Propagation de la lumière dans l'espace (2)

[invite1db3fa8e]

Coment fait-elle? (question idiote?)
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[inviteca6ab349]

Salut,

je doute que la question soit idiote.
En effet, il y a un siecle, on a suppose la notion d'ether, chose materielle necessaire au transport de la lumiere dans le vide.
Depuis, on l'a abandonnée. Mais ta question reste plutot bonne, et on peut meme l'etendre : qu'est-ce qu'un champ electrique, qu'est-ce qu'un champ magnetique ?????????????

Je crois que celui qui me donne une reponse propre et physique est vachement fort.......

[invite1db3fa8e]

Meu meu té tré bon
ha ha ha
pardon les autres

[invitef6a8dd1c]

En effet, il y a un siecle, on a suppose la notion d'ether, chose materielle necessaire au transport de la lumiere dans le vide.
Depuis, on l'a abandonnée.

Non, non, certains y croient encore. Je ne donne pas l'adresse du site, qui développe une 'pseudo-théorie' tout ce qu'il y a de plus farfelue, mais ça existe.

Geoffrey

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite1db3fa8e]

Bonsoir Geof,

Quelle est ta réponse à la question posée?

[invitef6a8dd1c]

Salut Henry,

En fait, je n'y ai pas répondu
La seule réponse que je puisse proposer est celle qui découle des équations de Maxwell, c'est-à-dire que la lumière (l'onde ou le champ électromagnétique, plus généralement), se propage sans avoir besoin de "support", mais je n'ai pas de véritable interprétation physique des équations, donc je laisse l'affaire à ceux qui pourront expliquer ça mieux que moi

Geoffrey

[invite143758ee]

re !
dans un autre post, j'avais dit que la vision corpusculaire de la lumière enlève toute magie à ce phénomène.
justement, plus l'espace est vide et plus la particule pourra circuler librement.
"zorro" étant arrivé avec le photon (1905 ?), grain de lumière indivisible...

[invitea29d1598]

dans un autre post, j'avais dit que la vision corpusculaire de la lumière enlève toute magie à ce phénomène. justement, plus l'espace est vide et plus la particule pourra circuler librement. "zorro" étant arrivé avec le photon (1905 ?), grain de lumière indivisible...

le problème c'est que le grain en question est quantique aussi... et quand tu penses à EPR ou ce genre de trucs, la réponse à la question devient plus dure...

pour résumer le point de vue récent:

- selon la façon dont tu regardes ta lumière, tu la vois soit comme une onde (il y a donc alors un champ électromagnétique partout présent et ce sont ces oscillations qui se propagent de proche en proche) soit comme des particules localisées et indivisibles, les fameux photons;

- la seule façon connue actuellement (et qui marche particulièrement bien) pour "rendre comptabibles" ces deux points de vue passe par ce que l'on nomme l'électrodynamique quantique qui dit que le champ électromagnétique est un champ quantique dont les photons sont les excitations élémentaires. Et seul le champ lui-même "existe" (même si mathématiquement c'est un objet un peu complexe): quand on passe à la théorie quantique des champs en espace courbe on montre assez rapidement que l'existence ou non d'une particule dépendra de l'observateur alors qu'ils seront d'accord sur d'autres grandeurs liées au champ...

ce dernier truc peut déjà se comprendre dans un cadre plus simple (même si l'exemple est simpliste il est assez illustratif): si je regarde un électron qui est immobile à côté de moi, je vois juste cet électron et un champ coulombien constant. Mais quelqu'un qui passe en courant à vitesse non-constante à proximité voit le même électron qui est accéléré et le voit donc rayonner, ce qui veut dire émettre des photons.... l'existence de ces derniers est donc relative...

[invite143758ee]

électron qui est accéléré et le voit donc rayonner

pour faire le rapport avec un cours, c'est le "rayonnement synchrotron" ? en gamma^3 , un truc comme ça ?

