LA  LUMIÈRE

 Les électrons vibrent ici sur une trajectoire d'à peine un quart d'onde de rayon.

C'est suffisant pour induire des ondulations dans le rayonnement.

Ce phénomène explique la lumière et sa polarisation lors de son émission.

Voyez aussi cette vidéo qui montre comment un électron réagit à ce rayonnement à la réception.

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La matière est faite d'ondes.

J'affirme que les électrons sont faits d'ondes stationnaires sphériques, dont le prototype est montré au début de la page d'accueil.  Non seulement ils occupent l'espace entourant le noyau sur les différentes couches atomiques, mais ils sont en mesure de s'assembler en quarks, puis en protons et en neutrons. Ainsi, la matière est faite uniquement d'électrons.

On aura vu à la page sur les électrons que ceux-ci rayonnent en permanence des ondes sphériques qui ne sont pas perceptibles normalement. Ce sont ces ondes qui produisent la lumière, mais sous certaines conditions seulement.

La lumière est faite d'ondes.

La lumière est le résultat d'un léger mouvement de va-et-vient des électrons, ce qui modifie leur rayonnement d'une manière très particulière. C'est certainement le phénomène physique qui a donné le plus de fil à retordre aux physiciens. Étrangement, seuls les premiers pas faits par Descartes et Huygens se sont avérés justes, la suite n'ayant conduit qu'à une série de méprises.

C'est Descartes qui a pressenti que la lumière était faite d'ondes et que l'éther était essentiel pour en assurer la propagation. Son disciple Huygens est passé tout près de la vérité en postulant que la lumière pouvait s'expliquer par une infinité d'ondelettes dont les effets se composent. C'est tout à fait exact en effet, puisque les électrons émettent bel et bien de telles ondelettes dont l'effet cumulé produit la lumière. Encore aujourd'hui on cite et on utilise en optique le principe de Huygens :

"Nous pouvons considérer que tous les points atteints en même temps par l'onde sont les centre d'ondelettes qui se renforcent sur leur enveloppe commune : l'onde principale. L'énergie n'est appréciable que sur celle-ci."

Le principe de Huygens.

   

Huygens avait trouvé ce moyen commode pour expliquer certains phénomènes comme la réflexion ou la réfraction. Il n'a jamais prétendu que ces ondelettes existaient vraiment. Mais en fait il n'y a rien d'étonnant à ce que la lumière se comporte comme le feraient des ondelettes : elle est effectivement faite d'ondelettes véritables. Et pourtant le son, qui ne présente pas ces ondelettes, se comporte de la même manière.

Le principe de Huygens a conduit plus tard au principe de Fresnel. Ce dernier est à l'origine des intégrales dites de Fresnel. C'est ainsi que Denis Poisson a pu démontrer que la lumière était attribuable à des ondes grâce à une expérience demeurée célèbre : le centre de l'ombre d'un écran doit être aussi éclairé qu'en l'absence de l'écran. Les mêmes intégrales ont permis à Sir George Biddell Airy de déterminer la structure et les dimensions du phénomène optique qui porte aujourd'hui son nom : la tache d'Airy.

Mais parce que nous disposons aujourd'hui d'ordinateurs très puissants, ces calculs sont devenus obsolètes. On peut facilement écrire un programme qui trace le diagramme de la tache d'Airy uniquement par l'addition de milliers de ces ondelettes. Il ne fait qu'appliquer le principe de Huygens. Sa simplicité est remarquable. Les diagrammes suivants ont été réalisés à l'aide d'un programme personnel :

   

La tache d'Airy. Les ondelettes de Huygens ont été intégrées selon un calcul élémentaire.

La tache d'Airy est une preuve incontestable que la lumière est faite d'ondes.

   

Une vue longitudinale de la tache d'Airy, qui en son centre affecte en réalité la forme d'un ellipsoïde allongé.

   

Et pourtant, ils ne tournent pas !

On montre ailleurs dans ces pages que les électrons ne tournent pas autour du noyau de l'atome. Ils occupent une position fixe sur une couche atomique donnée qui détermine leur fréquence d'oscillation. Le processus qui leur permet d'émettre ou de capter de la lumière fait appel à leur capacité d'osciller de part et d'autre de cette position. Ils le font à la manière d'un pendule, c'est à dire en ligne droite, ce qui produit de la lumière polarisée, ou encore en décrivant des cercles ou des ellipses.

Quand ils sont atteints par la lumière, tous les électrons sont forcés d'effectuer de légers mouvements de va-et-vient de manière à émettre de la nouvelle lumière, mais celle-ci est en opposition de phase de manière à annuler la lumière incidente. C'est ce qui explique qu'il se produit une ombre derrière les objets, mais aussi pourquoi la lumière est réfléchie et diffusée par les corps granuleux et réfléchie par les miroirs.

Toutefois, si la fréquence de résonance d'un électron donné correspond à celle de la lumière incidente, cet électron se met à vibrer d'une manière beaucoup plus forte. Si cette lumière est suffisamment intense, passé un seuil constant qui correspond à un quantum d'énergie, il est expulsé de sa position fixe et il se retrouve dans la couche de conduction pour être recyclé, ce qui justifie l'effet photoélectrique, chimique, ou photochimique, par exemple la photosynthèse. N'importe quel électron libre dans le voisinage y compris le même électron peut réintégrer cette position par la suite. Alors il peut être éjecté de nouveau. Autrement, ses vibrations peuvent s'amortir par action et réaction sur les électrons voisins, ce processus libérant la même quantité prédéterminée d'énergie qui justifie un quantum de lumière.

Des ellipses concentriques et des hyperboles.

Voici deux diagrammes qui montrent que les interférences entre les ondes émises par les électrons ont lieu à la fois sur des ellipses concentriques et sur des hyperboles :

Les ondelettes émises par les électrons sont sphériques.

Si les électrons ne bougent pas, elles se recoupent sur des ellipsoïdes et des hyperboloïdes de révolution.

   

Plus les électrons sont éloignés les uns des autres, plus il y a d'hyperboloïdes.

Il y en a autant que le nombre de longueurs d'ondes qui les sépare. Dans les faits, il y en a donc des milliards.

Les zones sombres correspondent aux interférence destructives où l'énergie est plus faible ou nulle.

Cette structure constitue un cadre fondamental dans lequel toutes les propriétés de la lumière pourront s'exprimer.

Si l'un des électrons oscille, toute la structure ondule sur un seul plan de manière à justifier la polarisation de la lumière.

La fréquence des ondulations détermine la fréquence de la lumière, qui est donc une fréquence secondaire.

   

Trois mises au point majeures.

Sachant que la matière est faite uniquement d'électrons, la lumière ne peut provenir que des électrons. Comme l'ont pressenti Descartes et Huygens, il s'agit bel et bien d'ondes, et ces ondes ont besoin de l'éther pour se propager. Contrairement à ce que prétendait Augustin Fresnel, elles vibrent longitudinalement et non pas transversalement. Leur vitesse est  celle de la lumière, bien évidemment, mais il convient de préciser que c'est comparativement à l'éther. De plus, il s'agit en réalité de la vitesse de toutes les ondes qui véhiculent des forces à travers l'éther, sans oublier que c'est aussi la vitesse des ondes de la matière elle-même.

