Ce premier épisode explique la notion fondamentale de cohérence de phase en utilisant l’échelle macroscopique de la vie de tous les jours. Pour qu’il ait cohérence ou au contraire incohérence, il faut impérativement disposer d’une collection d’objets en mouvement perpétuel topologiquement déconnectés les uns des autres, c’est séparés par du vide.

Peu importe que le mouvement soit autonome ou provoqué car ce qui compte c’est de considérer une variable que l’on appelle «angle de phase». Pour appréhender cette notion permettant de mesurer le degré de cohérence d’un système d’objets en mouvement, il suffit de remplacer chaque objet par un flèche pointant dans la direction selon laquelle l’objet se dirige et de mesurer l’angle que fait chaque flèche individuelle avec une direction commune de référence fixe (par exemple le nord).

Si cet angle prend n’importe quelle valeur comprise entre 0 et 360°, il y a incohérence complète. En revanche, si ce même angle ne prend qu’une seule valeur quelque soit l’objet considéré, il y a cohérence totale. Si les angles se distribuent autour d’une valeur moyenne avec une certaine distribution, on parle de cohérence partielle.

La circulation automobile et piétonne à l’intersection de plusieurs rues en Inde est un bon exemple d’incohérence totale, tandis qu’un régiment qui marche au pas correspondant à une cohérence totale.

Les nuées d’oiseaux ou les bancs de poissons sont des exemples de cohérence partielle, avec une cohérence d’autant plus forte que la distribution angulaire autour de la moyenne est forte. Dans ces conditions, tout ensemble d’objets qui partagent un angle de phase commun forme ce que l’on appelle un «domaine de cohérence». Comme chaque domaine est caractérisé par une valeur bien définie de la phase, il devient possible en faisant varier cette phase sur un grand de nombre de domaines de coder un message (super-cohérence) comme on le voit en Asie lors de la célébration de grands évènements.

Cette super-cohérence peut se propager très rapidement sous la forme d’ondes solitaires appelés «solitons» comme on le voit dans un stade (vague mexicaine ou messages affichés par des pancartes) ou dans un rassemblement d’animaux (oiseaux, poissons).

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