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<TITLE>Les champs magnétiques.</TITLE>
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<p align="center"><a href="matiere.htm"><img border="0" src="images/fleche_fgg.gif" width="70" height="31"></a><a href="dynamique.htm"><img border="0" src="images/fleche_fg.gif" width="183" height="31"></a><a href="gravite.htm"><img border="0" src="images/fleche_fd.gif" width="164" height="31"></a><a href="evolution.htm"><img border="0" src="images/fleche_fdd.gif" width="70" height="31"></a></p>
</font>
<P align=center><font face="Times New Roman" size="6">LES CHAMPS MAGNÉTIQUES</font></P>
<P align=center><font face="Times New Roman" size="5">ET ÉLECTRIQUES</font></P>
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</tr>
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</center>
</div>
<P align=center>Les lignes de force d'un champ magnétique résultent de la superposition d'ondes
sphériques.
</P>
</font>
<font face="Times New Roman" size="4">
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d'accueil : <a href="matiere.htm">La matière
est faite d'ondes.</a></p>
</font>
<p align="center"><font face="Times New Roman" size="4"> </font></p>
<font face="Times New Roman" size="4">
<div align="center">
<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1000">
<tr>
<td width="100%">
<font face="Times New Roman" size="4">
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Cette
page aurait besoin d'une sérieuse mise à jour. Je l'ai laissée intacte
en attendant car
elle n'est pas sans intérêt. Ce n'est qu'en juin 2005 que j'ai pris
conscience que toutes les forces agissaient par l'intermédiaire d'un <a href="champs.htm">champ
de force</a>. Je savais que c'était sûrement le cas des champs
électrostatiques, mais la cause mécanique de la force de Laplace et de
Lorentz apparaissait encore mystérieuse.</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Il
m'apparaît aujourd'hui très clair que les ondes qui proviennent de la
matière, surtout si la distance est relativement grande, sont beaucoup
trop faibles pour exercer une pression de radiation significative. Pour
que cette pression se manifeste, il faut d'abord qu'un champ de force
soit créé. La découverte des champs de force constituait une innovation majeure et
décisive pour expliquer la mécanique de la matière. Ces champs permettent d'expliquer
et de calculer des forces comme le magnétisme et la gravité. Mais ils permettent
aussi de sauvegarder la mécanique de Newton malgré les transformations de
Lorentz et la Relativité.</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Il
a d'abord fallu distinguer les champs magnétiques polaires (ceux qui
font en sorte que les pôles d'un aimant s'attirent ou se repoussent) des champs
magnétiques responsables de la force de Laplace, qui est plutôt transversale.
C'est qu'ils agissent d'une
manière très différente, l'expression "champ magnétique"
devenant ambiguë puisqu'elle fait allusion à l'ensemble de ces deux
effets. Il faudra donc préciser à l'avenir. Le champ qu'on pourrait
nommer "champ polaire" ne fait pas intervenir d'électrons
mobiles. On peut l'attribuer à un rayonnement unidirectionnel. Ce
phénomène ondulatoire est le plus simple.</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">L'autre
type de champ, qu'on pourrait continuer d'appeler champ magnétique, est
nettement plus complexe. En
réalité, les ondes composites qui entourent un aimant ou une tige de
fer entourée d'un fil
parcouru par un courant ne
constituent qu'un champ magnétique primaire, qui est sans effet tant
qu'on ne fait pas intervenir de particules électrisées mobiles. Ce
n'est que le premier élément d'un phénomène qui donnera naissance
éventuellement à la force de Laplace et de Lorentz. Ce champ
magnétique plus complexe ne devient perceptible que si des particules
électrisées, le plus souvent des électrons, se déplacent dans le
voisinage. Ce sont les interférence entre les ondes du champ primaire
et celles du champ électrique produit par ces électrons qui sont responsables de la force de Laplace et
de Lorenz. Par ailleurs, ces deux forces dépendent des mêmes causes de
sorte qu'il n'est pas très utile de les distinguer. En effet, il n'est
pas rare qu'une même cause produise des effets distincts selon le
dispositif qu'on lui présente.</p>
<p align="left"><b>F' = g F.</b></p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Le
point important, c'est que selon Lorentz les phénomènes physiques se
déroulent plus lentement si la vitesse augmente. Ici, c'est la
fréquence des électrons qui ralentit d'autant plus que leur vitesse
est grande. J'ai montré à la page sur les électrons que les positrons
n'étaient rien d'autre que des électrons dont la période vibre à la
quadrature. Puisque leur fréquence ralentit (selon le facteur g de <a href="lorentz.htm">Lorentz</a>
: F' = g F), le synchronisme de ces électrons mobiles est rompu
et ils se transforment donc périodiquement en positrons puis
redeviennent des électrons tant qu'ils se déplacent. Cela peut sembler
