LA  MÉCANIQUE  ONDULATOIRE

Les ondes des deux électrons qui forment un quark se composent d'une manière relativement complexe.

Il est faux de prétendre que « deux électrons se repoussent » et que « leur charge électrique s'additionne ».

Au lieu de recourir à des principes, il vaut mieux recourir à la mécanique ondulatoire.

 

          Page d'accueil :  La matière est faite d'ondes.

 

Pourquoi la mécanique ondulatoire ?

Cette expression est parfois utilisée depuis Louis de Broglie, mais on utilise plus volontiers l'expression mécanique quantique parce que ce dernier a insisté sur la dualité onde-corpuscule. Ces corpuscules présentent infailliblement le fameux quantum assujetti à la constante de Max Planck.

Pourtant, dès qu'on aura admis que la matière est faite d'ondes exclusivement, il faudra oublier cette expression et accorder beaucoup moins d'importance aux quanta. À l'évidence, la mécanique de la matière, c'est fondamentalement la mécanique des ondes.

Par ailleurs, c'est à cause de la nature ondulatoire de la matière que les transformations de Lorentz se produisent. Il s'agit en soi d'un phénomène capital, qu'il faudrait énoncer sous le nom de « première loi de Lorentz » de la manière suivante :

 

La matière subit une contraction sur l'axe de son déplacement de la même manière que les ondes dites stationnaires dont elle est faite, à cause de l'effet Doppler et selon sa vitesse absolue à travers l'éther, cette contraction étant accompagnée d'un décalage horaire, d'une augmentation de sa masse et d'un ralentissement de sa vitesse d'évolution.

La première loi de Lorentz.

  

Il faut aussi proclamer dès le départ que la mécanique ondulatoire s'inspire de la mécanique nouvelle pressentie par Henri Poincaré lors du congrès scientifique mondial de Saint-Louis, Missouri, USA, tenu en septembre 1904 :

 

« Peut-être devrons nous construire toute une mécanique nouvelle que nous ne faisons qu'entrevoir, où l'inertie croissant avec la vitesse, la vitesse de la lumière deviendrait une limite infranchissable. »

Poincaré et la mécanique nouvelle.

 

Lors de ce congrès, Poincaré énonçait aussi un principe de Relativité fondé sur les transformations de Lorentz. Ce principe correspond sensiblement à la théorie de la Relativité restreinte d'Albert Einstein.

On peut prévoir tout ce que la Relativité restreinte prévoit uniquement en considérant les transformations de Lorentz. C'est ce qu'on appelle la Relativité de Lorentz (ou lorentzienne), qui refait surface à l'heure actuelle. Mais parce que Lorentz a omis de la formuler, il en existe hélas de nombreuses versions.

Il faut ajouter que deux versions de la Relativité, celle de Poincaré sous certains aspects et celle d'Albert Einstein dans une plus grande mesure, sont erronées. Elles ne montrent en effet que les apparences. La mécanique nouvelle fait apparaître au contraire un point de vue absolu, une sorte de « théorie de l'Absolu » qui fait contrepoids à la théorie de la Relativité. Il s'agit de distinguer d'une part les faits absolus tels qu'ils se produisent, et d'autre part la manière dont ils sembleront se produire aux yeux d'un observateur qui se déplace à grande vitesse.

Et pour faire bonne mesure, Poincaré a formulé le même jour une loi de l'Invariance des phénomènes physiques. Textuellement : « Le principe de relativité, d'après lequel les lois des phénomènes physiques doivent être les mêmes pour un observateur fixe et pour un observateur entraîné dans un mouvement de translation uniforme, de sorte que nous n'avons et ne pouvons avoir aucun moyen de discerner si nous sommes, oui ou non, emportés dans un pareil mouvement ».

Ce texte à peine modifié devient aussi une loi primordiale de la mécanique ondulatoire. Cette loi qu'on surnomme ici « la loi des lois » conduit à la Relativité. Mais elle permet aussi de simplifier l'étude des phénomènes ondulatoires en considérant qu'ils se produisent dans un référentiel au repos. De cette manière on peut très souvent éliminer le problème de l'effet Doppler. 

 

Les lois des phénomènes physiques sont les mêmes pour un observateur fixe et pour un observateur entraîné dans un mouvement de translation uniforme, de sorte que nous n'avons et ne pouvons avoir aucun moyen de discerner si nous sommes, oui ou non, emportés dans un pareil mouvement.

