En effet la force de Lorentz peut-être déduite des équations de Maxwell par le principe de moindre action (voir ici, par exemple, même si c'est pas présentée de la meilleur des manière!), ce qui tend à dir que les champs des équations de Maxwell qui verifient l'équation des ondes, sont les mêmes champs vecteurs de la force de Lorentz.

Non, dans le cas present, il est juste montrer qu'un terme de complage assez simple entre matiere et champ redonne directement la force de Lorentz habituelle.

Je suis d'accord que les equations de Maxwell permettent de trouver des ondes. Mais j'ai l'impression, au moins au depart, que les equations de maxwell sont "justes" une formulation plus simple des forces qu'exercent entre elles les charges. Et qu'on pourrait s'en passer completement si on était tres fort.
Ce qui n'a plus l'air d'etre le cas, si on tient compte de la propoagation de la force...

[invite93279690]

Tout à fait.
Mais à partir de ce moment là, on doit donc admettre que le champ a pris son independance et qu'il n'est donc plus un simple outils "utile si jamais on place une charge teste", ce qu'il etait au depart, si par exemple la charge etait immobile.

En fait, c'est au moment ou la charge est accelerée que le champ acquiert sa propre dynamique, ou il faut ceder de l'energie pour le modifier. Et je ne voit pas pourquoi, si on ne place pas de charge teste.

Je ne sais pas si j'arrive à etre claire sur le probleme que je me pose.

Sisi tu es assez clair dans l'énonciation de ton problème .
Je répondrais la même chose que vaincent :
Entre la description de la force électrostatique de Coulomb et les équations de Maxwell, il y a quand même un gap conceptuel. Précisément les champs électrique et magnétique ne sont plus des outils fictifs permettant de décrire plus simplement les intéractions entre particules mais bel et bien un objet physique (ou sa déformation tout du moins) ; la lumière (au sens large).

Tu te poses donc la question dans le mauvais sens je pense. Jamais Coulomb ne pourra justifier les équations de Maxwell mais en revanche la réciproque est bien évidemment fausse.
Je pense réellement que c'est la bonne façon de voir les choses (admettre que les potentiels electromagnétiques sont un objet physique indépendant au même titre que n'importe quel "milieu" matériel) compte tenu de ce que l'on sait déjà depuis Coulomb. Mais clairement Coulomb ne pouvait pas le deviner...

[invitedbd9bdc3]

Entre la description de la force électrostatique de Coulomb et les équations de Maxwell, il y a quand même un gap conceptuel. Précisément les champs électrique et magnétique ne sont plus des outils fictifs permettant de décrire plus simplement les intéractions entre particules mais bel et bien un objet physique (ou sa déformation tout du moins) ; la lumière (au sens large).
Tu te poses donc la question dans le mauvais sens je pense. Jamais Coulomb ne pourra justifier les équations de Maxwell mais en revanche la réciproque est bien évidemment fausse.

Ce qui m'interesse, c'est justement de trouver quand est ce qu'il y a l'appartition cet objet physique.
Et je ne parle pas que de la foce de Coulomb, mais bien de la force de Lorentz (mais en regime permanent, ce n'est pas tres different, vu que par changement de referentiel, on passe d'un champ E à un champ B).
Je me demande vraiment pourquoi on ne pourrait pas integrer (toujours dans le sens intagrate out (il existe un terme consacré en français?)) les champs, au moins de façon formelle (car c'est bien entendu infaisable, surement deja infaisable rien qu'avec deux charges ponctuelles).

Ce que je cherche, c'est l'element conceptuel qui fait passer de l'un (objet fictif) à l'autre (objet physique).

Je pense réellement que c'est la bonne façon de voir les choses (admettre que les potentiels electromagnétiques sont un objet physique indépendant au même titre que n'importe quel "milieu" matériel) compte tenu de ce que l'on sait déjà depuis Coulomb. Mais clairement Coulomb ne pouvait pas le deviner...

Je vis tres bien avec le champ EM mais cette question me parait interessante, et je ne l'ai pas vu expliqué quelque part.

[invite93279690]

Ce que je cherche, c'est l'element conceptuel qui fait passer de l'un (objet fictif) à l'autre (objet physique).

