Pourquoi le ciel est-il bleu?

Pourquoi le ciel est-il bleu?

-

Documents
17 pages
Lire
Le téléchargement nécessite un accès à la bibliothèque YouScribe
Tout savoir sur nos offres

Description

Pourquoi le ciel est-il bleu ? par Miles Mathis car le monde est creux et j’ai touché le ciel Résumé Je montrerai que l’explication courante est à l’envers. En faisant des recherches sur ce sujet, je fus surpris de trouver deux réponses différentes venant des deux porte-paroles les plus en vue de la physique actuelle. Le premier résultat dans une recherche Yahoo donne Philip Gibbs de l’université 1de Californie, Riverside . Sa réponse est que la lumière bleue est plus déviée que les autres couleurs. Gibbs nous montre cette illustration : 1. http://math.ucr.edu/home/baez/physics/General/BlueSky/blue_sky.html 1 POURQUOI LE CIEL EST-IL BLEU? Le problème avec cette explication est que nous pouvons déplacer le Soleil de quelques degrés et renverser l’effet. Prenez juste le Soleil et déplacez-le au-dessus du premier bonhomme et il verra un rayon bleu non courbé. L’autre bonhomme voit un rayon rouge courbé. La lumière doit venir de toutes les directions, pas seulement de la direction du Soleil. Cette illustration est donc moins qu’inutile, elle est trompeuse. Gibbs montre alors que ce sont les molécules d’air, et non la poussière, qui courbent les rayons, et il nous dit qu’Einstein a calculé en 1911 la diffusion par molécules. Ces équations d’Einstein sont dites être « en accord avec l’expérience ». On nous dit : « Le champ électromagnétique des ondes de lumière induit des moments de dipôle électrique dans les molécules ».

Sujets

Informations

Publié par
Publié le 16 février 2014
Nombre de lectures 138
Langue Français
Signaler un problème
Pourquoi le ciel est-il bleu?
parMiles Mathis
car le monde est creux et j’ai touché le ciel
Résumé Je montrerai que l’explication courante est à l’envers.
En faisant des recherches sur ce sujet, je fus surpris de trouver deux réponses différentes venant des deux porte-paroles les plus en vue de la physique actuelle. Le premier résultat dans une recherche Yahoo donne Philip Gibbs de l’université 1 de Californie, Riverside. Sa réponse est que la lumière bleue est plus déviée que les autres couleurs. Gibbs nous montre cette illustration :
1.ky.hue_stmlmehou/edr.uch.atm//:ptthy/blueSkl/Blnera/seGsyci/zhpb/ea
1
POURQUOI LE CIEL EST-IL BLEU?
Le problème avec cette explication est que nous pouvons déplacer le Soleil de quelques degrés et renverser l’effet. Prenez juste le Soleil et déplacez-le au-dessus du premier bonhomme et il verra un rayon bleu non courbé. L’autre bonhomme voit un rayon rouge courbé. La lumière doit venir de toutes les directions, pas seulement de la direction du Soleil. Cette illustration est donc moins qu’inutile, elle est trompeuse.
Gibbs montre alors que ce sont les molécules d’air, et non la poussière, qui courbent les rayons, et il nous dit qu’Einstein a calculé en 1911 la diffusion par molécules. Ces équations d’Einstein sont dites être «en accord avec l’expérience». On nous dit : « Le champ électromagnétique des ondes de lumière induit des moments de dipôle électrique dans les molécules».
Gibbs pose alors la question à mille francs : «Pourquoi pas le violet? ».Si les courtes longueurs d’onde sont plus déviées que les longues, alors le violet devrait être encore plus dévié que le bleu et le ciel devrait être violet. Il nous dit que cela est du aux cônes de nos rétines. Il nous montre la figure suivante :
et il nous dit que la lumière violette stimule aussi le rouge, faisant en sorte que nous voyons bleu.