Dans ces conditions la nature véritable de la lumière s'avère bien différente de ce qu'on avait cru :

  1. Les ondes de la lumière vibrent longitudinalement et non pas transversalement.

  2. Il s'agit d'ondes composites pulsées sur une fréquence secondaire beaucoup plus basse.

  3. La lumière n'est pas faite de photons, mais il est exact qu'on y observe des quantités fixes d'énergie, les quanta.

Puisque ces trois affirmations semblent invraisemblables, il faut les revoir point par point et montrer que c'est très possible.

   

   

1 - LES ONDES DE LA LUMIÈRE NE VIBRENT PAS TRANSVERSALEMENT.

C'est à cause de la polarisation de la lumière qu'Augustin Fresnel avait émis l'hypothèse que ses ondes vibraient transversalement. Il n'avait pas tout à fait tort, car il se produit en effet à la fois des ondulations et des pulsations transversales. Ce sont les mouvements des électrons qui produisent ces pulsations et ces ondulations transversales. Par contre les ondelettes émises par les électrons, qui composent la lumière, vibrent tout simplement comme le son, c'est à dire longitudinalement.

Pour que la polarisation de la lumière demeure possible, il faut que sa structure ondulatoire présente des zones qui soient alternativement en phase puis en opposition de phase, mais sur un seul plan. En pratique, il faut d'abord qu'elle soit émise par au moins deux électrons (sinon des milliers et même des millions) se situant sur ce plan et qu'ils s'y déplacent dans un mouvement circulaire ou de va-et-vient. Ce mouvement modifie la période des ondes désormais composites par interférences additives et soustractives.

Il en résulte des ondulations et des pulsations transversales bien visibles dans les animations ci-dessous :

   

   

   

Les oscillations des électrons produisent aussi de fortes pulsations transversales qui affectent les électrons voisins.

Il s'agit d'un champ électrique, qui oblige en particulier les électrons libres à se déplacer en sens opposé.

C'est ce qui explique que les électrons libres d'une antenne de réception soient déplacés dans un sens, puis dans l'autre.

C'est aussi ce qui explique le phénomène de l'induction en sens inverse dans une conducteur voisin.

Le délai requis pour que les électrons se mettent à vibrer explique la vitesse de transmission réduite et la réfraction.

La dispersion variable des couleurs dépend de la structure plus ou moins complexe des molécules.

On peut dire que chaque couleur possède son propre médium fait des seuls électrons qui résonnent sur cette fréquence.

Cela explique les raies spectrales.

   

Les électrons du spin opposé vibrent en opposition de phase.

Il existe deux sortes d'électrons dont le spin à -1/2 et +1/2 s'explique par le fait qu'ils vibrent en opposition de phase. De cette manière, à la réception, ils réagiront de manière opposée s'ils sont à la résonance et ils reproduiront le même rayonnement qui est montré ci-dessous.

À l'émission, le diagramme de rayonnement de deux électrons vibrant en sent opposé est lui aussi semblable à celui qui est montré ci-dessous. Étrangement, le rayonnement que les électrons parfaitement fixes émettent en permanence n'est pas perceptible. Comme on l'a vu à la page sur la mécanique ondulatoire, la matière rayonne autant d'énergie qu'elle en prélève à même les ondes de l'éther. La pression de radiation moyenne des ondes est alors nulle, si on excepte la gravité.

Pour qu'il se produise de la lumière, il faut plutôt que les électrons se mettent à osciller en cercles ou dans un mouvement de va-et-vient à la manière d'un pendule. Dans ce cas c'est tout le diagramme de rayonnement qui se met à onduler. Les hyperboles sont déplacées latéralement, ce qui démontre clairement qu'Augustin Fresnel n'avait pas tout à fait tort en parlant de vibrations transversales.

   

Voici comment le rayonnement de la lumière ondule sur un seul plan, ce qui explique sa polarisation.

La longueur des ondulations a été fortement réduite dans le but de les rendre visibles.

Voyez aussi cette vidéo qui montre comment un électron atteint par ce rayonnement est forcé d'osciller de la même manière.

Réglez-la pour qu'elle recommence sans cesse pour mieux observer les inversions de phase.

C'est pour cette raison que toute matière atteinte par la lumière émet à son tour de la nouvelle lumière en opposition de phase. 

   

La polarisation.

Les ondulations ne se produisent que sur le plan qui comprend les électrons qui sont responsables de ce rayonnement. Il est clair que sur le plan orthogonal, elles agissent d'une autre manière. À la réception, c'est le spin opposé des électrons qui fait en sorte qu'ils sont en mesure de réagir en sens contraire à ces ondulations. On sait en effet que selon le principe d'exclusion le spin doit alterner sur une même couche atomique.

C'est pourquoi les électrons mis en présence d'un tel rayonnement mais placés sur ce plan orthogonal ne peuvent plus distinguer les alternances de phase. Bien évidemment, ce rayonnement les obligera à osciller peu importe où ils se trouvent, mais un couple d'électrons dont le spin est opposé ne réagira plus de la même manière si le plan sur lequel ils se situent n'est pas celui des ondulations. Ce rayonnement est donc polarisé.

La réception.

Avant toutes choses, il faut se rappeler que toutes les forces sont attribuables à des champs de force. Puisque la lumière est faite d'ondes provenant des électrons émetteurs, il est évident que les ondes provenant des électrons récepteurs iront à la rencontre de ces ondes et qu'on obtiendra à mi-chemin des ondes stationnaires. Ce sont de véritables champs électrostatiques, responsables de la force de Coulomb.

 

Le champ électrostatique, dans sa forme plano-convexe.

Dans le cas de la lumière, la distance étant le plus souvent considérable, les ondes sont pratiquement planes.

De plus, à la réception, c'est la partie située près des électrons récepteurs qui agit.

   

On pouvait s'étonner qu'une antenne de réception faite d'un simple fil de métal soit capable d'intercepter pratiquement la totalité du signal disponible. On voit bien que dans les faits, les milliards électrons présents dans le fil peuvent fort bien communiquer avec l'antenne émettrice à l'aide de milliards de champs de force qui s'étendent en réalité dans un volume immense qui n'a rien à voir avec la section du fil. On imagine mal qu'un champ électrostatique soit capable de communiquer ainsi avec des galaxies distantes de plusieurs milliards d'années-lumière, et pourtant c'est bien le cas si on lui en laisse le temps.

De la même manière, si les électrons apparemment minuscules présents dans les cônes et les bâtonnets de notre rétine peuvent réagir à la lumière provenant de la lune, c'est parce que chacun de ces électrons émet des ondes qui se rendent jusque sur la lune pour créer dans l'espace intermédiaire un champ électrostatique distinct qui sera amplifié par les ondes circulant dans l'éther. Comme on l'aura vu à la page sur les champs de force, chaque section de ce champ affecte la forme d'une lentille diffractive qui possède la propriété de focaliser l'énergie qui résulte de cette amplification dans les deux sens, donc à la fois vers la lune et vers l'électron présent sur notre rétine. Ce dernier réagit en étant expulsé et alors un signal électrique est transmis à notre cerveau par le nerf optique, ce qui nous permet de voir la lune...