 La loi de l'Invariance des phénomènes physiques, de Henri Poincaré.

 

La matière est faite d'ondes.

Cette étude montre que la matière est faite d'ondes exclusivement. Il s'agit « d'ondes stationnaires mobiles », dont le prototype est montré au début de la page d'accueil. Tout indique que ce prototype est un électron. De plus nous savons que la matière comporte aussi des protons et des neutrons, qui sont faits de quarks. Mais ces quarks, comme d'ailleurs n'importe quelle autre particule, ne seraient constitués que d'électrons étroitement assemblés. D'ailleurs il est bien admis que les collisions entre électrons ou positrons peuvent produire des quarks.

Nous savons grâce à Louis de Broglie que les particules de la matière possèdent des propriétés ondulatoires. C'est un fait indiscutable, dans la matière se cachent des ondes. Or il n'existe pas des centaines de sortes d'ondes : il ne peut s'agir que d'ondes sphériques, les ondes planes étant tout à fait exclues.

Que ce soit bien clair : il n'y a pas d'alternative. À ce stade, nous n'en sommes pas aux spéculations ni aux hypothèses. Il s'agit d'une certitude. Par ailleurs un électron n'est pas une bille de métal chromée. Il ne peut pas être fait de matière. De plus on n'a jamais réussi à établir ses dimensions tellement il est petit, et pourtant il agit à distance. Alors la suite s'impose : un électron agit et réagit par ses ondes, et il ne peut s'agir que d'ondes stationnaires sphériques.

En présence de deux électrons, et parce que ces électrons impliquent des ondes sphériques, il doit se produire des interférences dont l'aspect général est le suivant :

  

Les ondes concentriques se recoupent sur des ellipsoïdes et sur des hyperboloïdes.

  

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 joint les deux particules. Elles se déploient dans un espace en trois dimensions.

De plus, contrairement au cas des cercles concentriques montrés à gauche, le noyau central des électrons mesure une onde entière et non pas une demi-onde. Cette anomalie fait en sorte que les ondes se détruisent entre eux si elles sont en phase au-delà de chacun d'eux, et vice versa. On verra que ce détail devient important si les électrons sont très rapprochés, et qu'alors ils ne se repoussent plus nécessairement.

Le fonctionnement de la matière est mécanique.

La mécanique ondulatoire devra donc analyser comment ces interférences, le plus souvent stationnaires, devraient évoluer. Ces ondes stationnaires constituent la substance de tous les champs, qu'on peut subdiviser en champs électrostatiques, gluoniques, électriques et magnétiques. Il faut y ajouter les « champs de pression », qui sont responsables de la pression de radiation.

Toutes les ondes stationnaires sous forme de champs constituent de la matière, elles ont une masse et une inertie, et elles sont amplifiées à leur tour par les ondes de l'éther. Elles doivent donc rayonner constamment l'énergie correspondante, et c'est ce qui leur procure leur force. Ici, on parle bel et bien de forces, de pression et d'inertie. Bref, on parle de mécanique.

Les ondes stationnaires cèdent la place aux ondes progressives à grande distance. 

On aura vu à la page sur l'électron que celui-ci ne contient des ondes stationnaires qu'à l'intérieur d'un espace limité. On peut présumer que la moitié de sa masse se situe à l'intérieur d'une sphère de la grandeur d'un atome. Cela signifie qu'à une distance d'un mètre, par exemple, il ne subsiste plus que les ondes progressives sphériques que l'électron émet.

À courte distance, le réseau montré ci-dessus résulte de la composition de quatre ondes distinctes. Il s'agit alors d'un champ gluonique, qui rayonne des ondes dont la structure dépend de la phase relative des deux électrons et de la distance qui les sépare. Il peut en résulter des effets d'attraction ou de répulsion très puissants.

Au contraire, à grande distance, il ne subsiste plus que les ondes divergentes, qui constituent de véritables ondelettes de Huygens. Alors il s'agit de déterminer si c'est la pression de radiation ou l'effet d'ombre qui l'emportera. Pour cette raison, le principe de Huygens reprend l'avantage sur le principe de Fresnel, et il s'agit selon moi de la méthode la plus fiable pour étudier les ondes.

