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

[invite6486d7bd]

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

Euh... non.

C'est aussi ce que je me dis lorsque je me relis.

Par contre, dans l'esprit, ce que je voulais dire c'est que le Photon est un genre de Soliton.
C'est la raison probablement qui fait que cette perturbation de l'espace-temps possède une durée de vie estimée, valeur basse à 10¹⁸ ans.
Bon, tout ça ce ne sont bien entendu que des hypothèses crédibles.

Quelques documents à ce sujet (bien que ça dépasse un peu le cadre de la discussion).

From Conference Volume 8832

The Nature of Light: What are Photons? V
Chandrasekhar Roychoudhuri; Al F. Kracklauer; Hans De Raedt
San Diego, California, United States | August 25, 2013

ABSTRACT

The size stability of the photon has been a puzzle for many decades. However, the self-focusing of a laser beam in matter may provide some guidance to this problem. A conceptual basis for this effect will be accompanied by calculations based on the laser models. It does not necessarily fit. Nevertheless, it leads to better models. The notion of a self-generated light pipe for a photon supports the image of the photon as a soliton. Two photon models are developed. In one, there is a circulating high-energy density that creates a finite-radius light pipe, which thus confines the photon to a core, but with an extended evanescent wave about it. It confines by total internal reflection. In the other, the confinement mode is that of a self-generated graded refractive index (GRIN) optical lens, which does not produce an evanescent wave; but, the electromagnetic energy is spread into the region that would be occupied by the evanescent wave of the first model. The models may be equivalent; both indicate the nature of a relativistic boundary condition that should be imposed on Maxwell’s equations to allow inclusion of photons into his model. © (2013) COPYRIGHT Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE).

http://proceedings.spiedigitallibrar...icleid=1747244

Voir également ce papier plus ancien : http://articles.adsabs.harvard.edu//...00043.000.html
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[invitedd78828e]

Salut ! Je lis plein de choses intéressantes sur l'électromagnétisme dans ce fil. Du coup j'en profite pour poser une question un peu historique, qui ne mérite sans doute pas que je crée un sujet pour elle. Est-ce que les constantes et ont une signification physique réelle, ou est-ce qu'elles ne sont qu'historiques ?
En effet, j'ai remarqué (et je ne suis sûrement pas le seul) qu'on peut très facilement les faire disparaître des équations de Maxwell en substituant à B le vecteur et à E le vecteur
Par ailleurs je peux aussi faire disparaître ces deux constantes en substituant dans les autres formules (force de Coulomb, force de Lorentz) à la charge q le produit . D'ailleurs ce coefficient n'apparaît que comme constante multiplicative dans l'action du champ libre dans l'électromagnétisme relativiste. C'est une sorte d'échelle en fait.

En bref ce qui ressort de ces trois remarques très succinctes c'est que ces coefficients n'apparaissent que comme des changements d'unités, agissant sur la charge, le champ E et le champ B, qu'on peut faire disparaître.
Or un de ces deux coefficients sert à définir l'Ampère, donc je trouve ça curieux, comme si l'Ampère n'était qu'une unité artificielle.

Du coup qu'en est-il, n'est-ce qu'une commodité historique liée à la façon dont a commencé à étudié l'électromagnétisme, ou est-ce que ces coefficients ont un sens physique plus profonds ?

[invitedd78828e]

(Oui d'ailleurs les champs dont je parle sont bien sûr l'induction électrique D et le vecteur champ magnétique H, qu'on voit en électrodynamique des solides, mais je n'ai pas souvenir d'avoir abordé leur vrai rôle physique, notamment pourquoi on ne les utilise pas en permanence au lieu des champs E et B.)

[Nicophil]

Est-ce que les constantes et ont une signification physique réelle, ou est-ce qu'elles ne sont qu'historiques ?

Les deux !

L'Angleterre en avance

Dans ce système d'unités électriques CGS, "absolu", et "électromagnétique" car fondé sur la force électromagnétique, une résistance électrique a la dimension d'une vitesse et s'exprime en cm/s. Mais cette unité électrique de résistance étant extrêmement faible par rapport aux résistances usuelles, la Bristish Association propose un système dérivé du système CGS, le système pratique dans lequel, par convention, l'unité de résistance vaut 10⁹ fois 1 cm/s, l'unité absolue de résistance.
Cette unité pratique se rapprochait non seulement des valeurs des résistances utilisées dans l'industrie mais aussi de la valeur de l'étalon de résistance alors utilisé par les Allemands. Maxwell fit en outre remarquer que ces 10⁹ cm/s, soit 10 millions de m/s, rappellent les 10 millions de mètres du quart du méridien terrestre, à la base de la définition du mètre. On retrouvait le désir d'universalité du système métrique.