Le spin de l'électron est essentiel.

  Les électrons récepteurs sont en mesure de réagir correctement à la lumière parce qu'il en existe de deux sortes, qui vibrent en opposition de phase. On voit très bien sur l'image ondulante qu'à mesure que la distance augmente, l'amplitude des déplacements augmente aussi de manière à conserver exactement le même rapport avec la largeur des zones. Le résultat mécanique demeure ainsi identique même à des millions de kilomètres.

Il faut remarquer que les électrons peuvent tout aussi bien osciller en décrivant des cercles, comme peut d'ailleurs aussi le faire un pendule. Alors la polarisation subit une rotation, ce qui revient à dire que la lumière n'est plus polarisée. Dans ce cas, plusieurs couples d'électrons entrent en action à tour de rôle. Il est évident aussi que les électrons voisins devraient subir une certaine influence même si leur fréquence d'oscillation n'est pas tout à fait la même, ce qui permettra d'expliquer toute une série de phénomènes comme l'effet Zeeman et l'effet Raman.

L'effet Zeeman, c'est à dire le dédoublement des raies spectrales, est dû à l'effet d'attraction ou de répulsion qui est apparu dans l'expérience Stern-Gerlach, et qui s'explique par la différence de spin. On montre ailleurs qu'un champ magnétique est attribuable à une anomalie de spin et qu'il force les électrons mobiles à décrire des cercles (c'est la force de Lorentz). Inversement, des électrons qui décrivent des cercles (par exemple dans une bobine d'induction) provoquent une anomalie de spin à l'intérieur de n'importe quel objet matériel. Il est donc évident que sous l'effet d'un champ magnétique, les électrons des deux spins se situent un peu en dehors de leur position normale de manière à émettre sur une fréquence légèrement décalée. Ils produiront ainsi une raie spectrale légèrement décalée de chaque côté de la position normale. De plus, si d'autres électrons ne se situent pas exactement sur le plan de polarisation, ou s'ils ne sont pas tout à fait à la résonance, l'effet sera moindre, d'où la superposition de plusieurs dédoublements qu'on observe aussi.

En vertu du principe d'exclusion, deux électrons opposés sur la même couche atomique présentent des spin différents et ils devraient osciller en tandem comme on le montre ci-dessus. L'électron solitaire de l'hydrogène devrait produire une ondulation similaire à l'intérieur d'une molécule d'hydrogène, en tandem avec l'électron voisin. Mais au départ, tout électron est d'abord apparié avec le positron qui est présent à l'intérieur du proton, et il respecte scrupuleusement une distance fixe avec lui, à une fraction de longueur d'onde près. Autrement, il produit un fort champ magnétique qui le rappelle à l'ordre. Par contre, il peut osciller légèrement sur la surface d'une sphère dont le proton occupe le centre, en cercle ou en ligne droite, d'où un véritable effet de pendule. Le rayonnement de la lumière inclut donc le rayonnement du proton, qui lui n'oscille pas, du moins dans les basses fréquences. Par contre, les électrons, les champs gluoniques et les quarks que le proton et le neutron contiennent sont sûrement responsables du rayonnement X et gamma.

   

2 - LA LUMIÈRE EST FAITE D'ONDES COMPOSITES PULSÉES SUR UNE FRÉQUENCE SECONDAIRE.

C'est donc la fréquence des ondulations à travers les hyperboles qui détermine la fréquence de la lumière. S'il n'y a pas d'ondulations, il n'y a pas de lumière. La fréquence des ondes qui déterminent ces hyperboles est beaucoup plus élevée en comparaison puisqu'il s'agit de la fréquence des électrons, qui ne varie pratiquement pas.

Ainsi les ondes se composent à deux niveaux différents. Ce sont des ondes composites.

Puisque la largeur des hyperboles augmente de manière linéaire, elle devient considérable à grande distance. Mais d'un autre côté le déplacement des ondulations augmente dans la même proportion. C'est pourquoi la lumière continue de produire ses effets mécaniques même si elles provient des confins de notre univers.

De plus, deux faisceaux lumineux distincts qui se composent voient ces ondulations s'additionner ou se soustraire, ce qui produit en définitive exactement les mêmes figures de diffraction que les ondes ordinaires. La nouveauté, qui avait intrigué Augustin Fresnel au plus haut point, c'est que si la polarisation est verticale dans l'un et horizontale dans l'autre, les deux faisceaux n'interfèrent plus.

La lumière possède la propriété de venir "secouer" les électrons qu'elle atteint, ce qui les force à bouger selon la fréquence des ondulations et donc à accumuler de l'énergie cinétique. Cette énergie peut ensuite être utilisée de différentes manières. En particulier, le mouvement des électrons se transmet peu à peu à toute la molécule, qui se met à vibrer à son tour. C'est surtout le cas de la lumière infrarouge, qui produit ainsi de la chaleur en faisant vibrer les molécules sur une fréquence comparable.

Les ondes radio ne font que déplacer les électrons fixes des atomes d'une fraction de longueur d'onde, mais on a vu qu'un tel déplacement avait pour effet de produire de fortes pulsations transversales qui à leur tour obligeaient les électrons libres de la couche de conduction à se déplacer. Il doit s'agir préférablement d'un bon conducteur. Ces pulsations transversales constituent un champ électrique, et c'est pourquoi les ondes radio sont en mesure de produire un courant électrique à l'intérieur d'une antenne de réception. La fréquence est encore une fois celle des ondulations. Il est donc important de faire en sorte que la longueur de l'antenne corresponde à la fréquence à recevoir et que son orientation respecte à la fois la direction de l'émetteur et le même plan de polarisation.

Comme on peut le voir, les équations de Maxwell ne correspondent absolument pas à ce mécanisme, même si dans la pratique l'effet serait le même. C'est ce qui les rend si trompeuses : elles fonctionnent. Il faut en conclure que les ondes dites "électromagnétiques" n'existent pas. Disons-le clairement, n'en déplaise à Maxwell et à ses adorateurs, c'est de la foutaise. D'ailleurs, pourquoi faire compliqué quand on peut faire simple ?

   

3 - LA LUMIÈRE N'EST PAS FAITE DE PHOTONS.

Les photons n'existent pas. Ceci en fera sourciller plus d'un, mais il se trouve que l'optique est mon domaine de prédilection et que je suis en mesure d'en faire la preuve. Là, je suis à mon meilleur. Il est trop facile d'expliquer la lumière par des photons, en avouant ensuite qu'on n'a pas la moindre idée de la structure ni du fonctionnement de ces photons. De plus, personne à ce jour n'a pu expliquer la nature et le mécanisme des champs électriques et magnétiques qui seraient associés à la lumière ou aux ondes radio. Aussi bien dire que personne n'a jamais pu expliquer la lumière.