La seconde réponse sur la liste nous vient de la N.A.S.A. et elle est destinée 2 aux enfants. Je l’aurais laissée de côté pour cette raison, sauf que les troisième, cinquième et sixième réponses dans la liste sont strictement identiques à celle-ci. Toutes ces réponses sont des variantes de la seule réponse un peu plus longue et plus complète de Wikipédia, qui se situe en quatrième position uniquement parce qu’elle est intitulée «Radiation Diffuse du Ciel». Cette réponse consiste à dire que le ciel bleu est causé par la diffusion Rayleigh à partir des molécules. Les molécules diffusent plus les longueurs d’onde courtes que les longues.
La réponse de Wikipédia est la plus complète parmi celles que que j’ai trouvées sur le web, mais même elle est courte, sans les usuelles tentatives de détourner
2
2.mth.l_ykseulbh//wwttp:iencw.scsemimedaoc/mlp.e
POURQUOI LE CIEL EST-IL BLEU?
l’attention par l’usage de grandes quantités de maths ou de théories complexes. On nous redirige vers la page sur la diffusion Rayleigh, mais on ne nous donne qu’une équation suivie de toute la théorie : «Les plus courtes longueurs d’onde de lumière bleue vont être diffusées davantage que les vertes, plus longues, et encore plus que les rouges, donnant au ciel son apparence bleue ». Wiki ne perd même pas son temps à nous expliquer «pourquoi pas violet».
Examinons donc cette théorie, telle qu’elle se présente. Nous avons déjà deux théories, même si elles semblent similaires ou équivalentes à première vue. La théorie de Gibbs est que, puisque la lumière rouge est moins déviée, elle ne par-vient jamais au sol sauf au coucher du Soleil. Cette impression provient de son illustration, quoiqu’il ne nous le dit pas explicitement. Cette explication est légè-rement préférable à l’hypothèse de la diffusion et à l’illustration qui y est accolée, puisqu’elle commence à répondre à la question d’un enfant intelligent : « Si le rouge est moinsdiffusé, est-ce qu’il ne parviendra pas au sol directement, avec plus d’intensité? ».Gibbs dessine donc de la déviation plutôt que de la diffusion. Gibbs a encore quelques scrupules dormants, voyez-vous, ce qui fait qu’il essaye de tourner autour de la terrible question qu’il a reçue ci-dessus. Il essaye aussi de répondre à la question « pourquoi pas violet? », quoiqu’il n’y parvient claire-ment pas. Sa figure, tirée de la physiologie de l’œil, montre en détail coloré que les récepteurs verts sont stimulés également aux longueurs d’onde violettes. Alors pourquoi parler du rouge et ignorer le vert? Il ne répond à rien. Même si le rouge était stimulé et le vert non, on ne peut de toute façon pas bâtir du bleu à partir de violet plus rouge, du moins pas selon le modèle actuel. Puisque la rétine n’est pas blanche, on ne peut pas empiler ces réponses rouge et violet pour obtenir du bleu. Cela exigerait que le rouge élimine le rouge dans le violet. Mais si l’œil voit à la fois le rouge et le violet, cela rend le violetplusrouge, pas moins rouge. On ne peut pas transformer du violet en bleu en ajoutant du rouge, que ce soit en mélange pictural, en CMY ou en RGB. Le modèle courant est le modèle RGB, et lorsque l’on croise de la lumière violette et de la lumière rouge sur un fond blanc, on n’obtient pas bleu. En RGB, vous croisez le rouge et le bleu pour obtenir du magenta. Exactement l’opposé de son implication.
Mais tout ceci est stérile, puisque sa figure montre une réponse verte aussi. Nous devons mixer du rouge, du vert et du violet pour suivre sa logique. En RGB, ça devrait nous donner quelque chose de proche du blanc. En CMY, ça nous don-nerait quelque chose de proche du noir. Toute son explication pour répondre à « pourquoi pas violet » ne vaut rien; il aurait mieux fait d’essayer une autre es-quive.
La demi-honnêteté de Gibbs apparaît aussi dans sa capacité à admettre que le violet n’est pas absent dans le ciel. Certains ont tenté de répondre à la question « pourquoipas violet? »en prétendant que nos yeux n’y sont pas aussi sensibles, ou bien que le violet est absorbé par la haute atmosphère, mais Gibbs admet qu’il doit être présent et que nous devons y être sensibles, puisque nous le voyons très
3
POURQUOI LE CIEL EST-IL BLEU?
bien dans les arcs-en-ciel.