Les unités pratiques, déduites du système CGS par des multiples de 10, furent baptisées de noms d'un type nouveau, des noms de savants, considérés comme plus faciles pour les techniciens, et rendant hommage à trois savants de la science électrique : ohm pour la résistance, volt pour la force électromotrice et weber pour l'intensité. Les trois unités électriques du système pratique - ohm, volt et weber - sont liées par la formule U = RI, un weber étant l'intensité du courant qui circule dans une résistance d'un ohm sous l'action d'une force électromotrice d'un volt.



De la proposition de Giovanni Giorgi à l'adoption du système MKSA

Mais entre les deux guerres, les physiciens expriment le désir de revenir à une définition théorique, et non plus matérielle, des unités électriques. Parallèlement on discute de la proposition faite en 1901 par l'ingénieur électricien Giovanni Giorgi, insatisfait de plusieurs aspects du système CGS.

Dans son système, Giorgi ajoute une unité électrique fondamentale aux trois unités de la mécanique. Ainsi les grandeurs électriques ne s'expriment plus comme des vitesses ou autres combinaisons d'unités mécaniques. Il remplace le centimètre par le mètre et le gramme par le kilogramme, ce qui élimine les facteurs 10 qui apparaissaient dans certaines formules. S'appuyant sur la théorie de Maxwell et développant des suggestions d'Heaviside, il introduit des constantes électrique et magnétique du vide (ε0 et μ0) qui ne sont pas de simples nombres mais sont des grandeurs physiques caractéristiques des propriétés électrique et magnétique du vide.
Le système Giorgi est dit "rationalisé" car les facteurs 4π, qui apparaissaient sans raison dans certaines formules, ne sont plus présents que dans les deux lois fondamentales de Coulomb et d'Ampère. Il présentait surtout l'avantage majeur d'unifier le système CGS "électromagnétique" avec un autre système, alors également utilisé, le système CGS "électrostatique" où la loi de Coulomb est prise comme loi fondamentale. Enfin, condition indispensable à son adoption, les unités pratiques (ohm, ampère, volt, etc.) et donc leurs étalons étaient conservés. Ce système répondait donc parfaitement à la demande des praticiens.

En 1948, lors de la 9ème Conférence Générale des Poids et Mesures, le mouvement aboutit malgré les réticences des physiciens habitués au système CGS, à l'adoption du système Giorgi. L'ampère est pris comme unité fondamentale aux côtés du mètre, du kilogramme et de la seconde, ce qui constitue le système MKSA.
Les unités mécaniques et électriques sont enfin unifiées.

En 1960, le nouveau système prend le nom de système SI (Système international) et le 3 mai 1961 la République française publie le décret n° 61-501 rendant légal le système SI en France. C'est la victoire définitive du système des électriciens sur celui des mécaniciens. Professeurs et lycéens français peuvent désormais oublier kilogramme-force, kilogrammètre et cheval-vapeur au profit des newton, joule et watt.

http://www.ampere.cnrs.fr/parcourspe...rvon/index.php

[Amanuensis]

ou est-ce que ces coefficients ont un sens physique plus profonds ?

Leur produit a un sens physique. L'autre degré de liberté correspond aux choix d'unités.

[azizovsky]

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

l'espace-temps est né avec la matière, il en fait partie, qui est le premier: la matière avec ses sources des champs ou les champs ? (scalaire et vectoriels).

[azizovsky]

ps: le champ de Higgs est calqué sur la supraconductivité (dans les années 60,le fil conducteur physique...): brisure de symétrie, l'apparition des paires Copper se fait dans le support du courant supraconducteur, la matière (conducteur) comme source du champs ou qui contient le champs ..., des champs préexistants !!! (cause ou conséquence)

[azizovsky]

un champ de bataille existe avant les armées ...

bonne journée.

[invitedd78828e]

Ah oui, merci ! C'est vrai qu'en triturant quelques constantes on peu faire disparaître certaines constantes et même certaines unités à ce qu'il me semble. En tout cas l'historique est intéressant, je ne savais pas qu'il y avait eu deux écoles à ce sujet.