On peut montrer en particulier que l'effet Compton, qui permet prétendument de les détecter, peut s'expliquer par l'effet de lentille que subissent les ondes progressives en traversant des ondes stationnaires. La méthode des ondelettes de Huygens montre qu'il se produit une onde miroir tout à fait étonnante.

On a aussi erré gravement en rejetant l'hypothèse de l'existence de l'éther. Cette hypothèse demeure hautement vraisemblable. On a préféré s'appuyer sur les équations de Maxwell, mais sans montrer autrement ce qu'elles décrivaient exactement.

Avant de rejeter l'éther et les ondes de la lumière, il aurait fallu d'abord trouver une explication de remplacement.

   

   

Des hypothèses qu'on a transformées en certitude.

Aujourd'hui on explique la lumière d'une manière tout à fait délirante. Pour expliquer sa propagation, après avoir rejeté l'éther sans en avoir fait la preuve, on s'en remet aux équations de Maxwell. Comme si des équations pouvaient remplacer la mécanique.

On prétend que la lumière comporte des champs électriques et magnétiques, mais sans expliquer la nature de ces champs.

On invoque au besoin ses propriétés ondulatoires. Mais on prétend en même temps qu'elle est faite de photons. On ne les fait intervenir que quand le besoin s'en fait sentir, et sans y voir de contradiction. Et bien sûr sans que personne n'ait jamais réussi à faire une description acceptable de ces fameux photons. Aussi bien dire que personne n'a jamais expliqué la lumière.

Et pour compléter le tout dans l'absurde d'une manière grandiose, on affirme même à la suite d'Albert Einstein que la vitesse de la lumière est la même dans tous les référentiels galiléens. Cette affirmation est grotesque. Disons-le sans détour, c'est une insulte à notre intelligence. C'est à cause des transformations de Lorentz que nous avons cette impression.

Tous les scientifiques ont basculé dans cet abîme avec une certitude et une arrogance magistrales. Le moins qu'on puisse dire, c'est que le doute raisonnable préconisé par Descartes n'était pas le trait dominant du 20e siècle.

Une explication vérifiable.

À ce jour, seules les ondelettes de Huygens permettent d'expliquer la lumière. Il ne s'agit pas d'une explication théorique. On parle plutôt ici d'une explication mécanique et fonctionnelle. On parle aussi d'une explication vérifiable, car il est très possible de simuler les ondes de la lumière à l'aide d'un grand nombre de haut-parleurs montés sur des pendules, et qu'on fait osciller comme le font les électrons.

Afin de reproduire les effets exacts, il faudra mettre au point une sphère (en pratique, un icosaèdre garni de 20 haut-parleurs minuscules et correctement accordés devrait suffire) qui peut réaliser l'inversion de phase de l'électron.

Le quantum d'énergie.

Quant à l'effet photoélectrique, sa nature quantique doit être attribuée au comportement des électrons. On sait que la force qui les retient prisonniers dans l'une des couches d'un atome correspond à une constante. L'électron se comporte comme un contenant. L'énergie de la lumière émise ou absorbée en dépend. Elle se présente par quantités fixes, comme le vin se présente en bouteilles d'un litre. On peut donc à juste titre parler d'un photon de lumière, mais c'est à la condition de faire allusion à une quantité d'énergie et non à une particule.

Au contraire, la force de la lumière est variable et elle dépend de la fréquence. Chacun sait que l'énergie correspond à une force appliquée pendant un certain temps ou sur une certaine distance. Typiquement, c'est lors d'une accélération ou d'une décélération, d'où l'énergie cinétique. Si cette force est très grande, il suffira qu'elle soit appliquée moins longtemps sur l'électron qui oscille sur cette fréquence à la manière d'un pendule pour le déloger. Il rayonnera cette même quantité d'énergie au moment où il réintégrera sa position en oscillant jusqu'à immobilisation complète comme on l'a vu plus haut.

Mais il existe un seuil au dessous duquel l'électron ne peut pas être délogé. Alors il n'y aura plus d'effet photoélectrique ni chimique, mais il pourra subsister un rayonnement. D'ailleurs, un télescope peut remédier à ce problème. Comment expliquer autrement qu'une caméra numérique ne signalerait l'arrivée d'aucun photon pendant des siècles s'il n'existait qu'une seule galaxie éloignée, alors qu'elle pourrait fort bien signaler des centaines de photons en une seule seconde à l'aide d'un télescope? Après tout, ce n'est pas parce que les photos deviendraient plus rares qu'ils deviendraient pour autant imperceptibles...

Manifestement, on n'a pas su distinguer la force de l'énergie.

Des vibrations transversales.

Les vibrations transversales pressenties par Augustin Fresnel ne se produisent vraiment qu'à l'intérieur de la matière. Comme on l'a montré à la page sur les champs magnétiques (mais il faudra attendre pour une démonstration complète, la tâche s'avérant complexe et colossale), tout rayonnement a pour effet de répartir les électrons selon leur spin. Dans ces conditions la méthode des ondelettes de Huygens indique que ces électrons devraient rayonner toute leur énergie uniquement dans deux directions opposées, donc sur un seul axe. Ils cesseraient d'émettre dans les directions transversales, comme on le montre ci-dessous:

 

   

Les ondes émises par les électrons étant en opposition de phase, elles ont pour effet d'annuler le rayonnement qui a provoqué ce changement. C'est pourquoi il se produit une ombre derrière les objets. Toutefois les électrons ayant cessé d'émettre dans les directions transversales, il en résulte une composante de forces négative dans ces directions. Les électrons présents dans la zone atteinte par le rayonnement initial tendront ainsi à se déplacer vers le centre de cette zone.

S'il s'agit d'un conducteur, tous les électrons libres seront déplacés franchement peu importe leur spin. S'il s'agit d'un isolant non conducteur, les électrons captifs des atomes seront faiblement déplacés et ils se mettront à osciller transversalement si la fréquence concorde. Mais ils le feront en sens contraire, selon leur spin, ce qui reproduira les ondulations montrées plus haut. S'il s'agit d'un matériau homogène, par exemple un cristal, ces mouvements se feront de manière ordonnée et ils se poursuivront à l'intérieur, d'où la transparence, mais avec un délai qui explique la réfraction (voir le diagramme animé ci-dessous). Mais ce ne sera pas le cas si la structure moléculaire est désordonnée. L'énergie sera alors absorbée ou réfléchie selon que les ondes sont annulées avant ou après l'espace d'une demi-longueur d'onde.

On a vu que la matière rayonne autant d'énergie qu'elle en utilise et qu'elle le fait dans toutes les directions. Normalement les effets montrés ci-dessus devraient s'annuler dans leur ensemble.

Ce qui fait toute la différence, c'est que le rayonnement de la lumière ondule sur des hyperboles, comme on l'a montré plus haut. Alors le rayonnement transversal qui se produit dans la même direction que celle des hyperboles s'accumule et il devient plus intense dans ce sens, l'espace d'une demi-période. Il devient ensuite plus intense dans l'autre sens, et les électrons sont ainsi alternativement déplacés dans un sens puis dans l'autre.

Augustin Fresnel n'avait donc pas tout à fait tort. Il se produit bel et bien des vibrations transversales, mais ces vibrations sont celles des électrons. Pas de la lumière.