Mais retournons à la question principale. Oubliez le violet. Est-ce que la diffu-sion ou la déviation peuvent expliquer « pourquoi pas rouge? ». Supposons que les molécules atmosphériques diffusent le bleu plus intensément ou plus souvent que le rouge : est-ce que ça explique le manque de rouge dans le ciel? Non. Pour expliquer le manque de rouge, nous devons faire en sorte que le rouge n’atteigne pas le sol, nous devons donc proposer qu’il est tellement dévié qu’il retourne d’où il vient ou bien qu’il est tellement absorbé qu’il ne parvient pas en bas. Ni la diffu-sion ni la déviation ne peuvent faire cela, du moins pas selon le modèle actuel de la lumière. Aucun enfant intelligent ne sera trompé par Gibbs replaçant la diffu-sion par la déviation, car la question demeure : «Si le rouge est moins diffusé ou dévié, ou moins souvent, est-ce qu’il ne devrait pas justement arriver au sol plus directement ?».
La réponse que Gibbs donne pour essayer de masquer son ignorance est la réponse de la diffusion, qui utilise la diffusion Rayleigh comme explication du ciel bleu. Voici ce que nous obtenons de Wiki :
4 «longueur d’onde de la diffusion (La forte dépendance en λ) signifie que la lumière bleue est beaucoup plus facilement diffusée que la lumière rouge. Dans l’atmosphère, cela résulte en longueurs d’onde bleues étant plus fortement diffu-sées que les longueurs d’onde plus longues (rouges), et on voit donc la lumière bleue provenant de toutes les régions du ciel».
Notez que Wiki a juste interprété l’équation moléculaire de Rayleigh de deux façons différentes. Dans la première phrase, on nous dit que la dépendance en longueur d’onde signifie que les longueurs d’onde plus courtes sont diffusées «plus facilement ».Dans la seconde phrase, on nous dit que les courtes longueurs d’onde sont diffusées «plus fortement». Ce qui nous amène à demander «Les longueurs d’onde plus courtes sont-elles supposées être diffusées plus souvent, ou selon un angle plus important? ».Si nous étudions l’équation de Rayleigh avec soin, nous trouvons que la réponse est l’angle, pas la probabilité d’être diffusé.
4 22 I08π α(1 + cosθ) I= 4 2 λ R
Comme vous voyez, nous avons une représentation de l’angle mais pas de re-présentation de la probabilité d’être diffusé. La constanteαest la polarisabilité de la molécule, donc elle ne peut pas varier avec la longueur d’onde de la lumière. L’équation de Rayleigh nous donne uneintensitéde la lumière diffusée, étant donnée une certaine longueur d’onde incidente. En d’autres termes, l’équation de Rayleigh requiert que la lumière arrivant sur la molécule soit d’une longueur
4
POURQUOI LE CIEL EST-IL BLEU?
d’onde donnée. Nous ne pouvons insérer qu’une seule longueur d’onde dans cette équation à la fois, comme vous le voyez. Nous laissons un rayon rouge atteindre une molécule, par exemple, et l’équation nous dit quelle intensité aura la lumière blanchediffusée. Ceci parce que la diffusion transforme le rayon de lumière rouge dans toutes les couleurs (ou plutôt, dans aucune couleur), selon l’angle de diffu-sion. C’est ce que signifie diffusion. C’est pourquoi le ciel est brillant plutôt que sombre. Si nous oubliions le problème de la couleur, nous expliquerions la blan-cheur du ciel par la diffusion. C’est pourquoi l’espace est sombre : il n’y a pas de molécule pour diffuser et pour créer la blancheur.
