Comment la lumière peut-elle se propager dans le vide ?

[Nicophil]

Oui, c'est plutôt une description "blablatesque" des équations.

Mais ça prend tout de suite un paquet de pages. Ce n'est vraiment bon que pour celui qui fait une violente crise d'eczéma quand il voit des maths.

Totalement incompréhensible...

- Comment ? phases corrélées.

- Mathématisation : équations de Maxwell.

- Pourquoi ? interprétation physique.
C'est là qu'à mon avis celle de Maxwell risque de nous renvoyer inéluctablement aux heures les plus sombres de l'éther doté de propriétés mécaniques. En tout cas elle est en porte-à-faux avec la physique contemporaine.
L'interprétation "(début du) XXe siècle" ne prend pas un paquet de pages, elle peut être synthétisée en une phrase (ou deux) !
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[Amanuensis]

L'interprétation "(début du) XXe siècle" ne prend pas un paquet de pages, elle peut être synthétisée en une phrase (ou deux) !

Pas vraiment. Il faut distinguer les équations (Maxwell ou ce qui correspond en relativiste) et les solutions.

Présenter les équations prend quelques phrases, surtout si on se contente d'une présentation absconse.

Mais quand on parle d'ondes, on parle de solutions, pas d'équations. Et partir des équations relativistes pour obtenir les solutions sans transformer d'abord les équations en celles de Maxwell, et montrer ensuite qu'il s'agit bien des solutions "ondulatoires", prend des pages. En termes plus recherchés, résoudre les équations et passer en coordonnées commutent, certes, mais le chemin "classique" (passer en coordonnées d'abord) est plus "simple" que l'autre. Mais cet autre est plus éclairant, parce que permettant de faire la part des choses, la part de l'électro-magnétisme "en soi", et la part de l'effet des coordonnées. La notion de champs séparés, électrique et magnétique, et donc la forme ondulatoire de certaines solutions, vient des coordonnées.

(Enfin, ceci est pertinent à la discussion si ma compréhension de la remarque de Deedee, à l'origine de ces derniers échanges, est correcte.)

[invite6486d7bd]

Je vais essayer de fournir une réponse à mon petit niveau (et bien sûr je laisse les spécialistes corriger les erreurs de ma tentative ou et affiner la vulgarisation).

Une réponse simple à la question posée, "comment la lumière peut-elle se propager dans le vide ?" ce serait à mon avis de faire remarquer en premier lieu que la lumière ne se propage que dans "le vide".

Ensuite, il suffit de comprendre que ce "vide" peut être vu comme de l'espace-temps dans lequel se trouvent des particules certes mais que la lumière "fait le tour" des ces objets.
La lumière "se propage" donc "dans" ce vide là.

Ensuite, il faut distinguer la lumière, du photon.
Le photon, lui, est une particule, c'est à dire qu'il s'agit de l'onde lumineuse qui a interagit (en émission ou en réception).
Un photon n'existe sous forme de particule que lors de sa mise en évidence.
On peut chipoter et faire appel à la physique quantique en disant qu'un photon existe virtuellement et est une excitation de ce "vide".

Une manière de concevoir l'onde, la lumière, c'est donc d'imaginer que l'espace-temps est déformé par un petit quanta d'énergie (sans masse), contenant en tout point, dans l'étendue de propagation, un photon.
Le photon n'est pas localisé dans cet espace de propagation, il possède une probabilité de présence.

La lumière ne se propage pas, elle s'étend (la déformation de l'espace-temps s'étend), et "le" photon ne se propage pas non plus, il est virtuellement présent dans l'étendue de propagation de la déformation de l'espace-temps.

[Nicophil]

le chemin "classique" (passer en coordonnées d'abord) est plus "simple" que l'autre.

(Enfin, ceci est pertinent à la discussion si ma compréhension de la remarque de Deedee, à l'origine de ces derniers échanges, est correcte.)

Oui, bien sûr la formulation 4D. Mais je pensais à la question de savoir ce qui est le plus fondamental : les champs ou les potentiels ?
J'ai été fort impressionné par les potentiels retardés de Liénard-Wiechert et je croyais la question résolue en faveur des potentiels.

Alors qu'en fait pas du tout. Oups !

[coussin]

Oui, bien sûr la formulation 4D. Mais je pensais à la question de savoir ce qui est le plus fondamental : les champs ou les potentiels ?
J'ai été fort impressionné par les potentiels retardés de Liénard-Wiechert et je croyais la question résolue en faveur des potentiels.

Alors qu'en fait pas du tout. Oups !