La transparence.

Toute lumière qui atteint un objet est ré-émise systématiquement en opposition de phase et dans toutes les directions par chacun des électrons. Ce qu'il faut retenir, c'est que la lumière semble traverser le verre, l'air, l'eau ou le verre, mais qu'il s'agit en réalité de lumière nouvelle. Tant qu'il y a des électrons, cette lumière est constamment détruite au fur et à mesure, et d'autre lumière est émise.

Mais à cause de l'écart entre ces électrons, cette lumière ne peut être ré-émise en phase que dans certaines situations. Les objets réfléchissent généralement la lumière. C'est surtout le cas si leur surface est lisse, car alors les pulsations des ondes réfléchies peuvent demeurer cohérentes. La présence d'électrons libres si le corps est conducteur a pour effet d'optimiser ce phénomène. C'est pourquoi les corps métalliques réfléchissent bien la lumière. Ils doivent être plans pour produire un miroir car toute dénivellation d'un quart d'onde ou plus produit des ondes qui en annulent d'autres par interférences destructives, comme l'a montré lord Rayleigh. 

Si le corps est transparent, c'est parce que sa structure moléculaire est parfaitement homogène, l'idéal étant un cristal très pur. Seule la lumière émise dans la direction originale demeure en phase, mais en fait la lumière qui semble traverser une lame de verre provient en réalité des électrons qui composent cette lame. La lumière originale n'est jamais interceptée. Elle traverse les objets, mais elle n'est plus visible comme on le verra plus loin.

On a vu plus haut que si les ondes de la lumière atteignent des électrons, la moitié de ceux-ci s'en trouvent attirés et l'autre moitié repoussée, de sorte que les spins sont distribués sur des plans différents de manière à produire une structure équiphasée sur un seul axe privilégié. De cette manière, ils réagissent tous de manière à émettre leurs ondelettes en opposition de phase comparativement à l'onde incidente. Dans leur ensemble, elles sont en phase entre elles conformément au principe de Huygens, mais elles sont en opposition de phase comparativement à l'onde incidente originale, dont les effets sont donc annulés.

Il faut bien comprendre que ce processus implique la totalité des électrons présents, donc aussi les quarks et le positron du proton. Par exemple, à l'intérieur d'une lame de verre, il y en a des milliards et des milliards. La somme de tous ces rayonnements se résume alors à une seule onde, identique à celle qui a provoqué ce phénomène, mais dont la phase est opposée.

En définitive, on peut dire que la lumière qui se propage dans le verre est transmise en réalité par un médium constitué des électrons qui entourent les atomes. On peut dire aussi que chaque couleur, donc chaque fréquence possède son médium attitré, fait uniquement d'électrons qui résonnent sur cette fréquence, de telle sorte que la vitesse de l'onde est plus lente pour les fréquences les plus élevées. C'est pourquoi le violet dévie davantage dans un prisme que le rouge. Pour la même raison, il existe différentes variétés de verre dont l'indice de dispersion est plus élevé à cause de la distribution variable des électrons qui transmettent le violet plutôt que le rouge. C'est comme si le médium du violet était plus raréfié que le médium du rouge, sachant que la vitesse du son dans l'air, par exemple, varie selon la pression.

Les électrons libres d'un métal agissent aussi comme un médium pour les ondes électroniques, mais alors ce sont toujours les mêmes électrons qui agissent et il ne se produit pas de discrimination de fréquence. À très haute fréquence, les ondes électroniques ne sont transmises que grâce à une vibration des électrons libres. Ils ne circulent pas dans le conducteur. Ces électrons se comportent donc véritablement comme un médium ordinaire.

La couleur.

On sait que si un corps nous apparaît blanc, c'est qu'il réfléchit toutes les fréquences de la lumière. Il faut pour cela que la substance dont il est fait soit transparente mais qu'elle ne soit pas homogène. Alors la lumière subit de nombreuses réflexions ou réfractions sur une profondeur plus ou moins grande (par exemple le papier blanc qui est fait de fibres transparentes, la neige, et même un nuage). Si le corps est noir, c'est que ses molécules ont la capacité de vibrer plus facilement en recueillant rapidement l'énergie cinétique des électrons que la lumière fait vibrer. L'énergie de la lumière est convertie en chaleur au lieu d'être transmise ou réfléchie. C'est pour cette raison que les corps noirs s'échauffent plus facilement au soleil.

Si le corps est coloré, c'est souvent parce que ses molécules sont relativement grandes et disposées selon une structure stratifiée ou périodique. Le délai entre deux réflexions successives provoque des interférences additives ou soustractives comme sur une bulle de savon ou sur une tache d'huile sur l'eau. La couleur dépend donc de la distance entre les molécules ou les couches sous-jacentes, les longueurs d'ondes incompatibles avec cette distance étant éliminées. On peut donc dire qu'un corps jaune est en réalité un corps qui absorbe le bleu, qui est la couleur complémentaire du jaune. Ceci démontre en particulier qu'aucun corps ne peut être purement violet. S'il semble violet, c'est qu'il absorbe le vert lime. Mais en plus de réfléchir le violet véritable, il réfléchit le bleu et le rouge (ce dernier est pourtant aux antipodes du violet) dont le mélange produit aussi une sensation de violet, fausse mais efficace. Notre oeil est en effet très peu sensible au violet véritable.

La couleur des cristaux et des pierres précieuses résulte plutôt d'une anomalie dans leur structure moléculaire. On a montré que ce sont souvent des électrons dits célibataires d'une couche interne de l'atome d'une impureté qui font en sorte que ces pierres présentent une couleur. On a vu que la lumière est sans cesse régénérée à travers un matériau transparent, et ces électrons anormaux en modifient les différentes fréquences. 

Le rayonnement du "corps noir".

Puisqu'à toute action correspond une réaction, les molécules des corps noirs transmettent tout aussi bien leurs vibrations aux électrons, de telle sorte qu'un corps noir rayonne sa chaleur sous forme de rayonnement infrarouge. Plus on le chauffe, plus les molécules vibrent rapidement et plus électrons à résonance élevée entrent en action et émettent de la lumière visible.

Mais il y a une limite dans les hautes fréquences parce qu'aucun des électrons présents autour des atomes n'est capable d'émettre de la lumière dans l'ultraviolet. Le relais est alors passé au noyau de l'atome, qui est aussi responsable des rayons X et des rayons gamma. C'est ainsi que ce qu'on a appelé la "catastrophe ultraviolette" s'explique beaucoup plus simplement par un mécanisme raisonnable que par la constante de Planck, qui n'est qu'une pirouette mathématique sans signification réelle.

Dans le cas des ondes radio, ce sont plutôt les électrons libres présents dans la couche de conduction du métal de l'antenne (il faut qu'il y ait un minimum d'atomes sur la couche de valence, soit quatre ou moins sur les huit possibles, et non pas plus de quatre) qui prennent le relais. De plus, il n'y a pas de limite dans les basses fréquences. Or on n'a jamais pu relever la moindre trace de ces foutus photons dans les ondes radio ! Je m'excuse pour cet écart de langage, mais avouez que la coïncidence parle d'elle-même.