L'élément conceptuel je pense que c'est vraiment les relations entre variation temporelle d'un champ et variation spatiale d'un autre, l'un pouvant être considéré comme le générateur de l'autre.
Donc en gros, les equations de Maxwell-Ampère et Maxwell-lenz.

Si tu regardes bien la difference fondamentale entre la gravité (qui conserve son statut de champ de force a priori fictif) et l'electromagnétisme à la fin du XIXe siècle c'est que pour l'EM on dispose d'équations d'évolution pour lesquelles il existe en plus des solutions non triviales en absence de charge.

[invite24327a4e]

Tout à fait.
Mais à partir de ce moment là, on doit donc admettre que le champ a pris son independance et qu'il n'est donc plus un simple outils "utile si jamais on place une charge teste", ce qu'il etait au depart, si par exemple la charge etait immobile.

Non mais, en quoi ça te pose problème que le champ electromagnétique soit physique ? Ce champ n'a jamais été un "outil mathématique", comme les potentiels scalaires ou vecteurs pour lesquels tu es OBLIGE de fixé la jauge.

[invité576543]

Je me demande vraiment pourquoi on ne pourrait pas integrer (toujours dans le sens intagrate out (il existe un terme consacré en français?)) les champs, au moins de façon formelle (car c'est bien entendu infaisable, surement deja infaisable rien qu'avec deux charges ponctuelles).

Je n'ai qu'une vague intuition que ce qui suit peut donner une piste, je ne maîtrise pas le sujet. (Tiré d'un site dont je n'ai aucune idée de la "valeur")

One of the most striking examples of Feynman’s propensity for devising simple conceptual models for seemingly complex theories was the Wheeler-Feynman model of classical electrodynamics. In this model the field is entirely eliminated, and all the observed phenomena, including the effect of ‘propagating waves’, are actually due to direct action-at-a-distance between particles.

Cordialement,

[invite93e0873f]

Ça ressemble drôlement pourtant au commencement du discours de prix Nobel de Feynman lorsqu'il discute justement de ses premiers travaux avec Wheeler pour oublier le concept de champ et travailler qu'en termes d'action à distance entre les particules, au prix de devoir supposer l'existence de radiations avancées dans le temps (bref se jouant de la causalité) qui sont des solutions des équations de Maxwell.

[invitedbd9bdc3]

Ça ressemble drôlement pourtant au commencement du discours de prix Nobel de Feynman lorsqu'il discute justement de ses premiers travaux avec Wheeler pour oublier le concept de champ et travailler qu'en termes d'action à distance entre les particules, au prix de devoir supposer l'existence de radiations avancées dans le temps (bref se jouant de la causalité) qui sont des solutions des équations de Maxwell.

Feynman en parle aussi dans son livre "Hare you joking Mr. Feynman" (qui est soit dit en passant vraiment tres interessant), mais ils ont laissé tomber, justement pour ces problemes d'acausalité.

Je pense que ma question est à la limite de l'epistemologie. Comme le dit gatsu, les champs prennent vie à partir du moment ou ils ont une evolution non triviale dans le vide. Ce qui est quand meme assez marrant, c'est que les equation de Maxwell ont été trouvés que par rapport aux charges (donc de façon "non independante"), mais ce sont ces memes equations qui leur donnent leur independance.

Non mais, en quoi ça te pose problème que le champ electromagnétique soit physique ? Ce champ n'a jamais été un "outil mathématique", comme les potentiels scalaires ou vecteurs pour lesquels tu es OBLIGE de fixé la jauge.

Premierement, je n'ai pas de probleme avec le fait que le champ EM soit physique, je me demande quand est (ou meme pourquoi) il passe d'un statut à un autre.
Deuxiemement, on est pas obligé de choisir la jauge, et de toute façon, on sait maintenant que les potentiels sont eux aussi physique.

[invite24327a4e]

Je ne comprends rien à ce que tu dis. Le fait que le champ EM soit physique ou non n'est pas relatif. Ce n'est pas quelque chose dont on pourrait se passer "parfois" mais qui serait vu comme indispensable dans d'autres cas.