Jusqu'à l'effet Aharonov-Bohm, le consensus était que les potentiels ne pouvaient pas être fondamentaux car ils sont "à un choix de jauge près". Ce sont les champs les objets fondamentaux.
Je répète que l'effet Aharonov-Bohm a redonné ses lettres de noblesse aux potentiels

[Nicophil]

C'est pas bon, LeMulet, il faut bosser. Il faut bosser !!

Ensuite, il faut distinguer la lumière, du photon.

Non : la lumière est un flux de photons.

Le photon, lui, est une particule, c'est à dire qu'il s'agit de l'onde lumineuse

La théorie ondulatoire et la théorie photonique sont complémentaires mais il ne faut surtout pas mélanger les deux !

qui a interagit (en émission ou en réception).
Un photon n'existe sous forme de particule que lors de sa mise en évidence.

L'émission correspond à la création du photon, la réception à son annihilation. Le photon ne se manifeste que dans son annihilation.

On peut chipoter et faire appel à la physique quantique en disant qu'un photon existe virtuellement et est une excitation de ce "vide".

Raté : la PhyQ distingue photons réels et photons virtuels.

[coussin]

Je précise mon message qui pourrait être mal interprété : malgré l'effet Aharonov-Bohm (qui est très particulier...), y a plein de raisons poir dire que les potentiels ne peuvent pas être des objets fondamentaux.

[Nicophil]

Le photon ne se manifeste que dans son annihilation.

Ah non, pas seulement : il peut aussi interagir avec une particule et échanger impulsion-énergie.

le consensus était que les potentiels ne pouvaient pas être fondamentaux car ils sont "à un choix de jauge près". Ce sont les champs les objets fondamentaux.

Mais les champs dépendent du système de coordonnées.

[invite6486d7bd]

Merci pour ces réponses.

Non : la lumière est un flux de photons.

Exact, et il faut un minimum de 2 il me semble, par contre c'est effectivement onde que je voulais dire et non pas lumière.
Donc onde lumineuse=onde

La théorie ondulatoire et la théorie photonique sont complémentaires mais il ne faut surtout pas mélanger les deux !

D'accord, et ici je les mélange pour simplifier mon énoncé, désolé.

L'émission correspond à la création du photon, la réception à son annihilation. Le photon ne se manifeste que dans son annihilation.

Par contre, je ne suis pas d'accord sur ce point.
Le photon "réel" existe à la réception et à création.
A confirmer.

Raté : la PhyQ distingue photons réels et photons virtuels.

Oui, et je faisait simplement référence à ce point pour montrer qu'il y a deux aspects possibles, relativité 4D et Mécanique quantique. Perso la 4D me suffit. (MQ -> poubelle, enfin pour moi).

[coussin]

Mais les champs dépendent du système de coordonnées.

Non, pas du tout... Qu'avez-vous en tête ?

[azizovsky]

Bonsoir, j'ai une question, les champs se propagent dans quoi? d'une autre manière qu'ils sont les transmetteurs du champs? (il y'a cette façon de représenter l'interaction par l'échange de photons pour l'électromagnétisme... )

ps: on sais que le vide a des caractéristiques physiques donc c'est de la matière...

[coussin]

Les champs ne se propagent pas. Ils sont là.

[coussin]

ps: on sais que le vide a des caractéristiques physiques donc c'est de la matière...

Cette phrase est fausse. Je ne vois pas de rapport entre les deux parties de chaque côté du "donc"...

[invite6486d7bd]

Bonsoir, j'ai une question, les champs se propagent dans quoi?

C'est ce que j'essayais d'expliquer et c'est aussi le point que j'aurais aimé voir aborder (puisque c'est la question de la discussion).
A mon avis, les champs ne se propagent pas dans quelque-chose, ils sont la déformation de l'espace-temps.
La déformation, elle, s'étend dans l'espace-temps. (c'est très vulgairement dit, je l'admet)

[azizovsky]

-on sais aussi que l'émission spontanée est stimulée par le vide.
-il a un effet sur les charges nues .
-....

[azizovsky]

, les champs ne se propagent pas dans quelque-chose, ils sont la déformation de l'espace-temps.
La déformation, elle, s'étend dans l'espace-temps. (c'est très vulgairement dit, je l'admet)

c'est quoi l'espace-temps? il y a le vide? et son contraire, c'est quoi son contraire?

ps: on peut 'conceptionaliser' la quadri-représentation (vide,non vide)

[azizovsky]

Les champs ne se propagent pas. Ils sont là.

!!!pour chaque champ, il y'a une source..., et il y'a un temps de propagation du champ ...(exp: champ EM, vitesse=c)

cause avant la conséquence .