incroyable, j'en conviens, et pourtant c'est bien ainsi que les choses
se passent.</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Il
en résulte une <b><i>rotation de phase</i></b> comparativement au champ
de force primaire, dont la structure dépend plutôt des ondes provenant
des électrons "célibataires" au repos présents dans un
aimant.</p>
<p align="left"><b>La rotation de phase.</b></p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Cette
rotation de phase explique magnifiquement les effets magnétiques et
même électriques, puisque dans les deux cas on met en scène des
électrons qui se déplacent. En effet, cette page ne saurait expliquer
les champs magnétiques sans tenir compte aussi des champs électriques,
qui présentent cette même rotation de phase attribuable à la
fréquence réduite des électrons mobiles.</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Dans
le cas d'une une tige de fer doux entourée d'une bobine parcourue par
un courant, les électrons circulent déjà dans les conducteurs et ils
présentent donc déjà cette rotation de phase qui a pour effet
d'aimanter la tige de fer. Dans le cas d'un aimant permanent, on obtient
l'effet inverse. Des électrons qu'on projette dans une direction
perpendiculaire tendent à décrire des cercles autour des lignes de
force à la seule condition qu'ils se déplacent et donc qu'ils
provoquent cette rotation de phase. Cela signifie que pour aimanter la
tige de fer doux, il n'est pas obligatoire de l'entourer d'une bobine
parcourue par un courant. On peut tout aussi bien l'entourer de petites
bobines dans lesquelles les électrons décriront des cercles. On voit
bien qu'il s'agit dans un cas d'une action et dans l'autre cas d'une
réaction mettant en jeu les mêmes forces, qui résultent d'une
rotation de phase.</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Nous
sommes ici en présence de champs de force qui sont faits d'ondes
stationnaires relativement complexes mettant en jeu les ondes composites
provenant d'une infinité d'électrons présents dans la tige de fer.
Dans le cas d'un aimant permanent, on sait depuis longtemps que les
effets magnétiques sont attribuables à une anomalie de spin. Des
électrons dits célibataires séparés de leur conjoint du spin opposé
provoquent un rayonnement anormal, déséquilibré, dont l'effet premier
est de provoquer un rayonnement unidirectionnel sur l'axe nord-sud de
l'aimant. C'est bien ce qui se passe quand deux émetteurs vibrent à la
quadrature, comme le montre clairement cette animation : </p>
<p align="center"><img border="0" src="images/proton10.gif" width="640" height="196"></p>
<p align="center">Le rayonnement unidirectionnel de l'électron dit
"célibataire" en présence d'un proton (ou positron) vibrant
à la quadrature.</p>
<p align="center"> </p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Il
voit alors que si l'on présente le pôle nord d'un aimant au pôle nord
d'un autre aimant, ou encore leur deux pôles sud, on obtiendra entre
les deux des ondes stationnaires plus fortes que la normale qui
constitueront un champ de force secondaire dont l'effet sera de
repousser les deux aimants. Si le pôle nord est présenté au pôle
sud, les ondes circulent dans le même sens. L'absence de champ de force
alors que normalement il devrait s'en trouver un fera en sorte que les
champs de force situés du côté opposé provoqueront plutôt un effet
d'attraction. </p>
<p align="left"><b>Voici votre fil d'Ariane.</b></p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">L'étude
des champs magnétiques et électriques s'avère difficile. Il faudra
beaucoup de temps pour en faire une description détaillée et
complète, et puisque je suis à l'aube de mes 67 ans je ne crois
pas être en mesure de compléter une entreprise aussi gigantesque. Mais d'un autre
côté, je n'ai aucun doute que si Faraday, Tesla ou Lorentz vivaient à notre époque, ils
n'auraient aucune difficulté à tout comprendre sans avoir besoin de plus
de renseignements que ceux que ce site révèle. Si vous arrivez à suivre le fil d'Ariane que je vous propose,
n'hésitez pas à publier vous-même une étude sur le magnétisme.
Alors tous les
étudiants de physique du futur retiendront votre nom, sans doute
davantage que celui de Faraday lui-même.</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">D'une
part le diagramme ci-dessus montre très bien le
rayonnement unidirectionnel responsable des pôles nord et sud d'un
aimant. C'est ce rayonnement qui explique la présence ou l'absence d'un
champ de force s'il est contraire ou non à celui d'un autre aimant,
d'où les champs magnétiques polaires.</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">D'autre
part, la fréquence de l'électron diminue selon sa vitesse de sorte
qu'il se produit un déphasage avec la période des électrons au repos,
et donc finalement une rotation de phase. Si vous aimez la physique, vous conviendrez
aussi que les
champs de force que mon programme Ether11 montre devraient présenter un
asymétrie si les ondes qui les composent étaient émises en spirale.