[azizovsky]

Salut, on peut faire la même chose avec le ressort analogue de pour une spire, mais ce fait la différence entre les ressorts.(on perd la caractérisation des 'objets' ....).

[coussin]

l'espace-temps est né avec la matière, il en fait partie, qui est le premier: la matière avec ses sources des champs ou les champs ? (scalaire et vectoriels).

Je ne comprends pas trop votre fascination avec la "matière"...
La matière n'est pas la source de l'espace-temps ni la source des champs.

[azizovsky]

Je ne comprends pas trop votre fascination avec la "matière"...
La matière n'est pas la source de l'espace-temps ni la source des champs.

je ne suis pas fasciné par la ''matière", c'est la logique des choses: on dit une équation sans source, par exemple celle de la chaleur, d'abord, il doit avoir une source de la chaleur pour que l'équation sans source aura un sens PHYSIQUE (propagation de la chaleur, du champ gravitationnel, EM,..., de vitesse...), en plus, j'ai dit que l'espace-temps est né avec la ''matière'', si tu veux dire que le vide est vide ou que les oscillation du point zéro n'a rein avoir avec la ''matière", c'est nié les caractéristiques PHYSIQUES (substantielles ..) .
càd le vide est une substance (aspect physique) comme les autres.

[azizovsky]

les oscillations du point zéro.

oscillation de quoi ? du champ, champ de quoi?
si on regarde le cheminement des idées physiques, on voit cette notion du champ est calqué sur les oscillations des atomes : champ d'atome comme champ de blé, aussi il y'a des vagues... .

[coussin]

je ne suis pas fasciné par la ''matière", c'est la logique des choses: on dit une équation sans source, par exemple celle de la chaleur, d'abord, il doit avoir une source de la chaleur pour que l'équation sans source aura un sens PHYSIQUE (propagation de la chaleur, du champ gravitationnel, EM,..., de vitesse...), en plus, j'ai dit que l'espace-temps est né avec la ''matière'', si tu veux dire que le vide est vide ou que les oscillation du point zéro n'a rein avoir avec la ''matière", c'est nié les caractéristiques PHYSIQUES (substantielles ..) .
càd le vide est une substance (aspect physique) comme les autres.

Les fluctuations de point zéro n'ont rien à voir avec la matière.
J'ai du mal à discuter avec vous, à vous comprendre... Vos messages me semblent cryptiques (est-ce seulement moi ?)

[Amanuensis]

(est-ce seulement moi ?)

Oh non. Mais vous, vous cherchez à comprendre, à répondre.

[azizovsky]

j'essaye seulement de comprendre le lexique de la physique MODERNE. comme un champ sans source....

[coussin]

Je pense comprendre (z'avez vu : j'essaie ! )
Vous avez en tête, par exemple, le champ électrostatique d'une charge électrique. Ici, ce champ électrique statique a effectivement pour source la charge électrique. Sans charge électrique, pas de champ électrique statique.

Moi, je ne parle pas de ça. Je parle des champs de la théorie quantique des champs. Ce ne sont pas les mêmes objets. Ces champs là sont les "contenants" d'où émergent les particules élémentaires. Ces champs n'ont pas de sources, ils sont juste là. Éventuellement, ils peuvent être vides et sont soumis de manière intrinsèque à des fluctuations quantiques.

[inviteb061eab7]

questionnement sur les ondes et le vide
on a tous constaté que , dans le temps , l'energie d'une onde passe par le point zero puis change de sens
naivement on peut se poser la question : mais ou est passée l'energie au point de passage par zéro ?
il suffit de visualiser sur un oscillo une onde sinusoidale par exemple notre courant 220 V
chaque fois que la courbe passe par zéro il n'y a plus d'energie sur la ligne !!!
c'est un peu inertielle comme phenomene, comme si on observait la vitesse d'une bielle animée par un volant inertiel plein d'energie
si vous melangez 2 ondes en opposition de phase l'energie devrait etre nulle en permanence
pareil si vous envoyez faites interferer 2 laser monochromatiques coherent spatialement et temporalement et en opposition de phase l'un par rapport à l'autre : les 2 devraient s’annihiler ? qui veut tenter l'experience ?