[coussin]

!!!pour chaque champ, il y'a une source.

Non.
S'il n'y a pas de sources, le champ est vide. Mais il est toujours là, il ne disparaît pas.

[invite6486d7bd]

c'est quoi l'espace-temps? il y a le vide? et son contraire, c'est quoi son contraire?

ps: on peut 'conceptionaliser' la quadri-représentation (vide,non vide)

Je m'avance un peu mais je dirais :
Le vide, pour le photon, c'est la portion d'espace-temps qui ne l’annihile pas.
Son contraire... le "non photon" c'est la portion d'espace-temps pour laquelle le photon est annihilé.

[pm42]

Le vide, pour le photon, c'est la portion d'espace-temps qui ne l’annihile pas.
Son contraire... le "non photon" c'est la portion d'espace-temps pour laquelle le photon est annihilé.

Je me demande si ça veut dire quelque chose.

[azizovsky]

Non.
S'il n'y a pas de sources, le champ est vide. Mais il est toujours là, il ne disparaît pas.

mais quel champ, oscillation du point zéro ou VIDE . (une conséquence sans cause!!!)

[azizovsky]

Je me demande si ça veut dire quelque chose.

je dirai la dualité (onde,corpuscule). ou (particule, support=vide) ou L= particule libre+terme d'interaction....

[invite6486d7bd]

Je me demande si ça veut dire quelque chose.

Ce qu'il faut comprendre ici, c'est que la perturbation de l'espace-temps ayant pour caractéristique d'être sans masse et ponctuelle, qu'on appelle le photon, "suit" ou "se trouve" (je préfère cette formulation") dans la zone de moindre action.
On dit que le photon suit une trajectoire de moindre action (je n'aime pas cette formulation), ce qui implique que cette perturbation se conserve (le photon est éternel, jusqu'à preuve du contraire, à moins d'être annihilé)

[azizovsky]

de ce que j'ai compris, normalement au moment de la création d'une particule, sa masse doit être nulle, or à cause de la présence du 'vide': champ de Higgs, champ...,elle acquis une charge massique (une partie..), mais que dit on des autres charges ?

[invite6486d7bd]

de ce que j'ai compris, normalement au moment de la création d'une particule, sa masse doit être nulle, or à cause de la présence du 'vide': champ de Higgs, champ...,elle acquis une charge massique (une partie..), mais que dit on des autres charges ?

D'après ce que j'en sais.
Non, la masse nulle et le fait qu'elle soit ponctuelle est ici précisé pour le photon, la particule la plus simple qu'il soit en somme. (pour les autres particules, c'est une autre affaire et hors sujet de toute manière ici)
En 4D le photon est une boucle de l'espace-temps sur lui-même (A confirmer par un connaisseur)

[Nicophil]

Non, pas du tout... Qu'avez-vous en tête ?

La composante électrique et la composante magnétique du champ...

Les champs ne se propagent pas. Ils sont là.

Voilà !
On avait des champs dont la propagation nécessitait une explication mais cette époque est révolue.

En 4D le photon est une boucle de l'espace-temps sur lui-même (A confirmer par un connaisseur)

Pas besoin d'être un connaisseur : chasse d'eau, et vite !

[azizovsky]

En 4D le photon est une boucle de l'espace-temps sur lui-même (A confirmer par un connaisseur)

j'ai jonglé avec la 4D, mais ce que tu dit me dépasse, je vais attendre avec toi ..

ps: j'aimerai bien savoir le fil conducteur PHYSIQUE à cette affirmation....

[azizovsky]

un chemin vers les prédécesseurs : http://www.futura-sciences.com/scien...g-mills-12473/

https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%..._de_Yang-Mills

Lorsque l'on cherche à combiner les lois de la relativité et celles de la mécanique quantique pour décrire des champs de force, on s'aperçoit que la forme la plus naturelle des équations décrivant ces champs doit être celle d'une théorie de Yang-Mills où*des généralisations des photons des équations de Maxwell émergent naturellement.

bonne soirée.

[coussin]

mais quel champ, oscillation du point zéro ou VIDE . (une conséquence sans cause!!!)

Je ne comprends pas trop... Un champ n'est la conséquence de rien, c'est juste là. Comme l'espace-temps...

[mach3]

En 4D le photon est une boucle de l'espace-temps sur lui-même (A confirmer par un connaisseur)

Euh... non.

La composante électrique et la composante magnétique du champ...

Le découpage en champ électrique et magnétique dépend du système de coordonnées, certes, mais l'objet complet, le tenseur de champ EM n'en dépend pas.

m@ch3