[invite57e4f988]

Je vois pas pourquoi il rayonne quand on coure?

En revanche si on veut une autre illustration de la propagation, on peut revenir à la définition de Huygens. (Notament utilisé pour les interférences).
"Tous les points d'une surface d'onde se comportent comme des points sources secondaires émettant des ondes. La surface d'onde à t+dt est l'enveloppe des ondelettes émises par les sources secondaires".

En fait il faut considérer une transmission de proche en proche, supposé à symétrie sphérique. Je transmet une explication graphique.

[invitea29d1598]

pour faire le rapport avec un cours, c'est le "rayonnement synchrotron" ? en gamma^3 , un truc comme ça ?

je suis pas certain du domaine de restriction du nom, mais il semble c'est uniquement le nom que l'on donne au rayonnement d'un électron qui suit une trajectoire circulaire... dans un synchrotron par exemple...

mais sinon, le phénomène physique est bien celui-là...

Je vois pas pourquoi il rayonne quand on coure

toute charge accélérée rayonne: tu prends les équations de Maxwell avec un vecteur courant J variable et tu le montres... donc si tu cours à vitesse variable, dans ton référentiel l'électron est une charge accélérée... et il rayonne...

enfin, faut que j'avoue que c'est un peu plus subtil que ça en pratique: si le référentiel dans lequel l'électron est au repos est un référentiel inertiel, ça veut dire que celui dans lequel tu cours à vitesse constante n'est pas inertiel... et donc tu peux pas vraiment utiliser les équations de Maxwell directement: elles sont invariantes lors d'une transformation de Lorentz (si on passe d'un référentiel inertiel à un autre) mais pas pour des changements de référentiels quelconques... or, pour passer dans un référentiel non-inertiel dans un cadre relativiste, faut faire appel à le relativité générale. Tu peux modifier les équations de Maxwell pour qu'elles marchent toujours (avec un bô terme de courbure ), mais ça se complique un peu... en tout cas, l'idée reste la même, promis...

[invite57e4f988]

Ouais, enfin je m'arrête aux équations de Maxwell!!
Avec le graphique en retard!!

[invite1db3fa8e]

Bien, bien, OK, OK

Mais, est qu'on peut aussi penser - raisonnablement - que la lumière transporte sa propre énergie... qui se transforme en "particule" puis en énergie, etc. ceci constituant sa "longueur" d'onde, et qui lui permettrait de se déplacer sans "support"?

Avec cette formulation, on pourrait expliquer bien des phénomènes curieux (voir notamment: "Lumière et matière - une étrange histoire" relatant des conférences de Richard Phillips Feynman)!

Et ceci rapproche l'équivalence de l'énergie et de la "matière, avec une certaine itesse "c"... comme dans une équation assez connue

[invite88ef51f0]

est qu'on peut aussi penser - raisonnablement - que la lumière transporte sa propre énergie

Oui, c'est même plus que raisonnable...

qui se transforme en "particule" puis en énergie

Euh... la lumière est une particule (enfin, d'un certain point de vue ), et est (en quelque sorte) une énergie. Il n'y a pas transformation de l'un à l'autre...

ceci constituant sa "longueur" d'onde, et qui lui permettrait de se déplacer sans "support"

Je ne te suis plus...

ceci rapproche l'équivalence de l'énergie et de la "matière, avec une certaine itesse "c"

Alors, ça dépend ce que tu entends pas matière... La relation d'Einstein donne l'équivalence entre énergie et masse, or un photon n'a pas de masse. Tu te demandes alors peut-être alors pourquoi il a une énergie, alors que si on fait E=mc² avec m=0, on devrait trouver E=0... Il y a déjà eu plusieurs sujets à propos de ce problème (qui n'est qu'apparent), je t'invite à faire une petite recherche. Pour résumer : E=mc² donne l'énergie au repos, mais un photon n'est jamais au repos...