Il se produit un effet d'attraction d'un côté de l'axe et un effet de
répulsion de l'autre côté. Le résultat est une force transversale,
et cette force effectue une rotation continuelle qui justifie
parfaitement la "règle de la main droite" en particulier.</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Les
atomes sont ainsi construits que chaque électron alterne son spin
avec celui de l'électron qui se situe sur la même couche, du côté
opposé. Il y a quatre spins au total. Il
se produit deux rotations en sens contraire, dont l'effet est nul. Mais
alors le moindre rayonnement anormal provoque un déséquilibre <b><i>temporaire</i></b>
et une rotation dans un sens ou dans l'autre apparaît. Faraday
s'étonnait qu'un champ magnétique arrive à provoquer une rotation de
la polarisation de la lumière à l'intérieur de certains verres. C'est
que la lumière, qui est faite d'ondes composites dont la période
ondule latéralement, produit au contact de toute matière des champs de
force électromagnétiques que d'autres champs magnétiques peuvent
influencer... </p>
<p align="left"><b>Sautez à la page suivante.</b></p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Vous
pouvez toujours jeter un coup d'œil à cette page même si elle n'a pas
été révisée depuis des années. Vous pouvez seulement jeter un coup d'œil
aux graphiques, qui sont très instructifs. Sinon, je
vous invite à sauter immédiatement à la <a href="gravite.htm">page
suivante</a>, qui parle de la gravité. Elle devrait vous intéresser au
plus haut point, car la gravité est un phénomène important, et mes
explications sont désormais beaucoup plus limpides qu'autrefois.</p>
<p align="center"><b> </b></p>
<p align="center"><img border="0" src="images/ligne02.gif" width="559" height="10"></p>
<p align="center"><b> </b></p>
<p align="left"><b>Le rayonnement de deux électrons.</b></p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Puisque
les ondes stationnaires des électrons sont sphériques, leur
composition doit se faire de la manière suivante :</p>
</font>
</td>
</tr>
</table>
</div>
<p align="center"> </p>
<div align="center">
<center>
<table border="4" cellpadding="0" cellspacing="6">
<tr>
<td>
<p align="center"><font face="Times New Roman" size="4"><img border="0" src="images/lumiere03.gif" width="300" height="205">
</font>
</td>
<td>
<p align="center"><font face="Times New Roman" size="4"><img border="0" src="images/lumiere04.gif" width="381" height="205">
</font>
</td>
</tr>
</table>
</center>
</div>
<p align="center">Les ondes stationnaires entre deux
électrons.</p>
<p align="center"> </p>
<div align="center">
<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1000">
<tr>
<td width="100%">
<font face="Times New Roman" size="4">
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Ci-dessus,
à gauche, on distingue en premier lieu deux séries de cercles
concentriques qui représentent les ondes stationnaires sphériques de
deux électrons très rapprochés l'un de l'autre. On
remarquera que les ondes se recoupent à la fois sur des ellipsoïdes
concentriques et sur des hyperboloïdes. Il s'agit de surfaces de
révolution obtenues par rotation d'ellipses et d'hyperboles autour de
l'axe qui unit les deux particules. Elles se déploient dans un espace
en trois dimensions.</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">La
figure de droite montre les interférences qui se produisent par suite
de l'addition ou de la soustraction de ces ondes. On constate que ces
interférences sont effectivement disposées sur des ellipses
concentriques et sur des hyperboles. Rappelons que chaque électron
comporte (ce n'est vrai qu'en principe!) des ondes convergentes et divergentes. Ces interférences
résultent donc de la superposition théorique de quatre ondes distinctes.</p>
<p align="left"><b>Les hyperboles et les champs magnétiques.</b></p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Pour obtenir
le diagramme montré ci-dessous, il a fallu programmer l'ordinateur pour qu'il affiche
non pas les ondes de deux électrons, mais le total de leur énergie.
Les zones sont plus claires ou plus sombres selon que leur
phase relative est inférieure ou supérieure à
<font face="Symbol" size="4">p</font>
sur 2, c'est à dire 90°, sachant que l'opposition de phase a lieu à
180°. On obtient alors un réseau d'hyperboles:
</p>
</font>
</td>
</tr>
</table>
</div>
<P align=center>
</P>
<div align="center">
<center>
<table border="4" cellpadding="0" cellspacing="6">
<tr>
<td>
<p align="center"><img border="0" src="images/magnet14.gif" width="640" height="480">
</td>
</tr>
</table>
</center>
</div>
<P align=center><font size="4" face="Times New Roman">Les hyperboles résultant des interférences entre deux
électrons.</font>
</P>
<P align=center><font size="4" face="Times New Roman">Deux antennes émettrices
synchronisées produiraient un diagramme identique.</font>
</P>
<P align=center>
</P>
<div align="center">
<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1000">
<tr>
<td width="100%">
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">
<font face="Times New Roman" size="4">Il faut réaliser que ce diagramme
ne montre qu'un écart de 48 longueurs d'onde (on a ici 6 pixels par
longueur d'onde). Dans les faits, l'écart entre les particules vaut des
milliards de fois leur longueur d'onde. Alors les hyperboles sont
infiniment plus nombreuses et serrées les unes contre les autres.</font>
</p>
<font face="Times New Roman" size="4"><p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Le diagramme montré ci-dessous a été obtenu en
ajoutant simplement un troisième électron au centre de l'ensemble
précédent. Cette image spectaculaire montre que les interférences des
ondes d'au moins trois électrons ou positrons sont parfaitement capables de
reproduire la structure d'un champ magnétique.