La lumière traverse les objets.

Selon le principe de Babinet, une antenne faite d'une simple ouverture pratiquée dans une surface conductrice produit les mêmes effets que l'antenne filaire équivalente. Il s'agit des antennes à fente, bien connues en radioélectricité. Ce principe ne fonctionne pas très bien en optique, ce qui indique qu'il est quelque peu erroné, mais on peut montrer qu'il existe une situation très voisine, où deux méthodes de calcul produisent des résultats similaires.

Le point de vue traditionnel, c’est qu’un écran intercepte la lumière qui l’atteint. C’est donc la lumière provenant d'un plan comprenant cet écran, mais à l'exception de celui-ci, qui produit la figure de diffraction. Et c'est ce que le calcul semble confirmer. Mais selon la présente étude, un écran est incapable d’intercepter la lumière, puisqu’on est uniquement en présence d'ondes pratiquement impossibles à intercepter.

La lumière traverse donc cet écran sans rencontrer la moindre résistance. Mais on a vu que les électrons présents dans cet écran réagissent en émettant de la lumière en opposition de phase. C'est pour cette raison qu'il se produit des interférences destructives immédiatement derrière l’obstacle, ce qui produit finalement une ombre. Mais à plus grande distance, à cause de la différence de marche entre les deux trajets, ces deux rayonnements ne sont plus tout à fait en opposition de phase et ils commencent à interférer. L'ombre cède alors la place à des franges de diffraction.

L'ombre d'un fil de fer.

Vu autrement, le principe de Babinet indique qu'un fil de fer éclairé par un laser émet de la lumière comme le ferait la fente lumineuse équivalente. Il produit donc une figure de diffraction identique à celle de la fente lumineuse. Mais en plus, la lumière provenant directement du laser se superpose à cette figure, et il en résulte toute une série de franges d'interférence.

À partir de ce raisonnement, on peut écrire un programme d'ordinateur qui reproduit l’ombre que fait à 4 mètres un fil de fer de 1 mm de section à travers le faisceau d'un laser placé à grande distance (pour éviter la diffraction de Fresnel, qui n'est pas équiphasée). 

En voici le cheminement. On montre d'abord ci-dessous que les ondes provenant d’un laser éloigné sont à peu près planes. Elles formeront une grande tache d'Airy plane (pas tout à fait en pratique, mais ce n'est pas grave) sur l'écran, qui est également plan. Mais les ondes qui émanent du fil de fer sont sphériques. Il suffit alors de repérer les points de croisement, représentés par des repères verticaux. Ils montrent les endroits où la différence de marche correspond à une longueur d’onde additionnelle :

 

 

Les phases des ondes sphériques affichées sur un écran plat.

   

Ci-dessous, l'ordinateur a tracé la courbe familière de la tache d'Airy. C'est plus exactement la courbe d'amplitude d'une fente lumineuse, dont les lobes sont plus accentués. À cette distance on note que ces lobes ne sont pas tout à fait détachés. Rappelons que les lignes verticales montrent les endroits où la période a effectué une rotation de phase complète. On a indiqué aussi en pointillés, plus près du centre, les zones critiques où la période vaut un huitième et un quart d'onde.

 

 

Le diagramme d'une fente ou d'un fil de 1 mm de largeur. L'écran est à 4 mètres.

   

Un huitième d'onde.

Il faut savoir qu'un émetteur filaire ou très étroit produit à faible distance des ondes qui sont en avance d'un huitième d'onde. C'est dû au fait que les ondelettes de Huygens qui proviennent des extrémités n'agissent pas en même temps que celles qui proviennent du centre. C'est ainsi que deux antennes filaires parallèles sont en opposition de phase à 1/8e d'onde et en phase à 5/8e d'onde si on tient compte du fait que l'induction se fait en sens contraire. On peut donc prévoir que le centre de l'ombre ne sera pas tout à fait noir mais qu'il sera au plus sombre vers 1/8e d'onde de différence de marche de part et d'autre du centre. Je précise ici que selon Denis Poisson, la luminosité est moyenne au centre d'un écran circulaire, mais que selon mes calculs elle oscille plutôt selon la distance. Un écran circulaire produit tout de même un diagramme très semblable et il serait tout aussi utile pour les fins de cette expérience.

Puisque les oppositions de phase provoquées par la lumière du laser devraient inverser périodiquement cette courbe, elle est représentée aussi à l'envers, de manière à dessiner l'enveloppe (en rouge) dans laquelle la courbe finale prendra forme. 

Il suffit alors de programmer l'ordinateur pour qu'il additionne la lumière provenant directement du laser, et il produit la courbe suivante :

   

L'ombre d'un fil de fer de 1 mm de section, sur un écran placé à 4 mètres.

   

Dans la partie inférieure, on a traduit cette courbe en différents tons de gris. Ceux qui prendront la peine de vérifier cette ombre, à l'aide d'un petit pointeur laser, constateront qu'elle a bien cette allure. Il s'agit d'une preuve très convaincante que la lumière traverse effectivement les objets. Je veux bien admettre que c'est incroyable, mais c'est bien ce que cette expérience démontre.

On trouvera la même démonstration en plus élaboré à la page sur la tache d'Airy.

Une preuve de la nature ondulatoire de la lumière.

Il existe une autre expérience qui permet de révéler la nature exclusivement ondulatoire de la lumière. Elle repose sur le fait que si la lumière était faite de photons, ceux-ci devraient être interceptés par un diaphragme.

Il faut savoir que le diamètre de la tache d'Airy vaut 2,44 * lambda * F / D selon la longueur d'onde, la focale et le diamètre d'un objectif circulaire. C'est expressément dans le cas où la luminosité serait uniforme sur toute sa surface, car si elle décroît en périphérie le disque sera plus grand et sans anneaux. C'est l'apodisation, et c'est ce qui se produira ici lorsqu'on ne diaphragmera que la tache lumineuse centrale du disque.

La lumière de cette tache centrale est en effet répartie selon la distribution normale, que l'on doit semble-t-il aussi à Denis Poisson et non à Gauss. C'est pourquoi la tache d'Airy n'est que le cas particulier de ce qu'on devrait appeler plutôt le disque de Poisson. Ce serait la moindre des choses, compte tenu du fait que c'est ce mathématicien génial qui est en fait le créateur des intégrales dites de Fresnel. Sir Airy n'a fait qu'utiliser ce calcul, et encore, avec l'aide d'assistants. L'histoire a de ces injustices !

D'autre part on peut ruiner une photographie en laissant un peu de lumière pénétrer à l'intérieur d'une caméra. Même si l'image est toujours visible, son contraste en sera affecté. Nous allons donc montrer qu'un seul photon n'est pas en mesure de rétablir le contraste ou la précision d'une image produite par 15 photons. Du moins dans cette proportion, par exemple 100 : 1500.