[invite2c6a0bae]

Euh... la lumière est une particule (enfin, d'un certain point de vue ), et est (en quelque sorte) une énergie. Il n'y a pas transformation de l'un à l'autre...

bonjour,
je voudrai ajouter un bemol si je ne me trompe pas avec la force de Cassimir où dans une boite on crée le vide (en théorie bien sur) et l'on place deux miroirs dont la distance entre les deux est inferieure aux distances entre un miroir et la boite. Des photons emmergent du vide (propriété quantique) et disparraissent. (Et puis il reste certaine longueur d'onde dans la boite proportinelle à la distance et il y a pression sur les miroirs et ils se rapprochent mais ca na pas d'importance)
En faite dans la boite, il reste de l'energie qui fluctue à cause d'apparition et de disparition de photon?
C'est possible que je me trompe, je ne suis quand premiere S mais interressé

@+

[invite88ef51f0]

Pour ce qui est de la transformation "photon->énergie", je parlais effectivement du cas de l'onde... On peut en effet trouver de l'énergie sous une autre forme qu'un photon : le meilleur exemple est le cas d'un atome excité dans lequel de l'énergie est stockée sous forme d'énergie potentielle, puis cette énergie peut se transformer en photon, l'atome se désexcite et émet de la lumière.

[invite1db3fa8e]

Pas clair du tout le point de vue actuel...Et il ne me semble pas souhaitable de rester bloqué par un dogme.
Enfin, chacun son point de vue

[invite88ef51f0]

Ce n'est pas un point de vue, c'est un modèle physique.
Et ce n'est pas parce qu'il n'est pas intuitif qu'il est faux.
Je ne vois de quel dogme tu es en train de parler...

[invitea29d1598]

Des photons emmergent du vide (propriété quantique) et disparraissent.

ces photons sont particuliers. Ils ont certaines propriétés qui font qu'on les nomme "virtuels".

(Et puis il reste certaine longueur d'onde dans la boite proportinelle à la distance et il y a pression sur les miroirs et ils se rapprochent mais ca na pas d'importance)

non, il ne reste rien: tout ce qui apparaît disparaît, simplement les mirroirs ressentent la présence de ces fluctuations du vide...

En faite dans la boite, il reste de l'energie qui fluctue à cause d'apparition et de disparition de photon?

le vide a une certaine énergie, mais ce n'est pas elle qui compte: à cause des relations d'indétermination d'Heisenberg, cette valeur n'est pas constante, elle l'est seulement en moyenne, et cela fluctue autour de cette valeur. C'est ce qui explique l'effet Casimir.

la raison pour laquelle tu as cette effet est liée à ce que j'ai dit plus tôt: les objets fondamentaux ne sont ni des particules ni des champs classiques, mais des champs quantiques.

Pas clair du tout le point de vue actuel...Et il ne me semble pas souhaitable de rester bloqué par un dogme.

le problème de la clarté est à part: ce n'est pas nous qui choississont comment la nature fonctionne... ça aurait arrangé pas mal de monde que la nature ne soit pas quantique (à ceci près qu'on ne serait pas là... ).

Ce que tu nommes "dogme" est le modèle actuel qui est très précis autant dans ses fondements que dans ses prédictions. Il est le plus précis que l'on a jamais eu (je parle de tests quantitatifs expérimentaux) et est en accord avec toutes les observations que l'on a pu faire à ce jour (même si pour de nombreuses raisons on sait très bien qu'il ne sera plus valide à des énergies plus élevées).

Evidemment, sa complexité (conceptuelle et mathématique) fait qu'il peut paraître un peu hermétique...

[invite57e4f988]

Juste pour ajouter mon grain de sel et proposer une vision (mais c'est qu'une idée qui n'enlève rien aux Maths) :
Peut-on considérer que la lumière est une onde et que nos détecteurs (considérer matériels...) agissent comme un mur pour cette énergie. Du coup, on a l'impression que le photon existe (je sais en maths, il existe : c'est une particule).
Du coup, quand on fait tranverser de la ''matière'' dans une plaque en or, c'est que le mur est franchi (et là y a du quantique).
Vous en pensez?