</p>
</font>
</td>
</tr>
</table>
</div>
<P align=center>
</P>
<div align="center">
<center>
<table border="4" cellpadding="0" cellspacing="6">
<tr>
<td>
<p align="center"><img border="0" src="images/magnet15.jpg" width="640" height="480">
</td>
</tr>
</table>
</center>
</div>
<P align=center><font size="4" face="Times New Roman">Les lignes de force résultant de la superposition des
ondes provenant d'au moins trois sources.</font>
</P>
<P align=center><font size="4" face="Times New Roman">Trois antennes
synchronisées produiraient un diagramme identique.</font>
</P>
<P align=center>
</P>
<div align="center">
<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1000">
<tr>
<td width="100%">
<font face="Times New Roman" size="4">
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">
Un champ magnétique normal est produit par des milliards d'électrons
et de positrons, qui respectent toujours entre eux des distances qui
correspondent à un multiple exact de leur longueur d'onde. Leurs ondes
se composent ainsi de manière périodique, et le résultat est le
même. Par contre la chaleur a pour effet de nuire à cette disposition,
et c'est sans doute pourquoi les effets magnétiques sont plus intenses à des
températures proches du zéro absolu.
</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">On
peut constater que les lignes de force ne sont pas circulaires. Leur
courbure affecte
nettement la forme d'un fer à cheval, dont l'allure varie selon l'écart
entre les pôles. Dans un espace en trois dimensions, on a plutôt
affaire à des formes plus ou moins toroïdales. Les tores ressemblent donc
vaguement à des pneus d'auto, et ils sont de plus en plus grands de manière à
enfermer les précédents.
</p>
<p align="left"><b>Les champs magnétiques ont une portée limitée.</b></p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Personne à
ce jour n'avait présenté une explication mécanique des champs magnétiques
qui soit plausible. Il était donc impossible de produire des équations
fondées sur leur mécanique. La présente explication est hautement
vraisemblable et elle fait appel à des ondes sphériques.
</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Il est
désormais possible de calculer la distance des lignes de force, et ce calcul
montre clairement qu'il en existe toujours <b><i>une dernière</i></b>, dont la
distance L a un lien avec la longueur d'onde <font size="4" face="Symbol">l</font>
de l'électron, et avec la distance D entre les deux électrons les plus
éloignés :
</p>
<p align="center">L = D<sup> 2</sup> / n * lambda
avec n impair.</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Il s'agit
de repérer les zones où la différence de marche atteint une demi-longueur
d'onde, d'où n impair : 1, 3, 5, 7... Par exemple, si l'électron le plus
éloigné (donc avec n = 1) est à 100 longueurs d'ondes de l'axe, et peu
importe le nombre d'électrons, la ligne de force la plus éloignée se trouvera à 10 000
longueurs d'ondes. La deuxième ligne de force se trouvera à 3333 longueurs d'onde (10 000 /
3), la troisième à 2000 longueurs d'onde (10 000 / 5), et ainsi de suite. Ce
calcul n'est exact que pour des valeurs élevées, car il s'agit plus exactement
de satisfaire l'équation suivante selon Pythagore :
</p>
<p align="center">SQRT(D<sup> 2</sup> + L<sup> 2 </sup>) - L = n
* lambda
/ 2</p>
<p align="center"> </p>
<p align="left"><b>Pas de champ magnétique sans lignes de force.</b></p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Il existe
donc une distance maximum au-delà de laquelle les lignes de force ne peuvent
pas exister. Et alors il n'existe pas de champs magnétiques non plus. Cela
ébranle de manière décisive la théorie de Maxwell sur la nature «
électromagnétique » de la lumière. D'une part celle-ci ne peut pas contenir
de champs magnétiques puisque ceux-ci disparaissent plus rapidement que selon
le carré de la distance.
</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">D'autre
part ces champs doivent être produits par au moins trois sources distinctes
synchronisées et relativement espacées. Il est donc <b><i>impossible</i></b>
que ce soit localement par un seul photon, à plus forte raison si ce dernier se
déplace à la vitesse de la lumière. Inversement, cela ébranle donc aussi
sérieusement la théorie des photons, car celle-ci admet la présence d'un seul
photon. Il est tout aussi impossible qu'un photon produise à lui seul
un champ magnétique en atteignant la matière.
</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Que ce soit
bien clair, les champs magnétiques sont produits par les électrons et par le
positron qui est présent à l'intérieur du proton, et seulement s'il y a une
anomalie de spin. Il n'est pas nécessaire qu'ils se déplacent. On montre
ci-dessous que des électrons qui effectuent une rotation provoquent une telle
anomalie dans la matière environnante, et donc qu'un solénoïde dans lequel circule un courant produit aussi,
mais indirectement, un champ magnétique.