l'energie d'une onde est double : il y a l'energie qui sert à la vehiculer car il ne saurait etre question de transport gratuit
et il y a l'energie transportée , sorte de roue inertielle montée sur bielle dont la vitesse passe par zéro et change de sens assez souvent
mais là ou le bas blesse c'est que le photon étant réputé sans masse qu'elle est l'énergie qui le fait voyager dans le vide

il est clair que les theories de l'ether doivent evoluer mais dire qu'il a été démontré que l'ether n'existait pas c'est comme dire que la terre n'est pas ronde parce qu'on a demontré qu'elle n'est pas plate

petit delire d'un samedi pluvieux pour embrumer encore un peu plus ceux dont les cours de physique furent une torture

[azizovsky]

petit delire d'un samedi pluvieux pour embrumer encore un peu plus ceux dont les cours de physique furent une torture

, non, j'ai déjà arranger mes livres, pas besoin de les ouvrir, une torture pour ceux qui n'a aucune liaison avec la physique (la 'réalité'=nature), un jeu d'idées pour celui qui traque les indices (fils conducteurs) qui mène à un concept physique en vigueur (problème avec l'équation relativiste de Dirac a une particule ==> théorie de champ....:remplacement d'une particule par un champ, en ANALOGIE avec les équations du mouvement de Heisenberg :cette démarche est souvent appelée "principe de correspondance")...

A.Messiah, mécanique quantique tome 2.
-.......,

je n'ai pas l'engouement comme avant....

[azizovsky]

déjà il y'a deux vide, celui de la MQ et celui de la GR.!!!

[phuphus]

Bonjour,

une image qui vaut de qu'elle vaut (je suis loin d'être spécialiste de la TQC, mais je l'ai trouvée parlante pour moi) : le champ EM est une propriété de l'espace, avec une amplitude nulle en l'absence d'excitation. Une charge électrique représente une excitation élémentaire de ce champ (tout du moins de la partie électrique), et va le déformer (de même qu'une masse déforme l'espace-temps en RG). On peut donc voir le champ EM comme une toile tendue (attention : analogie 2D alors que les champs en TQC ne sont pas 2D) et une charge électrique comme une petite bille déposée sur cette toile. La déformation de cette toile est analogue à l'amplitude du champ électrique.

Cette explication a plusieurs avantages :
. Il n'y a plus de propagation "dans rien"
. Ce ne sont pas les charges ou les boucles de courant qui "créent" leur propre champ, elles sont juste des excitations de champs préexistants
. Cela permet de bien appréhender le cas statique (je trouve que si l'on s'imagine que la source créée le champ, les champs magnétique et électrique statiques sont encore plus mystérieux que les ondes EM qui se propagent)
. Cela est satisfaisant pour se représenter des interactions à distance en l'absence de matière baryonique, et qui plus est de contact

Dans tous les cas, je manipule souvent des aimants, et j'ai toujours buté sur une représentation mentale correcte du champ magnétique statique (à part : "il existe"). Savoir que je peux considérer qu'il pré-existe un champ, propriété de l'espace, et que mon aimant ne fait qu'exciter ce champ est satisfaisant intellectuellement.

[azizovsky]

moi, j'aime cette analogie :

. En effet, la description d'un électron libre n'interagissant pas est aisée d'un point de vue mathématique. Par contre, dans un solide, l'électron n'est pas libre mais se meut dans un certain potentiel créé par les ions et les autres électrons. Or, on peut montrer qu'on peut quand même décrire l'électron comme un électron libre, à condition qu'on remplace la masse habituelle de l'électron par une autre masse, appelée masse effective, dont la valeur est supérieure à celle de la masse habituelle. L'information de l'interaction de l'électron avec son environnement est donc contenue dans la masse effective. Cette approche est similaire à celle dans la théorie de Higgs. On cherche à traduire l'interaction des bosons et des fermions avec le champ de Higgs en une masse effective pour ces derniers.

il y'a le champ et le potentiel ...http://www.theo.phys.ulg.ac.be/oldht...oire_Ecker.pdf

[coussin]

Quelle rapport avec le B A B-A de la physique des solides et ce fil ?
Désolé mais vos messages sont trop dépouillés, ça part dans tous les sens sans fil conducteur.

[azizovsky]

j'aime puiser les idées du bain que de Star treck...

ok, j'ai un 'vide' dans ce domine .

