jeudi 11 octobre 2012

Lumineux





















 







 
































































J'avais promis à David Monniaux de lui faire une bédé : je lui dédie celle-ci, pour lui prouver que moi aussi je peux être approximative sur des sujets que je maîtrise mal !
EDIT : pour ceux qui veulent des précisions et moins d'approximation, je vous invite à lire les explications dans les commentaires (sans chaton, là, par contre).

30 commentaires:

  1. Super !

    Ceci dit tu part l'un du principe que l'on sait qu'il y a du vide entre nous et le soleil.

    Or au 19ème, quand on a vu que la lumière était une onde, on 'est posé la question du milieu, et on "inventé" l'ether.

    Ce n'est qu'après qu'on a pu prouver que l'ether n'existait pas et que la lumière était aussi une particule...

    et attention : particulier ne signifie pas nécessairement matière,cf https://fr.wikipedia.org/wiki/Mati%C3%A8re#La_mati.C3.A8re_en_physique_des_particules

    bon ceci dit j'arrête là, car mes compétences dans le domaine sont trés limitées

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  2. Vous semblez supposer qu'une onde nécessite un milieu pour se propager. Ce faisant, vous assimilez implicitement toute onde à une onde élastique, comme les ondes acoustiques. C'est ce présupposé qui a fait inventer l'éther au 19e siècle.

    Pourtant, cela ne vous choque pas que l'on émette des ondes radio à travers le vide (cf télécommunications satellitaires). Or, la lumière et les ondes électromagnétiques utilisées en transmission sont des phénomènes de même nature (ce qui les différencie c'est la fréquence).

    L'aspect corpusculaire se remarque non pas parce que la lumière traverse le vide, mais parce qu'elle semble arriver en quantités discrètes, par petites unités de quantité. Il existe aussi pour les ondes radio (sur le moment, je me demande pourquoi on le remarque moins, mais je me dis que cela doit avoir rapport au fait que la lumière visible, les UV et les rayons X sont suffisamment énergétiques, c'est-à-dire de fréquence suffisamment élevée, pour, par exemple, faire sauter des électrons, et pas les ondes radios type radio FM).

    (Disclaimer standard : ceci est une synthèse de cours de physique que j'ai suivis il y a une quinzaine d'années.)

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  3. Ca reste encore un peu flou dans ma tête.
    Sinon, t'es toujours intéressée pour un dessin pour ta soeur ? :3

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    1. Oui ! en ce moment je suis un peu occupée, on en reparle début novembre!

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    2. J'aurais une petite observation à faire.

      Si quelqu'un commençait la guitare classique, on ne lui conseillerait pas de vouloir jouer Souvenirs de l'Alhambra en premier.

      Pourtant, une bonne partie des gens sans formation de physicien qui veulent faire de la vulgarisation en physique se lancent dans la mécaQ, qui est un des trucs les plus abstrus et déconnecté de la vie courante.

      C'est un peu comme commencer par les théorèmes d'incomplétude de Gödel alors qu'on n'a pas un peu l'habitude de faire des maths. Ce n'est pas facile de comprendre ce qu'ils veulent dire, ça plante même des étudiants avancés quand on essaye de le faire trop vite.

      Je constate d'ailleurs que Gödel et la mécaQ sont deux thèmes favoris des philosophes qui parlent de sciences.

      Pourquoi, grands dieux, ne pas commencer par des choses simples, genre le mouvement des planètes?

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    3. Waouh: ça c'est le genre de commentaires qui me fout particulièrement en rogne. Dans un précédent commentaire, DM critique Janine pour avoir fait une mauvaise supposition (les ondes auraient besoin d'un milieu pour se propager), mais par contre il n'y a aucun souci pour comparer la vulgarisation scientifique à l'apprentissage de la guitare. D'une part, j'espère qu'il est clair que l'acquisition de compétences ne se fait pas nécessairement par un apprentissage à la complexité progressive: Je ne vais pas taper un guitariste s'il se met à essayer de jouer un morceau difficile, parfois, ça peut marcher!
      D'autre part: quelle condescendance! Je suis certain que DM ne verrait aucun souci à ce qu'il puisse parler d'un match de tennis sans en être champion, de parler de réalisation sans avoir fait d'études de cinéma, de commenter l'art de Van Gogh sans avoir suivi des cours de beaux arts. Si à ce moment DM disait une bêtise, comment prendrait-il le commentaire de quelqu'un qui lui conseillerait de commencer par commenter les dessins d'un élève de primaire, d'une vidéo youtube ou d'un match de Wii tennis.
      Sérieux, la poutre dans son œil doit être particulièrement volumineuse...

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    4. Mon avis sur la question est résumé dans la petite phrase en-dessous de la bd :)

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    5. Cher Taupo, quelle condescendance ! Comparer la mécanique classique, celle de Newton, celle qui sert à l'immense majorité des physiciens et apparentés, à un match de Wii tennis...