</p>
<p align="left"><b>Des ondes partiellement stationnaires.</b></p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Le
problème se complique quelque peu si l'on considère que le véritable
électron est fait d'ondes partiellement stationnaires. Ceci signifie que
l'électron n'existe en tant qu'ondes stationnaires que dans un espace
relativement restreint. On en conclut que les champs magnétiques pourraient
avoir une portée encore plus limitée pour cette raison. En effet, à partir
d'une certaine distance, il ne subsiste en pratique que des ondes progressives
divergentes :
</p>
</font>
</td>
</tr>
</table>
</div>
<P align=center>
</P>
<div align="center">
<center>
<table border="4" cellpadding="0" cellspacing="6">
<tr>
<td>
<p align="center"><img border="0" src="images/proton08.gif" width="640" height="258"></td>
</tr>
</table>
</center>
</div>
<P align=center>L'électron est fait d'ondes « partiellement stationnaires ».
</P>
<P align=center>
</P>
<div align="center">
<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1000">
<tr>
<td width="100%">
<p class="MsoTitle" style="text-indent: 35.4pt; text-align: justify">
<font face="Times New Roman" size="4">
Le processus d'amplification fait en sorte qu'à une certaine
distance, ce sont les ondes divergentes qui sont les plus intenses. On
montre à la page traitant des <u><a href="ondes.htm">ondes
stationnaires</a></u> que dans ce cas, les ventres et les nœuds se déplacent, et
c'est donc aussi le cas en ce qui concerne les ondes stationnaires plus
complexes qui se forment entre deux électrons. L'animation ci-dessous
le montre très bien :
</font>
</td>
</tr>
</table>
</div>
<P align=center>
</P>
<font face="Times New Roman" size="4">
</font>
<div align="center">
<center>
<table border="4" cellpadding="0" cellspacing="6">
<tr>
<td>
<p align="center"><img border="0" src="images/proton09.gif">
</td>
</tr>
</table>
</center>
</div>
<p align="center">Les ondes partiellement stationnaires complexes produites par
deux électrons. </p>
<p align="center"> </p>
<div align="center">
<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1000">
<tr>
<td width="100%">
<font face="Times New Roman" size="4">
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">On y distingue toujours les ellipses
concentriques et les hyperboles. Ici, les hyperboles oscillent
légèrement, et les ellipses grandissent. Il s'agit dans le cas présent d'électrons de
spin opposé, mais le résultat serait semblable avec deux électrons de
même spin. </p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Mais
tout indique que les champs magnétiques sont plutôt produits par des
électrons et des positrons qu'on met en présence. On a vu ailleurs que c'est très nettement le fait que leurs
ondes stationnaires se forment simultanément qui identifie les
électrons ou les positrons. Cette étude suppose
que <a href="quarks.htm"> les quarks</a> qui composent les neutrons sont faits uniquement de
couples d'électrons, et que leurs ondes se composent avec celles des
champs gluonique de manière à produire une particule neutre.</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">On
sait que la désintégration bêta d'un neutron produit un proton et un
électron. Mais puisqu'il y a bien fallu une cause à cette
désintégration, on peut présumer qu'en fait le neutron a absorbé un
couple électron-positron de manière à libérer l'électron. À cause
de sa charge, il faut en effet envisager le fait que le proton comporte un positron
additionnel. C'est de ce positron dont il sera
question ici.</p>
<p align="left"><b>Un rayonnement à sens unique.</b></p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Voyons
donc comment le rayonnement d'un électron et d'un positron devra
évoluer. L'ordinateur montre que la composition de leurs ondes se fait
d'une manière inattendue. Il se produit en particulier un rayonnement
à sens unique tout à fait remarquable, particulièrement sur l'axe,
comme le montrent très bien les diagrammes ci-dessous :</p>
</font>
</td>
</tr>
</table>
</div>
<p align="center"><font size="4" face="Times New Roman"> </font></p>
<div align="center">
<center>
<table border="4" cellpadding="0" cellspacing="6">
<tr>
<td>
<p align="center"><img border="0" src="images/proton04b.gif"></td>
</tr>
</table>
</center>
</div>
<p align="center">En présence d'un électron et d'un positron, on observe qu'il
se produit une asymétrie sur l'axe.</p>
<p align="center">Ci-dessus, on obtient des interférence constructives à
gauche, mais elles sont destructives à droite.</p>
<p align="center">Toutefois ces effets varient selon le spin des particules,
mais aussi selon la distance qui les sépare. </p>
<p align="center">Ce diagramme ne tient pas compte des ondes stationnaires, mais
seulement des ondes émises par les particules.</p>
<P align=center>
</P>
<div align="center">
<center>
<table border="4" cellpadding="0" cellspacing="6">
<tr>
<td>
<p align="center"><img border="0" src="images/proton10.gif" width="640" height="196"></td>
</tr>
</table>
</center>
</div>
<P align=center>Contrairement à ci-dessus, ce diagramme montre les ondes stationnaires.</font>
<font face="Times New Roman" size="4">
Il y a donc quatre ondes d'impliquées.