[invite88ef51f0]

...agissent comme un mur pour cette énergie. Du coup, on a l'impression que le photon existe...

Tu pourrais expliciter un peu plus ton point de vue, stp ?

[invite143758ee]

Du coup, quand on fait tranverser de la ''matière'' dans une plaque en or, c'est que le mur est franchi (et là y a du quantique).

il me semble que ce que tu dis, c'est comme ça qu'on peut le voir.
il n'y a pas de problème à considérer l'onde.
justement, pour la méca q classique, je fais les calculs avec des fonctions d'onde.
par contre si tu vois l'onde, tu ne peux pas voir le photon.
pour l'expérience de diffraction à 2 trous.
du coup ça , ça m'a l'air un peu faux.

Du coup, on a l'impression que le photon existe (je sais en maths, il existe : c'est une particule).

[invite143758ee]

Du coup, quand on fait tranverser de la ''matière'' dans une plaque en or, c'est que le mur est franchi (et là y a du quantique).

sinon, de quelle expérience parles tu ?
ah, je m'emmèle les pinceaux aussi, tu parles de photons, puis de matières !! l'electromag dans la matière peux se traiter classiquement...mais, j'aurais voulu savoir de quelle matière parles tu ?

[invite1db3fa8e]

Un peu plus haut, j'émettais une idée qui ne semble pas avoir été comprise, peut être pour une question de vocabulaire.
J'y reviens donc un instant en d'autres termes.
Admettons l'existance de ce qui est appelé actuellement "photon" et "onde" (en fait,c'est toujours une hypothèse).
Au cas où la lulière se propagerait en étant constituée SUCCESSIVEMENT de ce "photon" PUIS de cette "onde", il serait évident que lorsque l'un est perçu l'autre ne pourrait pas l'être (puisqu'à cet instant il n'existerait pas!).
Considérer ainsi la nature de la lumière expliquerait aussi d'autres phénomènes apparemment peu compréhensibles actuellement.

[invitea29d1598]

Admettons l'existance de ce qui est appelé actuellement "photon" et "onde" (en fait,c'est toujours une hypothèse). Au cas où la lumière se propagerait en étant constituée SUCCESSIVEMENT de ce "photon" PUIS de cette "onde", il serait évident que lorsque l'un est perçu l'autre ne pourrait pas l'être (puisqu'à cet instant il n'existerait pas!).
Considérer ainsi la nature de la lumière expliquerait aussi d'autres phénomènes apparemment peu compréhensibles actuellement.

ce ne serait pas plus une "explication" de la nature de la lumière que ne l'est l'explication actuelle via l'électrodynamique quantique. A ceci près que cette dernière marche alors que le modèle proposé juste au-dessus non: la "nature" de la lumière ne dépend pas du temps mais du moyen d'observation. Et encore, en disant ainsi cela j'introduis une apparente contradiction qui n'a plus lieu d'être: ce faux paradoxe est là uniquement car ma phrase repose sur l'hypothèse d'une lumière non-quantique et donc qui puisse être localisée et bien décrite dans un espace Euclidien à 3 dimensions. Si l'on oublie ce paradigme pour ne garder que celui d'un espace mathématique plus abstrait, ce faux paradoxe disparaît. Au sujet des paradoxes en physique: CONVERSATIONS AVEC LE SPHINX par Etienne Klein.

[invite57e4f988]

Tu pourrais expliciter un peu plus ton point de vue, stp ?