      J'avoue que, comme Janine le sent bien, j'ai parfois des réactions un peu agacées quand on évoque devant moi la mécaQ, la relativité et les théorèmes d'incomplétude de Gödel. La raison en est que je lis assez fréquemment des salmigondis mêlant ces thèmes avec des caricatures des idées de Kuhn, servant à justifier le soutien à telle ou telle pseudo-science. Bref, c'est le chiffon rouge, qu'elle sait fort bien agiter.

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    6. Chère Roxanne:

      Les exemples classiques des ondes sont les ondes sonores et les ondes à la surface de l'eau. Celles-ci ont besoin d'un milieu pour se propager (l'air pour les premières, la surface eau/air pour les secondes) : on peut en gros les expliquer en disant que ces milieux sont formés de petites particules, qui agissent les unes sur les autres de proche en proche.

      On s'est aperçu que la lumière partageait certaines des propriétés de ces ondes, notamment par l'expérience des fentes d'Young ou celle de la tache de Poisson (avec des propriétés non intuitives, p.ex obtenir du noir là où l'on éclaire apparemment plus). Par analogie, on s'est dit au 19e siècle qu'il fallait bien un milieu pour que la lumière se propage, qu'on a appelé éther.

      On s'est ensuite rendu compte que cet éther semblait immobile par rapport à quelque observateur que ce soit, ce qui était bizarre pour un milieu (si deux observateurs sont l'un sur terre, l'autre dans un avion en vol, ils ne peuvent être à la fois tous les deux immobiles par rapport à l'air [*]).

      On s'est donc débarrassé de l'éther dans les explications de la lumière.

      Parallèlement, certaines des propriétés de la lumière ne semblaient bien s'expliquer qu'en l'assimilant à un très grand nombre de petites particules individuelles ; un peu comme la matière solide n'est pas, à l'échelle microscopique, un bloc continu, mais se divise en atomes.

      C'est cette dualité entre explication ondulatoire et explication corpusculaire à laquelle Janine fait allusion.


      [*] Oui, je sais, si l'avion est immobile par rapport à l'air qui l'entoure, il tombe.


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    7. Euh... Où est-ce que je compare la mécanique classique à un match de Wii Tennis? Je croyais avoir comparé le Wii Tennis à un match de tennis pro... J'ai réalisé une analogie entre le gap de difficulté entre les deux pour parler du seuil de difficulté à comprendre la mécanique classique par rapport à la mécanique quantique. Je pense que si cette figure de style vous est si difficile à accepter, c'est peut être la raison pour laquelle vous avez tant de difficultés à formuler de manière constructive (et intelligible) vos griefs à Janine.

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  4. Une onde électromagnétique se propage dans le vide parce qu'un champ électrique induit un champ magnétique qui induit un champ électrique ... C'est Maxwell qui le dit. Les gens ont quand même voulu imposer un milieu de propagation : l'ether, mais Michelson et Morley leur ont dit de se taire, et leurs résultats ont entre autre conduit la relativité restreinte d'Einstein.

    Tout ça pour dire que la nature corpusculaire ne joue pas ici de rôle particulier. Par contre celle-ci explique le spectre du corps noir, comme l'a montré Max Planck, et Einstein (encore lui), a formalisé tout ça pour expliquer l'effet photoélectrique, qui a marqué la naissance de la mécanique quantique.

    Voila c'est tout pour moi ^^

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    1. J'avais à peu près compris ce qu'expliquait DM mais là je suis larguée ... mais merci, ça servira aux visiteurs ! :)

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    2. @janine_bd: L'expérience de Michelson et Morley a montré que la lumière se déplaçait toujours à la même vitesse quelle que soit le référentiel dans lequel on mesure, ce qui est contradictoire avec l'idée qu'elle se déplace dans un milieu. Par exemple, si vous mesurez la vitesse d'une onde dans l'eau à partir d'un hélicoptère qui se déplace au dessus et relativement à celui-ci, vous n'obtenez pas le même résultat que depuis un bateau immobile: l'eau est immobile par rapport au bateau et en mouvement par rapport à l'hélicoptère. La contradiction était d'avoir un milieu apparemment immobile par rapport à tous les objets, même si ceux-ci se déplaçaient les uns par rapport aux autres.

      Le rayonnement du corps noir, c'est en gros ce qui explique qu'un métal fortement chauffé rougit... ou encore qu'un animal émet, de par sa chaleur, des infrarouges, ce qui permet de le détecter avec une caméra spéciale... (plus c'est chaud plus ça émet de fréquences élevées)

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  5. En fait, le gag avec les fentes de Young, c'est que
    - si on tire les billes une à une, chaque bille fait un trou ; peu à peu, les trous forment une image floue de la fente => corpuscules
    - un flux de lumière forme des motifs d'interférences. => onde
    - quand on tire les photons un à un, ils forment des trous (comme les billes ! Corpuscules) qui peu à peu dessinent... des motifs d'interférence (Onde ?). En plus, ça veut dire que CHAQUE photon interfère avec LUI-MÊME, d'oû la locution qui veut que le photon passe par les deux fentes à la fois.

