Ces ondes qui nous entourent

Dans l'univers, quelques règles gouvernent les phénomènes, allant de la suite de Fibonacci à la morphogenèse des figures créées par les diverses ondes. 

Si on pense l'univers avoir été créé au hasard des impacts d'atomes, de météorites ou autres, ce n’est pas impossible mais ce ne fut pas n’importe comment.

Peut-être au commencement étaient les ondes ?

Qu’est-ce qu’une onde ?

“Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales du milieu. Elle se déplace avec une vitesse déterminée qui dépend des caractéristiques du milieu de propagation.
Il existe trois principaux types d'ondes :
- les ondes mécaniques se propagent à travers une matière physique dont la substance se déforme. Les forces de restauration inversent alors la déformation. Par exemple, les ondes sonores se propagent via des molécules d'air qui entrent en collision avec leurs voisines. Lorsque les molécules entrent en collision, elles rebondissent aussi l'une contre l'autre. Cela empêche alors les molécules de continuer à se déplacer dans la direction de la vague ;
- les ondes électromagnétiques ne nécessitent pas de support physique. Au lieu de cela, elles consistent en des oscillations périodiques de champs électriques et magnétiques générés à l'origine par des particules chargées, et peuvent donc voyager à travers le vide ;
- les ondes gravitationnelles ne nécessitent pas non plus de support. Ce sont des déformations de la géométrie de l'espace-temps qui se propagent.
Ces trois types varient en longueur d'onde et comprennent, pour les ondes mécaniques, les infrasons, les sons et les ultrasons ; et pour les ondes électromagnétiques les ondes radio, les micro-ondes, le rayonnement infrarouge, la lumière visible, le rayonnement ultraviolet, les rayons X et les rayons gamma”.

Source : wikipedia : https://fr.wikipedia.org/wiki/Onde

Si nous connaissons bien les ondes sonores dont nos oreilles font un échos, connaissons-nous bien les autres ondes ? Celles que l’on voit, mais surtout celles que l’on ne voit pas. 

Qu’est-ce que le rayonnement visible et invisible – Définition

“En général, le rayonnement électromagnétique peut être divisé en une partie visible et invisible du spectre électromagnétique. Rayonnement visible et invisible
En général, le rayonnement électromagnétique peut être divisé en une partie visible et invisible du spectre électromagnétique. La lumière est un rayonnement électromagnétique dans une certaine partie du spectre électromagnétique. Le mot fait généralement référence à la lumière visible , qui est le spectre visible qui est visible à l’œil humain. La lumière visible est généralement définie comme ayant des longueurs d’onde dans la plage de 400 à 700 nanomètres (nm).
Le rayonnement électromagnétique dans la région de la lumière visible se compose de quanta (appelés photons ) qui sont à l’extrémité inférieure des énergies qui sont capables de provoquer une excitation électronique au sein des molécules, ce qui entraîne des changements dans la liaison ou la chimie de la molécule. Les photons sont classés en fonction des énergies des ondes radioélectriques de faible énergie et du rayonnement infrarouge, à travers la lumière visible, aux rayons X à haute énergie  et aux rayons gamma .
À l’extrémité inférieure du spectre de la lumière visible, le rayonnement électromagnétique devient invisible pour l’homme (infrarouge) parce que les photons n’ont plus assez d’énergie individuelle pour provoquer un changement moléculaire durable (un changement de conformation) dans la molécule visuelle rétinienne dans la rétine humaine, ce changement déclenche la sensation de vision.
“Rayonnement invisible
Tous les rayonnements électromagnétiques à l’exception de la lumière visible (une bande très étroite) sont invisibles. Le rayonnement invisible comprend les ondes radio, infrarouge, UV, micro-ondes et rayonnement gamma. De plus, les rayonnements alpha et bêta ainsi que les «rayons cathodiques» – qui sont tous des flux de particules – sont invisibles .
Il convient de noter qu’aucun rayonnement invisible n’est complètement invisible pour l’œil humain. Un sujet connexe est celui des phénomènes visuels des rayons cosmiques , dans lesquels les astronautes peuvent voir des éclairs de lumière , qui sont probablement dus à des particules de rayons cosmiques individuelles interagissant avec leurs yeux. Les chercheurs pensent que ces éclairs perçus spécifiquement par les astronautes dans l’espace sont dus aux rayons cosmiques (particules chargées de haute énergie au-delà de l’atmosphère terrestre), bien que le mécanisme exact soit inconnu”.

