11.1 File de vortex-lumière

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La file de vortex-lumière est ce qui constitue un photon. Les vortex ont un axe perpendiculaire à la direction de propagation

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Dans un champ de créatons uniforme, les vortex-lumière ont un mouvement rectiligne de vitesse : celle de la lumière « dans le vide ».

Chaque vortex est une onde et la file de vortex ressemble à un groupe de vagues se propageant à la surface de l’océan.

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11.2 Modèle du photon

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En 1905, Albert Einstein a montré que la lumière n’était pas répartie de façon homogène dans l’espace mais que son énergie était quantifiée. Cela a conduit à introduire le photon, le plus petit quantum d’énergie lumineuse, cette particule d’énergie .

Ce que propose ma théorie est que le photon lui-même n’est pas une particule élémentaire mais est composé de vortex. Ainsi l’énergie du photon n’est pas uniformément répartie dans l’espace occupé par le photon mais est localisée, condensée sous forme de vortex.

 

Il est considéré que le photon est constitué de Nf files de vortex possédant chacune NV vortex.

Le nombre de files Nf est un entier constant quelle que soit la fréquence du photon.

 

Le schéma suivant représente un photon possédant dans cet exemple Nf = 9 files de Nv = 7 vortex chacune :

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11.3 Énergie et longueur du photon

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L’énergie d’un photon a été donnée par Albert Einstein en 1905, prolongeant les travaux de Max Planck, par la célèbre formule : .

 

Ainsi l’énergie d’un photon augmente directement linéairement avec sa fréquence.

Cela s’explique dans la théorie que je propose par le fait que le nombre de vortex composant un photon augmente également avec la fréquence.

Dans notre modèle, la longueur du photon, dimension selon le sens de propagation, est considérée constante.

La distance moyenne entre les vortex d’une file étant de l/4, la longueur d’un photon est donnée par l’expression  où NV représente le nombre de vortex d’une file constituant le photon.

 

Dans la présente théorie, le vortex et le photon possèdent une masse (très faible, mais non nulle).

 

L’énergie d’un « vortex-lumière » est donnée par l’expression : .

Il est considéré que l’énergie EV d’un vortex est une constante universelle au même titre que la vitesse de la lumière ou la constante de Planck.

 

L’énergie du photon est donnée par l’expression suivante :

 

Des équations précédentes, on en déduit la formule fondamentale donnant la fréquence :

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Le nombre de vortex par file constituant un photon de fréquence n est donné par l’expression suivante :

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Le rapport étant une constante universelle, le nombre de vortex par file est directement proportionnel à la fréquence n du photon.

 

De plus, la longueur théorique d’un photon est donnée par l’expression suivante :

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11.4 Onde électromagnétique et photon

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11.4.1 Onde électromagnétique

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Dans la présente théorie, il est proposé qu’au-dessous d’une certaine fréquence n0, un atome peut émettre des vortex-lumière un par un.

Ainsi la distance entre vortex, et donc la longueur d’onde ainsi que la fréquence de l’onde électromagnétique peuvent varier de façon presque continue aux limitations de la mécanique quantique près.

 

Pour des fréquences plus petites que n0, les vortex seront séparés par des distances supérieures (voire très supérieures) à la longueur du photon et ainsi il devient impossible d’observer la présence d’un photon pour tout volume cylindrique de base Lphoton choisi entre deux vortex.

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11.4.2 Photon

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Il est également proposé qu’au-dessus d’une certaine fréquence n0, un atome ne peut émettre les vortex-lumière que par paquet : c’est le photon.

 

Pour deux photons de fréquences différentes, nous avons :

 

La différence de fréquence entre les deux photons est donnée par la formule suivante :

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Pour un photon, la fréquence ne pourrait pas varier de façon continue, mais serait quantifiée avec le pas fréquentiel suivant (correspondant à NV1 = NV0+1) : .

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On visualiserait donc un photon si l’un des critères suivants (tous équivalents entre eux) est respecté :

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Il est alors possible d’écrire   ainsi que .

 

A contrario, pour une longueur d’onde l plus grande que l0 seule une onde électromagnétique sera présente. Il n’est plus possible de parler de photon.

Par exemple, pour n = 3 MHz, on a l = 100 mètres. Les vortex sont séparés par une distance de 25 mètres et donc on ne peut pas localiser de « particule » entre 2 vortex consécutifs.

 

Il est important de comprendre que, malgré l’existence de cette fréquence n0 délimitant le domaine des ondes électromagnétiques et celui des photons, c’est le même phénomène physique fondamental qui est à l’œuvre dans les deux cas : la propagation de vortex-lumière à la vitesse de la lumière QUELLE QUE SOIT LA FRÉQUENCE n décrivant la totalité du spectre fréquentiel.

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