    La physique quantique, c'est merveilleux :')

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  6. PS: pour ce qui se demanderaient comment on fait, en pratique, pour tirer les photons un à un : on ne peut pas, l'expérience s'est faite avec des électrons. Mais c'est pareil.

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  7. désolé je me doutais que ça serait un peu "dense", mais j'avoue qu'au départ il y avait juste la première phrase : "Une onde électromagnétique se propage dans le vide parce qu'un champ électrique induit un champ magnétique qui induit un champ électrique"...

    Et puis je sais pas ce qui s'est passé, mes doigts se sont mis à taper tout seuls :)

    Ce qu'il faut retenir à la fin de l'histoire, c'est que c'est bien une onde qui se propage (mais aussi une particule), et que les deux aspects servent à expliquer des choses différentes mais complémentaires.

    L'aspect ondulatoire sert par exemple comme tu l'as si bien dessiné à expliquer l'expérience des fentes d'Young. L'aspect corpusculaire trouve son application en mécanique quantique, avec l'effet photoélectrique et le rayonnement du corps noir.

    Merci à DM pour les compléments d'explication.

    Pour l'effet photoélectrique, j'ai trouvé une petite animation sur youtube, j'espère que ça sera assez clair : http://www.youtube.com/watch?v=YQL2Q5ZArjs
    Tu veux arracher des électrons à un métal en le bombardant de photons, un peu comme si tu voulais dégager la voiture qui a piquer ta place de parking avec un boulet de canon (!), et pour le faire tu dois quantifier l'énergie des photons et des électrons (je fais très très court !). Cet effet est moins sexy que la fente d'Young, mais il est à la base de l'article d'Einstein sur la mécanique quantique.

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  8. Bah en fait j'avais pas prévu de faire de la vulgarisation scientifique en tant que telle, c'est juste le panneau au musée de Coimbra et la coïncidence avec la cité des sciences qui m'ont donné cette idée.Je suis pas Marion Montaigne!

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    1. Oh dommage y'a du potentiel pourtant !

      C'était pas mal parti, à part la petite subtilité sur la propagation dans le vide. Le reste est bien expliqué, et le côté humour est bien exploité.

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  9. Rama : http://www.youtube.com/watch?v=7f14cVCpvDc :)

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    1. Arg, tu m'as démasqué ! ^^

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    2. M'en suis servi aussi ! :)

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  10. Ah mais sinon j'adore votre blog ! :-)

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  11. ma, c'est magnifique comme post ça ! Je pense que j'aurai en effet aussi tiqué. C'est quant même con qu'un musée scientifique arrive à faire d'aussi grosses erreurs. Comme si au Louvre on disait que c’était Rembrandt qui avait peint la Joconde... Nan mais franchement ^^ (autant ne rien préciser alors)

    Sinon, bien expliqué le sujet. J'en veux d'autre comme ça :D

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    1. A mon avis en physique je suis pas prête d'en refaire ! :B

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  12. Professeur Moustache style!!!! La vache qu'est-ce que j'ai ri!!!!
    ENCOOOOORE!!!!!

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    1. c'est une sorte d'hommage à Moustache, oui :) merci !

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  13. J'ai juste un doute : vous faites du second degré pour physiciens ou vous vous adressez à des néophytes? Dans le premier cas, c'est rigolo. Dans le second, comme l'ont écrit plusieurs commentaires, mais peut-être pas assez clairement l'essentiel de votre strip est fondé sur une erreur profonde : la lumière est une onde qui se propage dans... rien. Elle n'a pas besoin de milieu matériel. Il n'est pas nécessaire qu'elle soit aussi de nature corpusculaire pour cela.
    En outre, dans l'expérience des fentes d'Young, avec des particules on peut aussi obtenir une belle figure d'interférences (des électrons, par exemple, comme l'écrit Rama, mais aussi des molécules de fullerène (60 atomes de carbone en forme de ballon de football) qui sont nettement plus grosses. Cela prouve que ces particules, mêmes assez grosses, peuvent aussi être traitées comme une onde : ce n'est pas spécifique à la lumière.

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    1. Ni l'un, ni l'autre ! Je fais une bd, comme ça, comme souvent, puis je la mets en ligne. Parfois je me plante, et des gens rectifient dans les commentaires. Voilà, ni plus ni moins ! Sauf que là vous m'avez peut-être mal comprise, parce que je dis bien que la lumière est AUSSI une onde et qu'elle se propage en effet dans RIEN. Enfin pour l'interférence avec les particules, j'ai mis la vidéo dans les commentaires juste au-dessus.

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  14. Salut la Janine,
    tu crois que si Gotlib avait un blog, il y aurait eu plein de commentaires stipulants qu'Isaac newton ne s'est jamais pris un pomme ?
    BWef
    te prend pas la tête avec les commentaires de Anatole Pytagore et philibert Cosinus... Les chats ont bien un anus en croix: ta BD est donc tout à fait exacte et trés précise.

    Merci , j'ai bien rigolé en la lisant au boulot.

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