Nous pouvons voir ceci à partir de Wiki, sur la page concernant la diffusion :
La diffusion change ou détruit l’onde originale, comme vous le constatez. Vous ne pouvez pas diffuser une onde et garder cette onde en même temps. Ce serait avoir votre bleu et le manger aussi. En dépit de ce fait, la théorie actuelle assume qu’une longueur d’onde bleue est diffusée, restant la même longueur d’onde bleue ; qu’elle ne fait que gagner en intensité par l’équation de Rayleigh et qu’elle est alors reflé-tée vers le bas (mais pas rediffusée) par d’autres molécules. Question : pourquoi les premières molécules la diffusent-elles et les secondes molécules se contentent-elles de la refléter vers le bas? Comment les molécules peuvent-elles savoir quand il leur faut diffuser et quand il leur faut refléter? Incroyable, vraiment, que les molécules de l’air puissent rediriger le bleu autant de fois sans l’affecter, mais que les molécules d’air ne puissent pas faire la même chose avec le rouge (excepté au coucher du Soleil, bien entendu).
Afin de voir à quel point tout ceci est malhonnête, nous allons étudier la fi-gure suivante sur Wikipédia. Ils ont créé une figure pour montrer ce qu’ils désirent prouver, alors que l’équation de Rayleigh ne montre pas cela. La figure montre une diffusion plus intense du bleu en pourcentage de lumière incidente, et au cas où vous ne l’auriez pas remarqué, ils ont colorié la partie supérieure de la figure en bleu ciel et vous scandent une fois de plus la conclusion : «La diffusion Rayleigh donne au ciel sa couleur bleue ». Ils n’ont plus besoin que d’une bande sonore distrayante et d’une femme nue agitant une baguette magique et la propagande serait complète. Mais même la figure est contradictoire, puisqu’ils se sentent obli-gés de se couvrir en nous donnant un sous-titre : «Figure montrant une diffusion plus intense de lumière bleue...».
5
POURQUOI LE CIEL EST-IL BLEU?
Figure montrant une diffusion plus intense de lumière bleue par l’atmosphère, relativement à la lumière rouge
Attendez, ils viennent juste de dire sur la manchette de la figure que celle-ci montrepluspourcentage, et maintenant ils nous disent que lade diffusion en figure montre une diffusionplus intense. Mais, comme je l’ai montré, ces deux affirmations ne reviennent pas au même. L’équation nous montre, c’est vrai, une lumière plus intense diffusée du bleu incident, mais elle ne montre pas plus de diffusion de bleu en pourcentage de toute la lumière incidente. On est en train de nous masser le cerveau ici.
Si nous appliquons l’équation de Rayleigh à toutes les diverses longueurs d’onde, elle nous dit juste que notre lumière blanche diffusée sera plus intense si nous commençons avec de la lumière de courte longueur d’onde plutôt que de grande longueur d’onde. Et cela, justement parce que les courtes longueurs d’onde pos-sèdent plus d’énergie que les longues. La courte longueur d’onde, c’est une plus grande fréquence et donc, selon la relation de Planck, elle possède plus d’énergie. Plus d’énergie apporte plus d’intensité pour la diffusion.
Donc, vous voyez, l’équation de Rayleigh ne nous dit pas la moindre chose sur la couleur. Elle ne nous dit pas que la lumière bleue est diffusée plus souvent, ni même plus diffusée. Elle n’est pas plus diffusée, elle est diffusée selon un angle plus important, et ceci nous dit juste que la lumière bleue diffusée va causer une lumière blanche plus intense.
La théorie actuelle assume que la diffusion Rayleigh est élastique, car elle a besoin que la lumière bleue diffusée reste bleue. Mais il n’existe aucune preuve de cela à part la couleur bleue que nous apercevons. Ils n’ont aucun mécanisme pour l’expliquer ou pour le prouver, et puisque les maths sont fabriquées pour coïncider avec les données, les maths ne peuvent pas être la preuve de quoi que ce soit.
6
POURQUOI LE CIEL EST-IL BLEU?
Vous savez, la diffusion Rayleigh est encore moins comprise que ladiffusion ComptonDans ces deux théories de la diffusion, auou la diffusion Thomson. moins, il est fait certaine mention des photons. Nous avons des particules agissant l’une sur l’autre : si elles ne se percutent pas, elles échangent au moins de l’éner-gie. De plus, nous avons là de l’émission et des champs d’émission. Mais avec la diffusion Rayleigh, nous n’avons pas même cette rigueur partielle. Nous avons juste une équation, dérivée par des moyens douteux, puis une théorie illogique placardée par dessus. On nous montre une dépendance de longueur d’onde dans l’équation, mais aussitôt la théorie et l’explication s’arrêtent. On ne nous dit pas comment cela peut expliquer que le bleu atteint l’œil mais pas le rouge. On nous dit que le bleu est plus diffusé que le rouge; et puis quoi? Si le rouge n’est pas diffusé autant ou aussi souvent, est-ce qu’il ne va pas alors continuer jusqu’au sol ? Si c’est le cas, pourquoi est-il invisible?
