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Texte libre
"La social-démocratie est le nom que l'on donne au capitalisme en Europe" (John Kenneth Galbraith)
W3C
Vendredi 22 mai 2009
5
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23:28
Mon premier contact avec la physique se fit sans doute en 6ème. Les principes éducatifs étant ce qu'ils sont, on nous
présenta le phénomène de l'électricité en commençant par des travaux pratiques : démonstration sur la petite ampoule (petite = pas dangereux). Aussitôt après vinrent les équations et les devoirs
avec applications numériques.
Le souci avec ce genre de présentation, c'est qu'on ne sait pas très bien comment on est passé de l'expérience aux équations. Les enseignants pensent sans doute que si des noms illustres ont fait tout le travail du questionnement aux théories, cela ne vaut sans doute pas le coup d'y revenir. Cela pose de gros problèmes pour les élèves qui comme moi ne peuvent pas apprendre ce qu'ils ne comprennent pas, et se demandent "Que savent-ils qu'ils ne me disent pas ?"
Corrélativement, cela pose un problème pour orienter plus tard les élèves vers la recherche scientifique. Que sait-on déjà ? Et que ne sait-on pas encore ? sont des questions auxquelles beaucoup d'étudiants seraient bien en peine de répondre.
Les élèves qui réussissent les exercices numériques et recrachent bien les cours sommaires qu'on présente comme des explications sont les élèves doués pour l'imitation. On en fera d'excellents ingénieurs, peut-être même des enseignants. Il semble difficile d'envisager d'en faire des chercheurs.
Personne ne s'est jamais préoccupé d'expliquer la notion de "champ" pendant mes études secondaires, ou alors en 25 secondes. Jamais un enseignant de physique n'aura pris la peine de vérifier que ses élèves comprenaient les notations mathématiques qu'il utilisait. En théorie, ces notations sont censées éviter de longs développements écrits pour préciser de manière rigoureuse ce qu'on théorise ou calcule. Un physicien averti sait donc immédiatement de quoi il retourne en voyant ces notations. Pour un élève de seconde, c'est le contraire. Non seulement il a du mal avec la théorie, mais il lui faut passer du temps pour comprendre ce que signifie la notation mathématique.
Pour les gens comme moi, je conseille donc la lecture de "L'évolution des idées en physique" de Einstein et Infeld aux éditions Champs Flammarion. Le livre se suffit à peu près à lui-même, sans maths, sans besoin de bases plus solides que celles que le commun des intellos connaît.
Il fut écrit en 1936, et mon souvenir de ce qui a été trouvé par la suite est assez vague. Il faudra sans doute revoir à cette aune les idées que ce livre m'inspire.
Pendant que j'étais en train de le lire, j'y trouvais une confirmation d'un avertissement courant dans la littérature alchimique : soit on comprend ce qui est écrit, et rapidement le contenu peut sembler redondant voire maladroitement exprimé; soit on ne comprend rien du tout. L'auteur fait ce qu'il peut avec le langage dont il dispose.
Ce qui frappe encore, c'est qu'une fois qu'on a compris quelque chose, on se rend compte que tout ceux qui en parlent n'ont pas forcément compris, et ce même parmi ceux qui enseignent. Dans la mécanique d'Aristote, plus un corps est lourd, plus il tombe vite. Il est probable que bien avant Galilée, des petits malins ont eu vite fait de constater par un petit test de leur balcon la fausseté de cette assertion. Mais ils ont gentiment fermé leur gueule.
Wikipedia explique l'erreur d'Aristote par une confusion qu'il faisait entre quantité (approximativement la masse) et qualité de la matière. Ce n'est pas vrai non plus : l'accélération est la même, quelle que soit la masse, et quel que soit le corps considéré. Mais c'est dans wikipedia.
Dans la relativité galiléenne, on constate que dans deux systèmes de coordonnées se mouvant uniformément l'un par rapport à l'autre, les lois de la mécanique sont identiques. C'est le train en vitesse de croisière, où tout se passe comme sur le plancher des vaches. Mais si le train accélère ou freine, les objets sont projetés.
En passant d'un système de coordonnées à l'autre, vitesse et position de l'objet observé varient, mais pas le changement de vitesse ou les dimensions de l'objet.
Mais ça ne marche pas pour la lumière, dont la vitesse est constante quel que soit le système de coordonnées considéré. Pour la lumière, c'est la vitesse qui est constante, et le temps et la distance qui varient. C'est la relativité restreinte.
Il y a une chose que le livre n'explique pas, c'est comment ce qui est valable pour la lumière peut devenir valable pour tout phénomène. Parce que jusqu'ici, la lumière est un objet exceptionnel. Certes l'objet observé l'est grâce à la vue et donc la lumière. Mais n'y a-t-il pas une différence entre l'objet lui-même et la perception visuelle que la lumière en donne ?