Source : Qu’est-ce que le rayonnement visible et invisible – Définition - janvier 9, 2020 par Nick Connor - https://www.radiation-dosimetry.org/fr/quest-ce-que-le-rayonnement-visible-et-invisible-definition/

Les ondes et les phénomènes inconnus, il y en a pléthore. Pourtant si on ne peut pas réellement les expliquer, certains se formalisent devant nos yeux comme des résultats géométriques extraordinaires. Dans l’immensité de la petite échelle, il y a les figures de Chaldni.

Figure de Chaldni

“Les figures de Chladni sont les motifs géométriques que forme une poudre sur une plaque en vibration. Elles sont ainsi nommées en l'honneur du savant allemand Ernst Chladni.
Les figures de Chladni dépendent de la fréquence de vibration de la plaque. Elles tracent les lignes nodales, c'est-à-dire les lignes des nœuds de vibration, là où les ondes stationnaires sont destructives et l'amplitude minimale. À chaque motif correspond un mode propre excité.
Fonctionnement
Une plaque horizontale est fixée de manière rigide sur un support central. Elle peut être de taille, de forme et d'épaisseur variée. Historiquement, les plaques utilisées par Chladni étaient en métal, mais de nombreux matériaux permettent la formation de motifs nets et nombreux.
Une fois la plaque fixée au support, on dispose du sable sur celle-ci puis on la met en vibration, par exemple grâce à un archet que l'on frotte verticalement sur le bord de la plaque. Sous l'excitation de l'archet, la plaque vibre, et le sable se déplace depuis les zones de forte vibration vers les zones où elle est moins forte, voire nulle (respectivement ventres et nœuds de vibration de l'onde stationnaire), formant ainsi des figures de Chladni. La pratique actuelle est de mettre les plaques en vibration par un vibreur de Melde.
Dans le cas du vibreur de Melde, le point central possède une condition sur son mouvement, tandis que la périphérie de ces plaques n'est pas assujettie au support. Elle est donc libre de vibrer.
En étudiant une même plaque, la modification de la fréquence d'excitation fait apparaître des figures différentes, de plus en plus complexes, qui correspondent aux modes vibratoires de cette plaque. On peut atténuer la vibration à certains endroits en y posant un doigt, ce qui va rompre en partie le motif. Des nouvelles figures apparaissent lorsqu'on modifie les paramètres de la plaque (forme, taille, épaisseur, etc.).
Il existe une très grande variété de motifs (une infinité) selon les caractéristiques de la plaque et la manière dont on la fait vibrer. Cependant en pratique, on n'observe que 4 à 15 motifs par plaque, car au-dessus d'une certaine fréquence, la plaque vibre trop peu en amplitude pour permettre le déplacement des grains, et alors aucune figure n'apparaît.

Source : wikipedia : https://fr.wikipedia.org/wiki/Figure_de_Chladni

Si l’on peut générer des ondes sonores qui vont créer des figures avec du sable, regardons aussi du côté de l’infini de la mer et penchons-nous sur le phénomène des vagues.

Vague

"Une vague est une déformation de la surface d'une masse d'eau⁣⁣, le plus souvent sous l'effet du vent. À l'interface des deux fluides principaux de la Terre, le vent crée des vagues sur les océans, mers et lacs. Ces mouvements irréguliers se dispersent à la surface de l'eau et sont collectivement appelés état de la mer. D'autres phénomènes, moins fréquents, sont aussi la source de vagues. Ainsi, les séismes majeurs, éruptions volcaniques ou chutes de météorites créent également des vagues appelées tsunamis ou raz-de-marée. La marée est également à l'origine de vagues très particulières, appelés mascarets, qui se produisent dans les circonstances où l'onde de marée rencontre un courant opposé et de vitesse égale. Certains phénomènes météorologiques peuvent être à l'origine de « météo-tsunamis » (ou tsunamis météorologiques, dont la vague peut avoir les mêmes caractéristiques que celle d'un tsunami). Enfin, les navires sont aussi des sources de vagues.
Les vagues les plus cambrées peuvent déferler en créant des turbulences et des courants marins. Il s'agit d'ondes de gravité, la force de rappel étant la pesanteur : leur évolution est déterminée par les propriétés communes aux ondes comme la réflexion, la réfraction et la diffraction”.”

Source : source - https://fr.wikipedia.org/wiki/Vague

Est-ce qu’une vague est une onde ou le résultat d’une onde, d’un choc ou autre ? En fait, certainement un peu tout cela. Mais cette nature morphogénétique dont la forme crée l’effet et en retour l’effet crée la forme, fait que l’étude des ondes est fascinante et infinie. Pourquoi les vins vieillissent plus vite dans des contenants pyramidaux ? Pourquoi ? Personne aujourd’hui ne peut y répondre mais les formes générées sont souvent loin d’être chaotiques.