La théorie actuelle cache un grand trou, et il devient très voyant dans ce pro-blème de diffusion. On nous donne une équation pour la diffusion mais pas d’ex-plication pour celle-ci. Nulle part sur le web ou dans un livre quelconque, je n’ai pu trouver une définition de cette sorte de diffusion. Que se passe-t-il mécani-quement ?Personne ne sait, parce qu’ils ne définissent pas la lumière en tant que particule ou en tant qu’onde. On ne nous dit pas si l’onde est diffusée ou bien si les photons sont diffusés. Toutes les maths et les textes impliquent qu’il s’agit d’une onde, mais aucune spécificité n’est jamais adressée. L’explication de la Mé-canique Quantique de la diffusion est couramment celle de Feynman, qui utilise des sommations. Dans cette explication, Feynman, comme ceux qui expliquent par du non-quantique, prend bien soin d’éviter tout mécanisme. Feynman nous dit que ce sont des photons qui sont diffusés, mais il aime utiliser sespetites horloges et vecteurspour solutionner ces problèmes, et il n’admet jamais que ces horloges et vecteurs suivent des ondes. Des horloges sont des ondes. C’est ce que nous pou-vons obtenir de plus proche d’une explication mécanique du système photonique, mais il s’agit d’une tromperie volontaire. Feynman et les autres physiciens quan-tiques nous ont intimé l’ordre de ne pas poser de question mécanique, ce qui est bien pratique pour eux.
Feynman est celui qui est arrivé le plus près de pouvoir résoudre ces problèmes parce qu’il s’est permis une mathématique qui représentait le photon à la fois comme onde et particule, en même temps. Avant lui, nous devons retourner jus-qu’à Maxwell pour trouver quelqu’un donnant aux photons eux-mêmes des ondes (ou spins), et seul Maxwell tenta cela pendant quelques années avant d’abandon-ner. Avant Maxwell, nous retournons jusqu’à Newton, qui essaya de donner à ses corpuscules des spins (et les spins sont des ondes). Newton comme Maxwell furent éreintés de critiques ou ignorés, et depuis la mort de Feynman la physique quan-tique a laissé tomber sa méthode des horloges comme trop visuelle et mécanique. Mais traiter le photon comme une onde et une particule est la seule façon de ré-soudre ce problème. Je n’ai pas besoin de sommation ni de photon avec horloge, mais nous pouvons résoudre ce problème en donnant un spin au photon.
7
POURQUOI LE CIEL EST-IL BLEU?
Nous pouvons le résoudre sans jeter l’équation de Rayleigh ou les calculs d’Ein-stein de 1911. Nous avons simplement besoin d’un peu plus de théorie. Du temps de Rayleigh ou d’Einstein, la théorie contemporaine n’avait pas assez de physique pour expliquer le problème, et nos deux personnages ont du combler la brèche avec des fanfaronnades et des manipulations. La vérité est que le rouge est en fait plus diffusé que le bleu, mais l’équation de Rayleigh ne peut pas le montrer par elle-même. L’équation de Rayleigh ne contient pas la théorie ou les variables qui permettraient de nous dire quelle longueur d’onde est laplus souventdiffusée, et rien dans la théorie actuelle de la lumière ne peut nous le dire non plus. Mais il se fait que le rouge est plus diffusé simplement parce que sa longueur d’onde est plus grande.J’ai montré dans d’autres articlesque la longueur d’onde de la lumière n’est pas causée, portée ou exprimée par le front d’onde, par un groupe de photons ou par un quelconque médium. Elle est causée parchaque photon indi-viduel. Chaque photon possède une minuscule longueur d’onde locale causée par une rotation (spin) autour d’un axe, et cette longueur d’onde locale est étirée par la vitesse du photon. La vitesse orbitale du photon est de1/c et la vitesse linéaire est évidemment c, la longueur d’onde locale est donc étirée par un facteur de c². C’est de là que provient le c² dans la fameuse équation d’Einstein.