On peut recourir à la théorie du champ électromagnétique. Selon l'explication des auteurs, on peut réduire une interaction de 2 particules chargées à un champ électromagnétique entre elles. Le champ et l'onde qui en résulte sont alors réellement tout ce qui existe.
La lumière est elle-même une onde électromagnétique, et on pourrait considérer que ce que la lumière permet de percevoir est tout ce qui existe, c'est-à-dire l'objet lui-même.
Dans la relativité générale, on observe que la gravitation ne change pas la vitesse de la lumière, mais modifie sa direction dans l'espace.
A la vitesse de la lumière, il n'y a plus ni temps ni espace mais la lumière conserve une "masse". Comme sa vitesse est constante, et E= mc2, cette masse est proportionnelle a son énergie (sa longueur d'onde).
On décrit le champ électromagnétique par les équations de Maxwell, qui sont indépendantes de la source, et donc de la distance et du temps.
On décrit le champ de gravité par des équations qui sont également indépendantes de la distance et du temps, mais varient avec la masse.
Un champ électromagnétique se propage à la vitesse de la lumière. Un champ de gravité se propage instantanément.
Mais la gravitation agit sur le rayonnement électromagnétique qui a une masse, et modifie sa longueur d'onde, alors que le champ électromagnétique n'aurait aucune action sur les "ondes" gravitationnelles.
Si les champs électromagnétiques étaient réellement tout ce qui existe, comment un champ de gravité qui n'est pas lui-même un champ électromagnétique pourrait-il agir sur une onde électromagnétique ? En revanche, puisque le rayonnement électromagnétique a une masse, il a lui-même un champ de gravité. Il se pourrait même qu'il puisse être entièrement défini par ce champ de gravité. En ce cas, c'est la gravité qui serait tout ce qui existe.
Selon l'équation E= mc2, la matière contient une très haute énergie concentrée. Mais à ce niveau d'énergie, les lois de structure que sont les équations du champ EM de Maxwell, et les équations de la gravitation ne sont plus valables : le temps et l'espace font leur apparition.
Une charge électrostatique serait-elle un champ électromagnétique très intense ? La matière serait-elle un champ de gravité très intense ?
La division de l'espace-temps en temps et espace, du champ en deux particules, de la vitesse en temps et distance, de l'électromagnétisme en électricité et magnétisme, de la masse-énergie en masse et énergie pourrait-elle être l'apparition de la dualité ?
Le souci avec ce genre de présentation, c'est qu'on ne sait pas très bien comment on est passé de l'expérience aux équations. Les enseignants pensent sans doute que si des noms illustres ont fait tout le travail du questionnement aux théories, cela ne vaut sans doute pas le coup d'y revenir. Cela pose de gros problèmes pour les élèves qui comme moi ne peuvent pas apprendre ce qu'ils ne comprennent pas, et se demandent "Que savent-ils qu'ils ne me disent pas ?"
Corrélativement, cela pose un problème pour orienter plus tard les élèves vers la recherche scientifique. Que sait-on déjà ? Et que ne sait-on pas encore ? sont des questions auxquelles beaucoup d'étudiants seraient bien en peine de répondre.
Les élèves qui réussissent les exercices numériques et recrachent bien les cours sommaires qu'on présente comme des explications sont les élèves doués pour l'imitation. On en fera d'excellents ingénieurs, peut-être même des enseignants. Il semble difficile d'envisager d'en faire des chercheurs.
Personne ne s'est jamais préoccupé d'expliquer la notion de "champ" pendant mes études secondaires, ou alors en 25 secondes. Jamais un enseignant de physique n'aura pris la peine de vérifier que ses élèves comprenaient les notations mathématiques qu'il utilisait. En théorie, ces notations sont censées éviter de longs développements écrits pour préciser de manière rigoureuse ce qu'on théorise ou calcule. Un physicien averti sait donc immédiatement de quoi il retourne en voyant ces notations. Pour un élève de seconde, c'est le contraire. Non seulement il a du mal avec la théorie, mais il lui faut passer du temps pour comprendre ce que signifie la notation mathématique.
Pour les gens comme moi, je conseille donc la lecture de "L'évolution des idées en physique" de Einstein et Infeld aux éditions Champs Flammarion. Le livre se suffit à peu près à lui-même, sans maths, sans besoin de bases plus solides que celles que le commun des intellos connaît.
Il fut écrit en 1936, et mon souvenir de ce qui a été trouvé par la suite est assez vague. Il faudra sans doute revoir à cette aune les idées que ce livre m'inspire.