Si tu veux des arguments, je peux t'en donner plein en électrodynamique classique.
Déjà, tout ce qui touche à l'électrostatique et la magnétostatique comme tu l'as remarqué suffit à prouver l'existence d'un champ électromagnétique si on croit aux équations de maxwell.
D'autre part, les lois de transformation des champs et leur présence dans le tenseur énergie impulsion prouve à nouveau qu'ils sont physiques.
Enfin, le fait que les ondes EM se propagent sur ce champ en est une autre.

Maintenant en ce qui concerne la deuxième partie de ton message, je te rappellerais juste qu'en QED on est obligé de fixer la jauge si on veut réussir à quantifier la théorie. On fais même apparaître des fantômes de Faddeev–Popov pour éviter les divergences dans la formulation intégrales d'une théorie de jauge non abélienne.

Bref, le champ EM n'a pas un status changeant parce que tu l'as décidé : il est physique.
Quant aux potentiels, le fait de fixer la jauge "peut" les rendre physiques, dans le sens ou même en électrodynamique classique tu peux avoir une dépendance explicite du potentiel vecteur dans les équations "physiques".
Et ça, ça veut simplement dire que tu as mal choisi ta jauge, dans le sens ou tu aurais pu en prendre une qui simplifie le problème et les fait disparaître des équations physiques qui contiennent les champs (E,B).
Si tu n'es pas convaincu, je te rappelerais juste qu'utiliser la jauge de Coulomb dans dans un cas non statique n'est pas bon, et que la "bonne jauge" qui découple complétement (V,A) et permet de le faire disparaître dans les équations "physiques" est la jauge de Lorenz.

[invitedbd9bdc3]

Je ne comprends rien à ce que tu dis. Le fait que le champ EM soit physique ou non n'est pas relatif. Ce n'est pas quelque chose dont on pourrait se passer "parfois" mais qui serait vu comme indispensable dans d'autres cas.

Si tu veux des arguments, je peux t'en donner plein en électrodynamique classique.
Déjà, tout ce qui touche à l'électrostatique et la magnétostatique comme tu l'as remarqué suffit à prouver l'existence d'un champ électromagnétique si on croit aux équations de maxwell.
D'autre part, les lois de transformation des champs et leur présence dans le tenseur énergie impulsion prouve à nouveau qu'ils sont physiques.
Enfin, le fait que les ondes EM se propagent sur ce champ en est une autre.

Maintenant en ce qui concerne la deuxième partie de ton message, je te rappellerais juste qu'en QED on est obligé de fixer la jauge si on veut réussir à quantifier la théorie. On fais même apparaître des fantômes de Faddeev–Popov pour éviter les divergences dans la formulation intégrales d'une théorie de jauge non abélienne.

Bref, le champ EM n'a pas un status changeant parce que tu l'as décidé : il est physique.
Quant aux potentiels, le fait de fixer la jauge "peut" les rendre physiques, dans le sens ou même en électrodynamique classique tu peux avoir une dépendance explicite du potentiel vecteur dans les équations "physiques".
Et ça, ça veut simplement dire que tu as mal choisi ta jauge, dans le sens ou tu aurais pu en prendre une qui simplifie le problème et les fait disparaître des équations physiques qui contiennent les champs (E,B).
Si tu n'es pas convaincu, je te rappelerais juste qu'utiliser la jauge de Coulomb dans dans un cas non statique n'est pas bon, et que la "bonne jauge" qui découple complétement (V,A) et permet de le faire disparaître dans les équations "physiques" est la jauge de Lorenz.

C'est gentil, mais tu ne m'apprends rien. Si tu ne vois pas le point que je veux souligner, tant pis, je pense que j'ai deja dit assez explicitement quel était le "probleme" (comme je le disais plus haut, ce n'en est pas qui m'empechera de faire de la physique, mais c'est une question que je trouve interessante).

PS: j'ai telechargé les articles de Feynman, j'en parlerai une fois que je les ai à peu pres digéré.

[invite24327a4e]

C'est gentil, mais tu ne m'apprends rien.

En te relisant c'est pas du tout l'impression que j'ai, mais si tu le dis.