</P>
<P align=center>Remarquer la même asymétrie du rayonnement le long de l'axe,
qui détermine les pôles d'un aimant.
</P>
<P align=center>Les ondes montrées à droite se dirigent dans le sens <b><i>contraire
à toute attente</i></b>, soit en direction des deux particules.
</P>
<P align=center>
</P>
<div align="center">
<center>
<table border="4" cellpadding="0" cellspacing="6">
<tr>
<td>
<p align="center"><img border="0" src="images/magnetiques02.gif" width="400" height="300"></td>
</tr>
</table>
</center>
</div>
<P align=center>Un électron et un positron. Le rayonnement transversal se fait en zigzag et
les hyperboles alternent.
</P>
<P align=center>
</P>
<div align="center">
<center>
<table border="4" cellpadding="0" cellspacing="6">
<tr>
<td>
<p align="center"><img border="0" src="images/magnetiques03.gif" width="400" height="300"></td>
</tr>
</table>
</center>
</div>
<P align=center>Deux électrons et deux positrons. Le rayonnement axial à sens
unique s'intensifie.
</P>
<P align=center>Le sens des ondes alterne d'une hyperbole à l'autre, d'où un
« rayonnement alternatif ».
</P>
<P align=center>
</P>
<div align="center">
<center>
<table border="4" cellpadding="0" cellspacing="6">
<tr>
<td>
<p align="center"><img border="0" src="images/magnetiques04.gif" width="204" height="180"></td>
</tr>
</table>
</center>
</div>
<P align=center>Le rayonnement de huit électrons et positrons (16 ondes au
total) à grande distance.
</P>
<P align=center>La tendance se confirme : le sens du rayonnement alterne d'une
hyperbole à l'autre.
</P>
<P align=center>
</P>
<div align="center">
<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1000">
<tr>
<td width="100%">
<font face="Times New Roman" size="4">
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Ces
animations montrent qu'ailleurs que sur l'axe, le sens du rayonnement alterne, soit en direction des
particules, soit en sens opposé. Ce <b><i>rayonnement alternatif</i></b>
se précise à mesure
qu'on augmente le nombre de particules, à la condition de respecter
toujours les distances correctes entre elles. Cette page n'en montre pas
plus pour l'instant en ce qui concerne la force de Laplace (ou de Lorentz), mais elle
montre que c'est dans ce sens qu'il faudra
chercher.</p>
</font></font>
<font face="Times New Roman" size="4">
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Sur
l'axe, non
seulement le
sens du rayonnement est inversé si le spin de l'électron ou du
positron est inversé, mais il est également inversé aux demi-longueurs
d'ondes. Par contre ce rayonnement à sens unique disparaît à
mi-chemin ; il est remplacé par des ondes stationnaires relativement
faibles.</p>
<p align="left"><b>Il existe quatre sortes d'atomes d'hydrogène. </b></p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Un
atome d'hydrogène comporte un électron et un proton seulement, et
pourtant il peut exister quatre sortes d'atomes d'hydrogène. On a
montré à la page d'accueil que les électrons de spin -1/2 et +1/2 vibraient en
opposition de phase, mais que leurs nœuds se formaient simultanément.
Les positrons vibrent au quart et aux trois quarts d'une période, aussi
selon deux spin opposés. Ceci montre bien qu'il y a quatre
possibilités de combinaison entre eux. Au contraire les atomes d'hélium
sont tous semblables. En vertu du principe d'exclusion, découvert par
Pauli, ils comportent nécessairement les deux électrons de chaque spin, et
c'est sans doute aussi le cas des deux positrons.</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Chaque
atome d'hydrogène pouvant rayonner dans un sens ou dans l'autre, on aura pas
moins de huit situations possibles s'il y a deux atomes d'hydrogène en
présence. Mais à cause du principe
d'exclusion, les deux électrons de spin opposé font en sorte que le
rayonnement unidirectionnel est toujours annulé ou presque dans la
majorité des atomes.</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Ceci
indique qu'un atome d'hydrogène devient forcément magnétique si son électron est
forcé de se situer à une distance anormale, ce que les taches solaires
semblent confirmer. Toutefois les atomes d'hydrogène sont le plus souvent
liés entre eux ou avec d'autres atomes. À l'intérieur d'une telle molécule, on peut
penser que le spin des électrons alterne de manière à annuler les
effets magnétiques. Le principe d'exclusion pourrait donc
s'appliquer aussi aux molécules. Mais
certaines molécules pourraient faire exception, produisant des aimants.</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Il
semble donc que le réseau complexe d'ondes stationnaires montré plus
haut constitue bel et bien un champ
magnétique. Le rayonnement à sens unique est présent surtout à
l'extérieur des particules. Il provient de l'espace extérieur
d'un côté et il persiste de l'autre côté.</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Ce
phénomène implique aussi obligatoirement les ondes convergentes d'un
électron. Or la force de ces ondes ne correspond pas au carré de la