Les ondes dans les microcosmes des cellules ou dans le macrocosme de l’espace fascinent. Pourquoi certaines ondes nous traversent sans effets immédiat apparents et pourquoi d’autres rebondissent, voire encore nous affectent. Tout un champ exploratoire demeure à explorer pour enrichir la base de nos connaissances. 

Pour conclure ce tour d’horizon des ondes : les ondes gravitationnelles qui génèrent de magnifiques tableaux harmonieux entre les masses stellaires, les trous noirs et autres phénomènes spatiaux.

Les ondes gravitationnelles

“En physique, une onde gravitationnelle, appelée parfois onde de gravitation, est une oscillation de la courbure de l'espace-temps qui se propage à grande distance de son point de formation.
Albert Einstein a prédit l'existence des ondes gravitationnelles en 1916 : selon sa théorie de la relativité générale qu’il venait de publier, de même que les ondes électromagnétiques (lumière, ondes radio, rayons X, etc.) sont produites par les particules chargées accélérées, les ondes gravitationnelles seraient produites par des masses accélérées et se propageraient à la vitesse de la lumière dans le vide. Cependant, la réalité des ondes gravitationnelles a été longuement débattue. Einstein changea plusieurs fois d'avis à ce sujet, la question étant de savoir si ces ondes avaient effectivement une existence physique ou bien constituaient un artefact mathématique résultant d'un choix du système de coordonnées. Pour statuer, et disposer à cette occasion d'un nouveau test de la relativité générale, seule la recherche expérimentale pouvait lever le doute. Les efforts dans ce sens ont été engagés à partir des années 1960, avec la réalisation des premières barres de Weber.
Depuis 2016, l'existence des ondes gravitationnelles est confirmée, grâce à une première observation faite le 14 septembre 2015. Cette observation ouvre un champ nouveau d'observation de l'univers à grande échelle, d'autant que les ondes gravitationnelles ne sont pas arrêtées par la matière.”

Source : wikipedia - https://fr.wikipedia.org/wiki/Onde_gravitationnelle

Si c'est une nouveauté en sciences de l'espace, cela ne l'est pas en architecture, ni en mathématiques. La suite de Fibonacci que l'on observe dans le ciel est la même que celle utilisée en architecture. Avec une simplification humaine appelée le nombre d'or régulé par le nombre ᴨ (Pi) qui s'insère dans la suite de façon infinie. 

En mathématiques, la suite de Fibonacci est une suite de nombres entiers dont chaque terme successif représente la somme des deux termes précédents, et qui commence par 0 puis 1. Ainsi, les dix premiers termes qui la composent sont 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21 et 34.  Cette suite à la logique simple est considérée comme le tout premier modèle mathématique en dynamique des populations.
Mais si cette suite est aussi célèbre aujourd’hui, c’est parce qu’elle a un taux de croissance exponentiel qui tend vers le nombre d’or, un ratio symbolisé par « φ », associé à de nombreuses qualités esthétiques au sein de notre civilisation. Sa valeur exacte est de (1+√5)/2, ayant comme dix premières décimales 1,6180339887… Ce rapport, considéré comme une des clés de l’harmonie universelle, se décline et se transpose par des formes géométriques telles que le rectangle, le pentagone et le triangle.

Source : Source : Mathématiques : la fascinante suite de Fibonacci et le nombre d'or - https://www.nationalgeographic.fr/sciences/mathematiques-la-fascinante-suite-de-fibonacci-et-le-nombre-dor

L'harmonie universelle, telle que l'appelait les anciens, ou une des lois de l'univers ? Difficile à savoir. J'ai commencé cet article en posant la question à savoir si tout est onde, et je finis avec la matière. Il me semble que c'est un équilibre entre les deux. Si la matière est ondes alors notre cerveau n'est pas formaté ou pas encore pour le comprendre de façon rationnelle. Aujourd'hui, nous avons plus de facilité à comprendre le rapport entre les ondes et la matière comme avec la musique : peut-être les résonances matérielles un jour nous mèneront vers les raisonances immatérielles qui nous permettrons d'avoir des compréhensions simples et fluides sur divers sujets comme celui de la création du monde.

Source Image : Les ondes gravitationnelles émises par deux trous noirs lorsqu'ils entrent en spirale l'un dans l'autre, représentées dans une simulation - Image credit: C. Henze/NASA Ames Research Center