Cela étant donné, nous voyons que le photon individuel rouge est plus grand que le photon individuel violet, au niveau quantique. Parce qu’il est plus grand, il possède une section transversale légèrement plus grande. Il va donc plus probable-ment entrer en collision avec quelque chose, électron, proton, molécule ou autre particule. De la même manière, les photon violets vont pouvoir plus facilement éviter les collisions. Oui, les photons violets, parce qu’ils ont une longueur d’onde plus petite, évitent en fait mieux la diffusion que les photons rouges. Ce que nous voyons dans la couleur du ciel, ce sont des photons quin’ont pasété diffusés, et pas des photons ayant été diffusés. C’est la première règle : les photons diffusés font le blanc et les photons non diffusés constituent la couleur.
C’est aussi l’explication de comment la lumière peut arriver avec beaucoup de longueurs d’onde différentes. Le modèle actuel ne peut pas montrer comment la lumière incidente provenant du Soleil peut porter toutes les longueurs d’onde à la fois. Si une onde touchant une molécule d’air est diffusée, comment l’onde peut-elle être rouge, jaune, verte et bleue en même temps? Une onde doit posséder une certaine structure, par définition. Une onde ayant du vert en un endroit et du rouge en un autre n’aurait aucune structure. La lumière est toujours dessinée comme une onde de champ dans les illustrations modernes (dans les rares cas où ces phénomènes sont illustrés), et une onde de champ ne peut faire varier sa longueur d’onde un peu partout. Mais si chaque photon peut porter l’onde, alors il est facile de montrer comment la lumière blanche peut porter différentes couleurs. Si la lumière n’est pas une onde de champ, alors cette question se résout d’elle-même, simplement en s’évaporant. Les photons peuvent se trier d’eux-mêmes par longueur d’onde, mais l’énergie de l’«onde »n’est pas déterminée par l’alignement de la particule, des fronts, ou autre. Un simple photon peut exprimer l’onde par
8
POURQUOI LE CIEL EST-IL BLEU?
lui-même. Pourquoi pas violet? Parce que, pour voir un ciel violet, il faudrait que le violet ne soit jamais diffusé et que toutes les autres couleurs le soient toujours. Ce n’est pas logique. Nous avons vu que le violet estmoins souventdiffusé, pas qu’il n’est jamaisdiffusé. La couleur du ciel que nous voyons est donc une moyenne de toute la lumière non diffusée qui nous atteint. Une certaine petite partie est rouge, un peu plus est jaune, un peu plus est vert, un peu plus est bleu et un peu plus est violet. Nous additionnons tout cela, et qu’obtenons-nous? Nous obtenons du bleu. Nous obtenons un spectre allant vers le violet par le poids des probabilités, mais pas entièrement violet.
Vous allez dire : « Mais si nous voyons toutes ces couleurs dans le ciel, est-ce que le ciel ne devrait pas être blanc? ». Eh bien, le ciel est d’une couleur bleu pâle. Nous avons donc beaucoup de blanc dedans, oui. Mais la couleur du ciel que nous voyons est constituée de lumière non diffusée, pas de lumière diffusée. Donc, même si elle contient quelques composantes à travers tout le spectre, elle est assez cohérente relativement à la lumière diffuse entrant dans nos yeux. Par cohérente, je veux simplement dire qu’elle vient vers nous d’une manière relativement ordon-née. Elle n’a pas été diffusée, donc elle est plus ordonnée que la lumière diffuse. Les yeux traduisent la lumière diffuse par du blanc, mais ils ne traduisent pas deux (ou plus) couleurs non diffusées arrivant ensemble par du blanc. Il est connu que les yeux traduisent une couleur relativement à une autre couleur, et ils traitent la lumière non diffusée comme cela. Nous savons déjà que si une source envoie à l’œil plusieurs couleurs, l’œil évalue les couleurs et en fait la moyenne.C’est comme cela qu’il crée le gris-bleu, le brun et ainsi de suite. Puisque le ciel contient plus de violet et moins de rouge, l’œil fait la moyenne dans le bleu, puis soutire le gris. La partie bleue du résultat est la longueur d’onde moyenne et la partie grise de la moyenne est la superposition des couleurs.