distance. On montre ailleurs dans ces pages que c'est à cause du
phénomène d'amplification. Il faut en conclure que la force d'un champ
magnétique ne peut pas non plus s'exercer selon le carré de la
distance. À grande distance, elle chute sûrement d'une manière plus radicale que celle de
la lumière.</p>
<p align="left"><b>Des quantités faramineuses d'énergie.</b></p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Il
sera donc possible de déterminer le diamètre efficace de l'électron, qu'on peut évaluer provisoirement (au pif) à un
mètre environ à cause des champs électrostatiques. Ils sont en effet
encore très effectifs à une distance d'un mètre, alors qu'ils chutent
radicalement au-delà de ce point. </p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">On
montre à la page sur la gravité que le point
correspondant à la masse d'un
électron selon l'équation d'Albert Einstein permettra d'évaluer la
quantité d'énergie rayonnée en une seconde par la matière. Si ce
point devait correspondre effectivement à un mètre, on pourra en
déduire que cette énergie vaut :</p>
<p align="center">E = m c<sup> 4</sup> joules par seconde.</p>
<p align="left"><b>Des champs électrostatiques très particuliers.</b></p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Ainsi
les champs magnétiques rappellent nettement les champs
électrostatiques
évoqués à la page sur <u><a href="coulomb.htm">la force de
Coulomb</a></u>. On y montre que les électrons rayonnent
des ondes l'un vers l'autre, et que ces ondes forment à leur tour des
ondes stationnaires planes. Ces ondes sont amplifiées par effet de
lentille de la même manière que les électrons, et leur rayonnement se
fait uniquement sur l'axe.</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Normalement,
un électron isolé rayonne autant d'énergie qu'il en utilise, ce qui
fait que la pression de radiation de ses ondes annule exactement l'effet
d'ombre. Mais dans ce cas particulier, le système rayonne beaucoup plus
d'énergie sur l'axe qu'ailleurs. C'est pourquoi deux électrons se
repoussent alors qu'il se produit au contraire un effet d'attraction sur
un plan perpendiculaire. C'est ce que montre la figure ci-dessous, sous
réserve que la distance relative comparée à la longueur d'onde pourrait être
infiniment supérieure :</p>
</font>
</td>
</tr>
</table>
</div>
<p align="center"> </p>
<div align="center">
<center>
<table border="4" cellpadding="0" cellspacing="6">
<tr>
<td>
<p align="center"><img border="0" src="images/mecanique06a.gif" width="438" height="200"></td>
</tr>
</table>
</center>
</div>
<p align="center"> <img border="0" src="images/mecanique06.gif" width="476" height="256"></p>
<p align="center"><font size="4" face="Times New Roman">Un champ gluonique ou
électrostatique.</font></p>
<p align="center"><font size="4" face="Times New Roman"> </font></p>
<div align="center">
<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1000">
<tr>
<td width="100%">
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">
<font face="Times New Roman" size="4">
Mais
on a vu que dans le cas d'un couple proton-électron, il se produit
plutôt un rayonnement
à sens unique. On peut ainsi envisager plutôt deux couples
proton-électron, donc quatre particules orientées sur un même axe.
Alors si ce rayonnement se fait en sens contraire, il se produit des
ondes stationnaires tout à fait semblables, d'où un effet de répulsion. S'il se fait dans le
même sens, il n'y aura pas d'ondes stationnaires et l'effet
d'attraction dû à l'effet d'ombre l'emportera.
</p>
<p align="left"><b>Les atomes d'hydrogène : des aimants incomplets.</b></p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">La
force qui repousse ou qui attire deux aimants est donc semblable à celle
des champs électrostatiques. En première analyse, un couple
positron-électron (plus exactement un couple proton-électron, c'est à
dire un atome d'hydrogène) se comporte donc comme un aimant, les pôles
nord et sud ayant remplacé les charges positives ou négatives. Toutefois
on a vu que le sens du rayonnement est inversé si le spin diffère,
mais aussi si la distance varie d'une demi-longueur d'onde. Il
faut que ce couple soit associé au
couple complémentaire de spin opposé et dont le sens du rayonnement
est le même pour que l'aimant soit complet. On en déduit qu'une
molécule d'hydrogène faite de deux atomes comporte nécessairement deux électrons de spin
différent et que le principe d'exclusion de Pauli s'applique aussi aux
molécules.
</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">
Comme le démontre l'expérience Stern-Gerlach, l'atome d'hydrogène est
dévié dans un sens ou dans l'autre en traversant un champ magnétique, mais la raison est différente.
Ce champ agit aussi à cause de la force de Laplace et il fait toujours pivoter le couple de la
même manière parce qu'il agit davantage sur l'électron, qui est 1836
fois plus léger que le proton. La déviation dépend alors du spin
respectif de l'électron et du
positron. Ce comportement est donc différent de celui d'un aimant
complet.