[inviteb061eab7]

[QUOTE=azizovsky;5725174]moi, j'aime cette analogie :
/QUOTE]

la masse effective c'est ce que j'ai appelé dans mon analogie la somme des 2 energies : celle pour faire avancer et celle transportée
je n'aime pas trop la theorie de la toile tendue , ça voudrait dire qu'elle existe ab initio , mais c'est peut etre cela le vide qui n'est pas vide

[inviteb061eab7]

Quelle rapport avec le B A B-A de la physique des solides et ce fil ?
Désolé mais vos messages sont trop dépouillés, ça part dans tous les sens sans fil conducteur.

perso , je ne suis pas là pour revisiter le kittel mais plutot m'ouvrir à d'autres idées et pas forcement celles definies par l'usage , la mode .
il s'avere que les decouvertes se font plutot grace à des esprits rebels
les équations et les demonstrations sont toujours apres l'intuition
un grand classique : einstein aurait d'abord eu l'idée de la relativité puis sa femme l'a mise en equation ( un peu avec l'aide de Lorentz aussi je crois savoir )
il est parfois difficile de demontrer qu'une idée à priori fumeuse est fausse et c'est dans cette difficulté que l'esprit ouvert sait que rien n'est jamais acquis

[pm42]

perso , je ne suis pas là pour revisiter le kittel mais plutot m'ouvrir à d'autres idées et pas forcement celles definies par l'usage , la mode .
il s'avere que les decouvertes se font plutot grace à des esprits rebels
les équations et les demonstrations sont toujours apres l'intuition
un grand classique : einstein aurait d'abord eu l'idée de la relativité puis sa femme l'a mise en equation ( un peu avec l'aide de Lorentz aussi je crois savoir )
il est parfois difficile de demontrer qu'une idée à priori fumeuse est fausse et c'est dans cette difficulté que l'esprit ouvert sait que rien n'est jamais acquis

Ce genre de discours est d'abord historiquement contestable et souvent tenu sur les forums par des gens qui l'utilisent comme excuse pour ne pas connaitre le sujet et raconter un peu n'importe quoi.
Les remarques sur "l'esprit ouvert" sont pratiquement une signature de cette attitude, où apparemment un courant d'air à profiter de la dite ouverture pour tout balayer et ne pas laisser grand chose derrière.

[Amanuensis]

#86: Cela résume assez bien comment on en arrive à des discussions nawak dans le forum "physique".

À quand la création d'un forum adapté à ce genre de "discussion"?

[inviteb061eab7]

ethymologie d'amanuensis : employé qui ecrit des dictées ou copie des manuscrits
( du latin manu main )
est ce là une maniere de dire que tu refuses toute nouveauté et que seul ce qui a deja été ecrit par l'homme ( le grand ?) est digne d'interet ?
pourtant les questionnements non étayés par un passé avéré ou des équations pré établis ne sont pas forcement stériles quand ils ont reçus par des esprits féconds et qui peuvent aider l'autre à s'elever
par exemple ma precedente question sur 2 lasers qui interférent et par là meme s' annihilent, merite une reponse car d'apres la bonne vieille physique je ne vois pas comment il peut en etre autrement : que devient l'energie de chacun ? vaporisée dans l'ether ? ou bien puisqu'ils doivent etre parfaitement colineaire la generation des lasers est alors impossible ?
merci de m'expliquer simplement ce qui ce passe

[phuphus]

Bonjour,

ethymologie d'amanuensis : employé qui ecrit des dictées ou copie des manuscrits
( du latin manu main )
est ce là une maniere de dire que tu refuses toute nouveauté et que seul ce qui a deja été ecrit par l'homme ( le grand ?) est digne d'interet ?

Voir la charte du forum.

pourtant les questionnements non étayés par un passé avéré ou des équations pré établis ne sont pas forcement stériles quand ils ont reçus par des esprits féconds et qui peuvent aider l'autre à s'elever
par exemple ma precedente question sur 2 lasers qui interférent et par là meme s' annihilent, merite une reponse car d'apres la bonne vieille physique je ne vois pas comment il peut en etre autrement : que devient l'energie de chacun ? vaporisée dans l'ether ? ou bien puisqu'ils doivent etre parfaitement colineaire la generation des lasers est alors impossible ?
merci de m'expliquer simplement ce qui ce passe

Si les deux lasers sont colinéaires et en opposition de phase en tout point de l'espace, c'est que tu as juste un court-circuit au niveau de deux sources confondues. Je te laisse faire la manip.