L'unification des forces.

On verra dans ces pages qu'il est toujours possible d'expliquer les phénomènes physiques uniquement à l'aide des ondes émises ou reçues par les électrons. Toutes les forces de la nature peuvent donc s'expliquer uniquement par les ondes que la matière émet..

Le principe de Causalité.

Cela nous conduit à énoncer un nouveau principe de Causalité fondé uniquement sur la force qu'exercent les ondes de l'éther. Ces ondes sont des causes car elles exercent une pression de radiation. Cette pression modifie la vitesse ou la direction des particules de la matière, et celles-ci émettent à leur tour d'autres ondes en conséquence.

Il n'existe pas d'autres causes, si ce n'est une Cause Première incontournable dont beaucoup de menteurs sur cette planète se prétendent capables d'évaluer la nature. La vérité, c'est qu'ils n'en savent rien, et moi non plus : c'est pourquoi je répète ici que je ne veux parler que de physique. Je ne veux pas parler de ce que je ne connais pas.

Les causes et les effets s'enchaînent inexorablement, ce qui donne à penser que notre monde est déterminé. Pourtant, les lois du hasard se vérifient, et elles ne s'appliquent que dans le sens de l'avenir et non du passé. Au contraire, on peut facilement inverser la progression d'un mécanisme fait d'engrenages, et alors le résultat est bien déterminé dans les deux sens. Par ailleurs, s'il était vrai que « les mêmes causes produisent les mêmes effets », vous ne pourriez rien y faire : votre liberté ne serait qu'une illusion et il n'y aurait pas de hasard. Bref, cet énoncé est incertain et il faut donc le rejeter.

Ce qui apparaît très nettement, c'est que les effets produisent à leur tour d'autres ondes, et donc d'autres causes. De plus, les ondes impliquées agissent à la vitesse de la lumière, de manière à neutraliser les effets des transformations de Lorentz.

Ce nouveau principe de Causalité est à la base de la mécanique ondulatoire :

 

Tout effet a une cause, et tout effet produit de nouvelles causes qui agissent par des ondes à la vitesse de la lumière.

 Le principe de Causalité.

 

Ainsi, la structure et le fonctionnement de la matière s'avèrent beaucoup moins complexes qu'on aurait pu le craindre.

Les ondes.

Le domaine des ondes est très vaste. Pour y comprendre quelque chose, il faut posséder par exemple de bonnes notions d'optique. Un bonne connaissance du disque d'Airy et des fentes de Young s'avère très utile pour évaluer la structure complexe des ondes émises par un grand nombre d'électrons. En radioélectricité les diagrammes de rayonnement qu'on obtient avec des antennes en réseaux sont aussi particulièrement révélateurs. Ils indiquent entre autres qu'il se produit une polarisation selon l'axe qui joint deux antennes alimentées en opposition de phase. Parce que les électrons de spin opposé vibrent de la même manière, il n'est plus nécessaire de justifier la polarisation de la lumière par des vibrations transversales.

Mais pour les fins de cette étude, il sera beaucoup plus simple de comparer les ondes de l'éther aux sons, et en particulier à ceux qui se propagent dans l'air ou dans l'eau. Dans les deux cas il s'agit en effet d'ondes progressives « normales », dont le mode de vibration est longitudinal. Tout indique d'ailleurs qu'il sera possible un jour de créer des électrons artificiels à l'aide de sons ou d'ultrasons.

Et enfin il ne sera pas superflu de jeter un coup d'œil à la page qui traite des ondes stationnaires. Même si cette page n'en fait qu'une description sommaire, elle montre qu'il en existe toute une variété. Dans ce sens elle va plus loin semble-t-il que tout ce qu'on peut trouver sur l'Internet à l'heure actuelle. Il faut vraiment avoir étudié ces ondes attentivement et bien connaître l'effet Doppler pour se rende compte que la matière pourrait bien être faite d'ondes, après tout.

La force de Coulomb.

Ce n'est qu'en mars 2005 que j'ai réussi à produire les premiers diagrammes qui montrent clairement le mécanisme de la force de Coulomb. Il s'agissait à n'en pas douter d'une étape importante dans mon cheminement, car le comportement mutuel des particules chargées constitue la base de la mécanique de la matière. Voici le diagramme le plus récent et le plus précis :

La force de Coulomb s'explique par le rayonnement du champ électrostatique montré à droite.