Ceux qui possèdent un petit télescope à réfracteur peuvent réaliser cette expérience car elle n’est pas particulièrement complexe. Ils auront besoin d’un petit pointeur laser de bonne qualité, c’est à dire dont le faisceau est capable de produire une tache d’Airy suffisamment précise. Autrement on peut obtenir une tache d'Airy quasi parfaite en lui faisant traverser une simple perforation circulaire. La tache d'Airy se forme à partir de : D2 / 2,44 * lambda, donc à 158 mm environ si D = 0,5 mm dans le rouge à 0,00065 mm. Si la focale du télescope à réfracteur est d'environ 500 mm, il sera donc complètement formé. Il ne faut pas trop s’écarter de l’axe, sinon la lentille produira de l’astigmatisme. Il faut surtout éviter de regarder directement la lumière d’un laser. Attention!

Il faut enlever l’oculaire du télescope et installer le pointeur laser un peu plus loin de manière à obtenir une image de l’ouverture du laser sur un écran éloigné. Puis il faut projeter le faisceau laser au centre de la lentille et diaphragmer toute la partie qui excède le premier anneau lumineux du disque d’Airy. On sait que le disque central et le premier anneau contiennent 91 % de la lumière. Dans ces conditions 91 % de la lumière traversera la lentille et le faisceau divergent deviendra convergent. L’image de l’ouverture du laser se formera sur l’écran, dont la distance  L2 varie selon la focale  F de la lentille et la distance L1 du laser, soit selon la formule de Descartes : L2 = L1 * F / (L1 - F) comme on le montre ci-dessous:

 

   

Le diamètre de la tache d’Airy dans le cas du laser répond à la même formule que dans le cas d'une lentille, à la condition de considérer que la distance  L1 est la focale. On peut donc s’attendre à ce que l’image de l’ouverture du laser qui se formera sur l’écran soit très floue. On sait que sa précision dépend justement de la tache d'Airy, et c’est effectivement ce qu’on constate.

Par contre, il est plus difficile d’expliquer pourquoi l’image de l’ouverture du laser se précise à mesure qu’on agrandit le diaphragme. L’anomalie devient évidente lorsqu’on se rend compte que l’image continue de devenir de plus en plus nette même si on n’ajoute jamais plus que 6 % environ de lumière comparativement aux 91 % déjà présents.

L’image est floue en utilisant 91 % de la lumière, mais elle est étonnamment nette si on n’y ajoute que 6 %. Il devient même possible de distinguer des poussières ou des rayures sur la surface émettrice du laser. Ce montage est l'équivalent d'un microscope. On devrait donc considérer que le fait d'ajouter 6 photons aux 91 déjà présents suffit pour modifier complètement l'image. Or il en faudrait bien plus pour corriger une image floue.

Mais selon notre hypothèse, la surface du laser émet une infinité d’ondelettes, dont l’effet s’annule sur la lentille parce qu’elles ne sont pas en phase dans la direction d'origine. Mais en réaction la lentille émet d’autres ondelettes, et de manière à les faire converger. Alors ce sont ces nouvelles ondelettes qui parviennent sur l'écran. Mais cette fois-ci elles sont en phase. 

On en conclut que les photons n'existent pas. Ils seraient absolument incapables de produire de tels effets.

Les fréquences inférieures et supérieures au spectre visible.

Dans les fréquences plus élevées, en particulier les rayons gamma, ce sont sûrement les électrons présents à l'intérieur des quarks qui prennent le relais. À cause des champs gluoniques, ils y sont confinés de manière beaucoup plus solide, et leurs oscillations devraient logiquement s'effectuer sur une fréquence beaucoup plus élevée. C'est d'ailleurs un fait bien connu que les rayons gamma sont émis par le noyau et non pas les électrons libres.

Dans les fréquences plus basses, soit toute la gamme des ondes radio, il faut tenir compte du déplacement des électrons libres. On a vu plus haut que s'ils sont faiblement déplacés par un rayonnement, les électrons produisent en tandem avec le proton un rayonnement transversal unidirectionnel. Ce rayonnement est un champ électrique et il déplace les électrons libres. Ce déplacement se prolonge pendant toute la durée d'une période, qui peut être relativement longue. Les ondes sont finalement émises de la même manière que dans le cas de la lumière. À la réception, comme on l'a vu plus haut, les pulsations transversales tendent à déplacer les électrons latéralement. Si un rayonnement est reçu dans un fil conducteur, les électrons libres pourront ainsi parcourir toute la longueur de ce fil s'ils en ont le temps.

Puisqu'elles impliquent un champ électrique, qui produit un champ magnétique, ces ondes sont dites électromagnétiques. Mais on voit bien que ces phénomènes n'interviennent qu'à l'émission et à la réception. Les ondes elles-mêmes sont dépourvues de champs magnétiques, bien qu'elles soient en mesure d'en créer.

Dans un dipôle demi-onde, par exemple, on observe que des électrons sont périodiquement déplacés d'un côté puis de l'autre. Il en résulte un effet de capacité aux extrémités. La self induction lors de leur trajet permet ainsi de considérer ce dipôle comme un circuit oscillant. Celui-ci résonne sur une fréquence qui varie selon la longueur, mais aussi selon le diamètre ou la forme des extrémités puisque les effets de capacité en dépendent.

Tout ceci est en accord avec la théorie classique, mais il faut pourtant faire remarquer que ces phénomènes n'ont rien à voir avec les ondes que ce dipôle émet. Bref, ces ondes ne sont vraiment pas électromagnétiques. Elles peuvent d'ailleurs se calculer de la même manière que la lumière, ce que mon programme très simple capable de calculer la tache d'Airy peut faire avantageusement. Par exemple, comme on l'a vu plus haut, ce programme peut calculer pourquoi un dipôle parallèle identique dit parasite doit être placé à cinq huitièmes d'onde du radiateur pour résonner en phase.

Les neutrinos et les ondes sans fréquence secondaire.

L'importance de la lumière n'est pas à démontrer, surtout si elle inclut les ondes radio et les fréquences plus élevées. Il se pourrait d'ailleurs qu'on doive considérer aussi les neutrinos et certains rayons cosmiques comme de la lumière sans fréquence secondaire. On peut y ajouter enfin une forte portion du rayonnement synchrotron. Cette lumière sans fréquence devrait exercer une pression de radiation momentanée lors de son arrivée ou de sa cessation, mais ensuite elle pourrait traverser la Terre entière sans être neutralisée par la matière à cause de sa fréquence très élevée.

En effet les électrons ne réagissent en opposition de phase que s'ils vibrent sur une fréquence donnée. Autrement leur réaction ne se fait que l'espace d'un instant, pour se stabiliser ensuite. C'est ce qui explique pourquoi l'induction dans un transformateur ne fonctionne de manière continue que si le courant est alternatif. Par ailleurs on sait que les grandes ondes traversent facilement les matériaux qui ne sont pas conducteurs. Elles traversent donc la matière. Il faut donc réaliser que la plupart des ondes traversent le matière, la lumière visible et invisible étant l'exception qui confirme la règle.

Les neutrinos en tant que particules sont incompatibles avec cette étude. On affirme ici que la matière et toutes les particules connues, y compris le fameux boson de Higgs, s'il existe, sont faites uniquement d'électrons. D'ailleurs, ces neutrinos semblent quelque peu ténébreux à en juger par les comptes-rendus.