Pendant que j'étais en train de le lire, j'y trouvais une confirmation d'un avertissement courant dans la littérature alchimique : soit on comprend ce qui est écrit, et rapidement le contenu peut sembler redondant voire maladroitement exprimé; soit on ne comprend rien du tout. L'auteur fait ce qu'il peut avec le langage dont il dispose.
Ce qui frappe encore, c'est qu'une fois qu'on a compris quelque chose, on se rend compte que tout ceux qui en parlent n'ont pas forcément compris, et ce même parmi ceux qui enseignent. Dans la mécanique d'Aristote, plus un corps est lourd, plus il tombe vite. Il est probable que bien avant Galilée, des petits malins ont eu vite fait de constater par un petit test de leur balcon la fausseté de cette assertion. Mais ils ont gentiment fermé leur gueule.
Wikipedia explique l'erreur d'Aristote par une confusion qu'il faisait entre quantité (approximativement la masse) et qualité de la matière. Ce n'est pas vrai non plus : l'accélération est la même, quelle que soit la masse, et quel que soit le corps considéré. Mais c'est dans wikipedia.
Dans la relativité galiléenne, on constate que dans deux systèmes de coordonnées se mouvant uniformément l'un par rapport à l'autre, les lois de la mécanique sont identiques. C'est le train en vitesse de croisière, où tout se passe comme sur le plancher des vaches. Mais si le train accélère ou freine, les objets sont projetés.
En passant d'un système de coordonnées à l'autre, vitesse et position de l'objet observé varient, mais pas le changement de vitesse ou les dimensions de l'objet.
Mais ça ne marche pas pour la lumière, dont la vitesse est constante quel que soit le système de coordonnées considéré. Pour la lumière, c'est la vitesse qui est constante, et le temps et la distance qui varient. C'est la relativité restreinte.
Il y a une chose que le livre n'explique pas, c'est comment ce qui est valable pour la lumière peut devenir valable pour tout phénomène. Parce que jusqu'ici, la lumière est un objet exceptionnel. Certes l'objet observé l'est grâce à la vue et donc la lumière. Mais n'y a-t-il pas une différence entre l'objet lui-même et la perception visuelle que la lumière en donne ?
On peut recourir à la théorie du champ électromagnétique. Selon l'explication des auteurs, on peut réduire une interaction de 2 particules chargées à un champ électromagnétique entre elles. Le champ et l'onde qui en résulte sont alors réellement tout ce qui existe.
La lumière est elle-même une onde électromagnétique, et on pourrait considérer que ce que la lumière permet de percevoir est tout ce qui existe, c'est-à-dire l'objet lui-même.
Dans la relativité générale, on observe que la gravitation ne change pas la vitesse de la lumière, mais modifie sa direction dans l'espace.
A la vitesse de la lumière, il n'y a plus ni temps ni espace mais la lumière conserve une "masse". Comme sa vitesse est constante, et E= mc2, cette masse est proportionnelle a son énergie (sa longueur d'onde).
On décrit le champ électromagnétique par les équations de Maxwell, qui sont indépendantes de la source, et donc de la distance et du temps.
On décrit le champ de gravité par des équations qui sont également indépendantes de la distance et du temps, mais varient avec la masse.
Un champ électromagnétique se propage à la vitesse de la lumière. Un champ de gravité se propage instantanément.
Mais la gravitation agit sur le rayonnement électromagnétique qui a une masse, et modifie sa longueur d'onde, alors que le champ électromagnétique n'aurait aucune action sur les "ondes" gravitationnelles.
Si les champs électromagnétiques étaient réellement tout ce qui existe, comment un champ de gravité qui n'est pas lui-même un champ électromagnétique pourrait-il agir sur une onde électromagnétique ? En revanche, puisque le rayonnement électromagnétique a une masse, il a lui-même un champ de gravité. Il se pourrait même qu'il puisse être entièrement défini par ce champ de gravité. En ce cas, c'est la gravité qui serait tout ce qui existe.
Selon l'équation E= mc2, la matière contient une très haute énergie concentrée. Mais à ce niveau d'énergie, les lois de structure que sont les équations du champ EM de Maxwell, et les équations de la gravitation ne sont plus valables : le temps et l'espace font leur apparition.
Une charge électrostatique serait-elle un champ électromagnétique très intense ? La matière serait-elle un champ de gravité très intense ?
La division de l'espace-temps en temps et espace, du champ en deux particules, de la vitesse en temps et distance, de l'électromagnétisme en électricité et magnétisme, de la masse-énergie en masse et énergie pourrait-elle être l'apparition de la dualité ?
Par Didier
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Publié dans : Esotérisme
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Je pense bien qu'il est pour le moment impossible de répondre à cette question
si on adopte un point de vue systématique où l'interaction remplace comme réalité les deux objets en rapport, vos deux propositions sont aussi valables l'une que l'autre.