Vous allez dire que l’explication courante peut m’emprunter la dernière partie de mon explication et remballer tout ce vaudou sur le rouge qui serait plus gros que le violet. Oui, ils pourraient le faire et le feront probablement. Mais la vérité est que leur mécanisme est sens dessus dessous. Le bleu n’est pas diffusé plus souvent, le rouge l’est. Si le bleu était plus diffusé, le ciel serait rouge.
J’ai proposé cette théorie à un physicien orthodoxe, et son premier commen-taire fut que si nous voyons du bleu non diffusé, nous devrions le voir uniquement dans la direction du Soleil. J’ai trouvé ce commentaire un peu choquant, car pour faire un tel commentaire, il faut assumer que la lumière arrive sur la Terre unique-ment par une bande étroite de la largeur du Soleil visible. Je n’ai pas connaissance de quiconque pensant de la sorte, physicien, artiste ou vendeur de chaussures. Nous savons tous que le Soleil émet sa lumière de façon sphérique et que la Terre l’intercepte sur son diamètre entier. Peut-être ce physicien voulait-il dire que la lu-mière venant d’autres directions que le Soleil visible doit être un peu focalisée pour
9
POURQUOI LE CIEL EST-IL BLEU?
pouvoir pénétrer dans un œil, mais ce n’est pas difficile à expliquer. La haute atmo-sphère de la Terre focalise la lumière incidente en raison de sa forme sphérique, comme un globe oculaire géant. Cette focalisation est très imparfaite, déviant sim-plement la lumière vers la surface, mais c’est suffisant pour tenir compte de la lumière venant de toutes les directions. Oui, la lumière venant de la direction du Soleil lui-même sera la plus intense, de loin, mais il n’est pas difficile d’expliquer la lumière venant d’autres directions.
Il déclara alors : «Dans ce cas, je ne vois pas pourquoi nous aurions besoin de la diffusion du tout. Vous venez d’expliquer la diffusion sans la diffusion ». Non, je n’ai pas fait cela. J’ai expliqué que la lumière est répandue sur le diamètre de la Terre, mais ça ne nie pas la diffusion, ça ne rend pas la diffusion inutile. Mon mécanisme de focalisation imparfaite n’est pas là pour être un remplacement de la diffusion, et il ne pourrait de toute façon pas créer la brillance que produit la dif-fusion. Néanmoins, je ne vois pas comment on pourrait le nier. Pourquoi la forme sphérique de l’atmosphère ne créerait-elle PAS cette focalisation de la lumière in-cidente ?La théorie courante utilise cette théorie de la focalisation sphérique pour expliquer les arcs-en-ciel, comme lorsque les gouttes sphériques défléchissent la lumière vers son centre. Si les gouttes font cela, pourquoi pas l’atmosphère ter-restre ?Le physicien admit mon raisonnement.
Si ce point est admis, alors nous n’avons qu’à montrer que cette focalisation ne détruit pas toutes les possibilités de lumière bleue. Elle ne le fait pas, bien sûr, car nous savons que la lumière bleue peut être reflétée ou déviée. Nous avons donc de la lumière bleue venant de toutes les directions du ciel (mais moins près de l’horizon). Une certaine partie sera diffusée, augmentant la brillance du ciel, et une autre ne le sera pas. Le bleu que nous voyons est du bleu non diffus.