Wolfgang Pauli et Enrico Fermi ont d'ailleurs parlé d'un petit neutre dans le but d'expliquer un résidu d'énergie, et non parce qu'ils ont détecté la présence d'une particule. Encore une fois, il s'agit d'une hypothèse fumeuse qui n'a jamais été vérifiée de manière raisonnable.

Les comptes-rendus mentionnent que plusieurs détecteurs ont enregistré simultanément en 1987 l'arrivée de neutrinos émis par la supernova SN1987A, dans le grand nuage de Magellan. Considérant la distance, soit 170 000 années lumière, leur vitesse devait frôler celle de la lumière pour qu'ils nous parviennent pratiquement en même temps que la lumière montrant l'explosion. On sait que celle-ci ne dure que quelques semaines, ce qui fait qu'elle peut être datée avec précision.

Or ces neutrinos auraient dû voyager à au moins 99,99% de la vitesse de la lumière. De telles vitesses sont possibles et même courantes en astronomie, mais il faudrait admettre qu'il pourrait tout aussi bien s'agir d'ondes.

Par ailleurs c'est par l'effet Compton qu'on les détecte. On a mentionné plus haut que les ondes progressives produisaient une onde miroir tout à fait surprenante en traversant des ondes stationnaires. L'angle étant le même que s'il se produisait un choc élastique, on en a déduit que la lumière était faite de photons. Or les photons n'existent pas. On peut donc penser que les neutrinos n'existent pas non plus et qu'il s'agit plutôt d'un rayonnement.

L'effet Compton qui se produit s'il atteint un champ gluonique fait d'ondes stationnaires planes laisse alors croire qu'il y a eu collision, car le plan de ces ondes varie au hasard. Or l'angle d'attaque lors d'un choc élastique varie lui aussi au hasard, et dans les deux cas les résultats varient de manière sinusoïdale. C'est ce qu'on pourrait appeler l'effet boule de billard. Il se dégage de tout ceci l'impression bizarre que les ondes s'ingénient à nous faire croire qu'elles peuvent imiter des particules.

En réalité, ce sont les ondes qu'on a très mal étudiées dans le passé. Nous ne faisons qu'entrevoir de quoi elles sont capables.

La série de Balmer et le nombre de Fresnel.

Le rayonnement du laser se caractérise à courte distance, sur l'axe, par des interférences montrant des zones où le rayonnement alterne entre un minimum et un maximum. Il s'agit de ce qu'il est convenu d'appeler la diffraction de Fresnel. La position de ces zones obéit en effet à la formule de Fresnel, qui comporte un entier, le "nombre de Fresnel" croissant à partir de 1. Puisqu'il est question d'un entier, on a ici une indication qu'il s'agit d'un effet quantique. De plus, les nombres impairs correspondent aux zones d'amplitude maximum, de sorte que les zones d'amplitude minimum susceptibles de capturer un électron et qui déterminent les différentes couches atomiques correspondent à des nombres de Fresnel pairs, selon sa célèbre formule :

L  =  R 2 / (n * lambda)

Par exemple, un laser rouge dont la longueur d'onde vaut 0,00065 mm, le rayon de sa fenêtre émettrice circulaire mesurant 0,5 millimètre, produit une toute première zone sombre à une distance L donnée par :

L  =  0,5 2 / (2 * 0,00065) = 192 millimètres, soit environ 20 centimètres.

Le point important, c'est que tout rayonnement composite issu de sources multiples synchronisées produit ce diagramme de rayonnement, qui varie tout de même selon la structure de la source. Or le noyau d'un atome, surtout s'il contient de nombreux protons et neutrons, contient effectivement de nombreux électrons, quarks et champs gluoniques synchronisés qui rayonnent leur énergie dans toutes les directions. Sur certains axes, ces émetteurs se retrouvent sur une surface majoritairement équiphasée et ils rayonnent donc dans certaines directions privilégiées des faisceaux d'ondes présentant les mêmes zones où le rayonnement est nul.

C'est pourquoi les électrons qui errent dans le voisinage sont susceptibles d'être capturés à l'intérieur de ces zones, qui sont très grandes comparativement à la longueur d'onde. C'est pour cette raison qu'ils peuvent effectuer de larges mouvements de va-et-vient à l'intérieur de cette zone, à la condition qu'ils soient à la résonance, pour être finalement éjectés si la puissance de la lumière est suffisante.

On peut comparer ce phénomène à une bille qui roule au fond d'une soucoupe sphérique. Si on l'oblige à osciller de plus en plus fortement, elle finira par sortir de la soucoupe. Autrement, elle finira par s'immobiliser au centre de la soucoupe après avoir libéré une quantité fixe d'énergie cinétique qui correspond à une constante, donc à un quantum d'énergie. De plus, on voit que la taille des zones sombres est de plus en plus réduite à proximité de la source, en fonction du nombre de Fresnel, ce qui signifie que les électrons capturés dans ces zones plus faibles sont soumis à un quantum distinct. En pratique, leur fréquence de résonance varie selon le nombre de Fresnel.

On connaît bien les calculs qui ont conduit à déterminer la position des raies spectrales dans la série de Balmer. Ils ressemblent à s'y méprendre à ceux qui ont conduit des théoriciens comme Niels Bohr à présumer que "l'orbite" des électrons devait correspondre à des entiers de sa longueur d'onde. Le problème, c'est qu'il n'y a pas d'orbite. Il n'existe que des couches atomiques déterminées par le nombre de Fresnel, où les électrons peuvent occuper différentes positions qui correspondent aux zones noires montrées dans le diagramme ci-dessous : 

   

La structure ondulatoire du faisceau du laser.

On observe la même structure dans le faisceau produit par la lumière d'une étoile qui traverse le trou du sténopé.

Le lien avec les couches atomiques et la série de Balmer est évident :

 Les lignes spectrales de l'hydrogène, selon la série de Balmer.

Il existe plusieurs autres séries similaires.

   

Que la lumière soit.

Plus exactement, souhaitons que cette explication de la lumière soit enfin conforme à ce qu'elle est. Elle est logique et bien plus vraisemblable que tout ce qu'on a pu inventer à ce jour. Après trop de faux pas, en commençant par les vibrations transversales de Fresnel, en passant par les ondes prétendument électromagnétiques de Maxwell, pour aboutir à cette hypothèse absurde des photons, la lumière mérite enfin qu'on la regarde telle qu'elle est.

Chose certaine, dès que la nature exclusivement ondulatoire de la matière aura été confirmée, il faudra considérer que la lumière est faite d'ondes également.

Il n'y a pas d'alternative.

   

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Gabriel LaFrenière,

Bois-des-Filion en Québec.

Sur l'Internet depuis septembre 2002.

Dernière mise à jour le 14 septembre 2009.

Courrier électronique : veuillez consulter cet avis.

La théorie de l'Absolu, © Luc Lafrenière, mai 2000.

La matière est faite d'ondes, © Gabriel Lafrenière, juin 2002.