</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Au
contraire, l'atome d'hélium contient deux protons et deux électrons,
et nous savons par le principe d'exclusion que ces deux électrons n'ont
pas le même spin. Il réagit donc d'une manière neutre dans
l'expérience Stern-Gerlach.</p>
</font>
</td>
</tr>
</table>
</div>
<P align=center><font size="4" face="Times New Roman"> </font>
</P>
<div align="center">
<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1000">
<tr>
<td width="100%">
<font face="Times New Roman" size="4">
<center>
<p align="left"><b>Les effets magnétiques sont réversibles.</b></p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">On
peut facilement vérifier que les interférences entre deux sources sont
parfaitement réversibles. Le déplacement de l'une ou de l'autre
produit les mêmes résultats.
</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Il
suffit de faire circuler des électrons dans un sens perpendiculaire aux
lignes de force d'un aimant pour qu'ils effectuent des rotations. On en
déduit qu'il
suffit de leur faire effectuer des rotations à l'intérieur d'un
solénoïde pour produire l'équivalent d'un aimant. On obtiendrait sans
doute le même résultat en les faisant circuler à l'intérieur d'un
grand nombre de solénoïdes parallèles alignés sur les lignes de force d'un
aimant.
</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Dans
la matière, <u><a href="electrons.htm">les
électrons</a></u> sont toujours disposés de manière à
annuler les effets d'un rayonnement anormal. Ce n'est pas le cas à
l'intérieur d'un aimant, et il s'agit donc d'une situation très
particulière qui implique une anomalie de spin à
l'intérieur de certaines molécules. On sait qu'un champ magnétique ne
peut aimanter le fer doux en permanence, mais qu'il peut le faire avec
l'acier. Il provoque de toute évidence la permutation de certains
électrons de spin opposé, ce qui est une atteinte au principe
d'exclusion de Pauli. Cette anomalie ne persiste que si les
électrons déplacés ne peuvent réintégrer leur position initiale, à
cause de la structure moléculaire du matériau.
</p>
<p align="left"><b>L'induction électromagnétique.</b></p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Dans le cas de l'induction
électromagnétique, c'est plutôt à l'intérieur d'un fil conducteur que
les électrons tendent à annuler ce rayonnement. Ils y réussissent
rapidement, et c'est pourquoi
l'induction ne se produit que l'espace d'un court instant, pour cesser
ensuite à moins que le sens du rayonnement ne s'inverse périodiquement.
</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Un
électron qui se déplace dans un fil conducteur produit des ondes plus intenses vers
l'avant et plus faibles vers l'arrière à cause de l'effet Doppler. La
force qui en résulte a été évaluée à la page d'accueil et elle implique les masses actives et réactives. Cette force possède
la propriété de déplacer d'autres électrons, par la pression de
radiation. Mais elle agit beaucoup plus fortement sur ceux qui sont en
phase, et elle est pratiquement nulle sur ceux qui sont en opposition de
phase.
</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Dans
ce fil conducteur, la majorité des électrons sont captifs d'un atome. En
présence du rayonnement émis par les électrons qui y circulent, seuls
ceux qui sont en opposition de phase
demeurent sur place. Ils rayonnent donc des ondes en opposition de phase.
Pendant ce temps ceux qui étaient en phase se trouveront déplacés
d'une fraction de longueur d'onde, dans une zone où leur rayonnement se
fera aussi en opposition de phase.
</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Il faut bien comprendre que les
électrons rayonnent des ondes à même leur propre énergie, qui est considérable.
C'est un peu comme si on déplaçait une charge explosive à la surface
de l'eau avant qu'elle n'explose. La force de la poussée est
insignifiante comparativement à celle de l'explosion.
</p>
<p class="MsoTitle" style="TEXT-INDENT: 35.4pt; TEXT-ALIGN: justify">Ceux
qui connaissent bien l'optique verront que le système montré
ci-dessous doit rayonner des ondes dans
toutes les directions parce qu'il n'est pas cohérent. Dans la matière,
les électrons sont disposés normalement de cette manière. Par le jeu
des interférences, les ondes s'ajoutent ou se détruisent
périodiquement tout autour, mais leur énergie ne se perd pas.
</p>
</center>
</font>
</td>
</tr>
</table>
</div>
<p align="center"><img border="0" src="images/magnetiques11.gif" width="366" height="344"></p>
<p align="center"><font size="4" face="Times New Roman">Les électrons
distribués au hasard rayonnent leur énergie dans toutes les directions.</font></p>
<p align="center"> </p>
<p align="center"><font size="4" face="Times New Roman"> <img border="0" src="images/magnetiques12.gif" width="431" height="218"></font></p>
<p align="center"><font size="4" face="Times New Roman">Un rayonnement anormal aligne les électrons selon leur spin.</font></p>
<p align="center"><font size="4" face="Times New Roman">Ils rayonnent alors leur
énergie sur un seul axe, et dans les deux sens.</font></p>
<p align="center"><font size="4" face="Times New Roman"> </font></p>
<div align="center">
<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1000">
<tr>
<td width="100%">
<font face="Times New Roman" size="4">