Nous pouvons avoir la preuve que j’ai raison si nous demandons au modèle actuel pourquoi les nuages sont blancs. On nous répond que les nuages diffusent de la même façon toute la lumière, par diffusion Mie, créant ainsi de la lumière blanche. Donc, la diffusion Mie crée de la lumière blanche et la diffusion Rayleigh crée le ciel bleu. Ceci en dépit du fait que les maths sont basiquement les mêmes dans les deux cas. La diffusion Rayleigh et la diffusion Mie ont été utilisées toutes les deux pour appliquer les équations de Maxwell à des problèmes similaires, la seule différence étant que les particules Mie sont plus grosses. En fait, les équa-tions de Rayleigh furent appliquées d’abord à des particules sphériques, comme celles de Mie. Ces équations furent ensuite tordues afin de rendre compte du fait que les molécules d’air ne sont pas sphériques ou isotropiques d’une quelconque façon. Cependant, ce n’est pas dans ces équations tordues que la longueur d’onde apparut. Rayleigh avait inclus la variation de longueur d’onde avant même que ces équations soient tripotées pour l’anisotropie. Pourquoi? Parce que Rayleigh développa ses équations de diffusion spécifiquement pour expliquer pourquoi le ciel est bleu! Il avait besoin d’une variation de longueur d’onde, et Mie non. Les équations furent forcées afin de correspondre aux données.
10
POURQUOI LE CIEL EST-IL BLEU?
Vous ne pouvez pas avoir de grosses particules qui diffusent toute lumière de la même façon et des petites particules qui diffusent plus le bleu, à moins que vous soyez à même de donner une raison mécanique pour cette différence. Rayleigh ne put montrer cette raison, ni personne d’autre. Personne n’a prétendu que c’est l’ani-sotropie des molécules d’air qui en est la cause, quoique ce soit la seule différence apparente, à part la taille. Ils ne peuvent pas faire ça, parce que, comme je l’ai dit, les équations de Rayleigh montrent une variation de longueur d’onde même 3 avec des molécules isotropiques. Si ce n’est pas l’anisotropie qui est la cause de la variation de longueur d’onde, est-ce la taille? Nous ne savons pas, puisque les mathématiciens ne nous le disent pas, mais Wiki admet que : «En contraste de la diffusion Rayleigh, la solution de Mie au problème de la diffusion est valide pour tous les rapports du diamètre à la longueur d’onde ». Cela doit vouloir dire que la solution de Rayleigh est un sous-ensemble de la solution de Mie; et donc cela signifie que l’une ne peut pas fonctionner d’une façon fondamentalement diffé-rente de l’autre. Et cela signifie que nous n’avons aucune explication de pourquoi la diffusion Rayleigh est dépendante de la longueur d’onde tandis que celle de Mie ne l’est pas. L’explication est que le ciel est bleu et les nuages blancs, ce qui est évidemment circulaire.
Comme d’habitude, les théoriciens essaient de détourner notre attention de leur incapacité par l’utilisation de mathématiques farfelues. On nous dit que : «La théorie perturbatrice de la Mécanique Quantique pour le processus élastique à deux photons nous fournit des moyens puissants et élégants (e.g.: Craig et Thiru-4 namachandran, 1984) pour dériver l’équation de Rayleigh». Mais si vous croyez honnêtement que la solution de perturbation de la MQ est élégante, vous devez être légèrement distrait. Je vous suggère d’étudier quelques solutions de pertur-bation de la MQ et de revenir vers moi ensuite. Ce qui serait vraiment élégant serait une solution mécanique simple, mais l’interprétation de Copenhague a in-terdit à la MQ de vous donner cela, dès les années 1920. À la place, ils empilent le maximum de maths sur vos têtes afin de s’assurer que vous ne poserez pas de ques-tion sur le sens de tout cela. Nulle part, dans cette solution de la perturbation, ils n’adressent ma question, à savoir : qu’est-ce qui cause la dépendance de longueur d’onde. La solution de perturbation n’est pas plus mécanique, elle est beaucoup moins mécanique.Plusde maths sont toujours utilisées afin de recouvrirmoinsde mécanisme.
Nous avons droit aussi à des phrases comme celle-ci : «La polarisabilité d’une molécule dépendra de son orientation relativement à la direction de la lumière 5 incidente et, en général, est un tenseur d’ordre 2». Oui, mais ce n’est rien d’autre que de la distraction. Je me fiche pas mal de savoir de quel ordre est ce tenseur, je veux savoir ce que la polarisabilité d’une molécule a à voir avec sa capacité à trier des longueurs d’onde. Gardez vos maths dans vos chapeaux mais dites-moi
3.du/~ci.ess.uww.eknx//nilniedmclcltm.h21denox/ptthw//: 4.ibid. 5.ibid.
11