à priori, les autres ont saisi. Mais je veux bien reprendre en mieux :
(Attention, ce n'est qu'un point de vue qui ne vaut rien mathématiquement!!)
Donc je considère la lumière comme une onde uniquement (donc propagation "de proche en proche"(comme) et j'attribue les particules détectées à une transformation de l'énergie de l'onde par les détecteurs. J'avais utilisé l'image du mur.
Par exemple, le vent pousse un mur fin et pourtant, ce ne sont pas vraiment les particules qui poussent (enfin, un exemple similaire à la lumière est difficile, j'avoue que ce n'est pas forcément le meilleur).
Ensuite, pour revenir sur la plaque en or, c'est une expérience souvent réalisée par tenter de discerner la présence ou non de corpuscule. Et il s'avère que ce test est de plus en plus forcé dans des conditions adaptées.

[invite1db3fa8e]

"Ce ne serait pas plus une "explication" de la nature de la lumière que ne l'est l'explication actuelle via « l'électrodynamique quantique » (jolie expression...).

A ceci près que cette dernière "marche" (ah bon ?), alors que le modèle proposé juste au-dessus non (?)»

« La "nature" de la lumière ne dépend pas du « temps » (qu’est-ce donc, Mnnsieur ?) mais du moyen d'observation »

[invitea29d1598]

(jolie expression...).

ce n'est pas qu'une "jolie expression":

http://perso.club-internet.fr/gicota...rs2003poly.htm

voir aussi le livre de vulgarisation "lumière et matière: une étrange histoire" par Feynman

(ah bon ?),

et oui... se renseigner avant de critiquer peut être utile parfois:
http://www.inrp.fr/lamap/scientifiqu...magnetisme.htm

(?)

un modèle où ondes et particules alternent de manière aléatoire et/ou régulière ne tient pas la route

(qu’est-ce donc, Mnnsieur ?)

nul ne connaît la nature du temps et nul n'est capable de le définir, mais toute personne qui dit

Au cas où la lulière se propagerait en étant constituée SUCCESSIVEMENT de ce "photon" PUIS de cette "onde"

fait référence à une processus d'alternance qui suppose un changement accompagné d'un ordre, ce que l'on est en droit de "nommer" temps afin de ne pas inventer un jargon inutile...

autre lecture conseillée:

http://www.ensta.fr/science_culture/EKlein.html

[invite1db3fa8e]

Merci "Rincevent" (=Vincent?)

[invitec913303f]

le problème c'est que le grain en question est quantique aussi... et quand tu penses à EPR ou ce genre de trucs, la réponse à la question devient plus dure...

pour résumer le point de vue récent:

- selon la façon dont tu regardes ta lumière, tu la vois soit comme une onde (il y a donc alors un champ électromagnétique partout présent et ce sont ces oscillations qui se propagent de proche en proche) soit comme des particules localisées et indivisibles, les fameux photons;

- la seule façon connue actuellement (et qui marche particulièrement bien) pour "rendre comptabibles" ces deux points de vue passe par ce que l'on nomme l'électrodynamique quantique qui dit que le champ électromagnétique est un champ quantique dont les photons sont les excitations élémentaires. Et seul le champ lui-même "existe" (même si mathématiquement c'est un objet un peu complexe): quand on passe à la théorie quantique des champs en espace courbe on montre assez rapidement que l'existence ou non d'une particule dépendra de l'observateur alors qu'ils seront d'accord sur d'autres grandeurs liées au champ...

ce dernier truc peut déjà se comprendre dans un cadre plus simple (même si l'exemple est simpliste il est assez illustratif): si je regarde un électron qui est immobile à côté de moi, je vois juste cet électron et un champ coulombien constant. Mais quelqu'un qui passe en courant à vitesse non-constante à proximité voit le même électron qui est accéléré et le voit donc rayonner, ce qui veut dire émettre des photons.... l'existence de ces derniers est donc relative...

Bonjour, ce que je comprend pas dans ton message, c'est que l'accélération n'est pas symétrique si? Même si visuelement elle le semble, physiquement on peut toujours faire une expérience pour déterminer un réferentiel inertien d'un referentiel qui ne l'est pas n'est pas?

Merci bien.
Flo