Le trait vertical indique la position de l'électron de droite, l'autre étant beaucoup plus loin à gauche.

Les ondes émises par le champ électrostatique lui parviennent constamment en phase.

 

Je tiens à souligner que ces diagrammes peuvent être vérifiés assez facilement en laboratoire. Il suffira de projeter des ultrasons puissants sur les ondes stationnaires qui se forment sur l'axe entre deux haut-parleurs alimentés à la même source sur une fréquence constante. Ces ondes stationnaires ont en effet une structure identique à celle d'un champ électrostatique. Il se produira une amplification de ces champs par effet de lentille. Alors les zones d'amplitude minimum et maximum montrées ci-dessus, qui expliquent la force de Coulomb, apparaîtront.

Les électrons ne se repoussent pas nécessairement.

Je montre à la page sur les forces nucléaires qu'à très courte distance, les électrons peuvent très bien s'enclencher sur un multiple de leur longueur d'onde, de manière à former un quark et un champ gluonique. Mais cette structure est très instable. Toutefois, si on les met en présence, deux ou trois quarks forment à leur tour d'autres champs gluoniques capables de les maintenir très fortement ensemble.

Les effets d'attraction ou de répulsion sont beaucoup plus intenses à courte distance. Contrairement à ce qui se passe s'ils sont relativement éloignés l'un de l'autre, il peut se produire un effet d'attraction pour certaines distances critiques très courtes. En effet, les champs gluoniques sont faits d'ondes partiellement stationnaires qui résultent de l'addition de quatre trains d'ondes et non pas de deux seulement. De plus ces champs sont amplifiés par les ondes de l'éther et ils rayonnent vers le centre du quark des ondes sphériques convergentes, ce qui forme un véritable « disque d'Airy » fait d'ondes stationnaires planes ou presque, dont la masse est considérable.

C'est pour cette raison qu'il existe une différence fondamentale entre les champs électrostatiques et les champs gluoniques.

Des effets d'engrenage et d'enclenchement.

À la suite de Léonard de Vinci, la mécanique classique comme celle des horloges ou des voitures a fait un usage abondant des engrenages. Puisqu'on parle ici de mécanique, on parlera aussi à juste titre d'engrenages et d'enclenchements. Puisque deux électrons se repoussent moins que la normale à chaque demi-longueur d'onde, on peut en déduire qu'ils devraient pouvoir se stabiliser sur un multiple de cette demi-longueur d'onde. Chacun de ces multiples correspond donc à l'une des dents d'un engrenage. S'il est un peu plus loin, l'électron est attiré. S'il est un peu plus proche, il est repoussé.

On présume ici que les électrons ne tournent pas autour du noyau des atomes comme Rutherford et Bohr l'avaient supposé. Selon le principe inexact que les électrons et les positrons s'attirent, ils avaient pensé que les électrons auraient dû se précipiter sur le noyau. D'ailleurs on parle plus prudemment aujourd'hui d'un « nuage d'électrons » et du principe d'incertitude. Il est impossible de vérifier simultanément la vitesse et la position d'un électron à moins de le déplacer, et il est donc impossible de vérifier qu'il demeure au même endroit.

L'effet photoélectrique, les quanta et la lumière.

J'affirme que les quanta ont un lien direct avec ce qu'il est convenu d'appeler la « diffraction de Fresnel », qui s'applique à toute source émettrice qui n'est pas ponctuelle ni apodisée. Le diagramme de rayonnement de la fenêtre émettrice du laser en est le meilleur exemple : 

 

Le diagramme de rayonnement du laser.

Noter la présence, sur l'axe et en alternance, de « points noirs » et de « points blancs ».

 

Pour une raison que je ne m'explique pas, vous ne trouverez sans doute pas de sites Internet où l'on prenne la peine de montrer et d'expliquer la présence des « points noirs » du laser. Pourtant, le « nombre de Fresnel » est très connu. Il montre que ces points noirs et ces points blancs se répètent selon des distances  L  qui varient selon le rayon de la source circulaire équiphasée et un multiple entier de la longueur d'onde :

La série de Fresnel :  L = R 2 / n l  doit être rapprochée de la série de Balmer.

Les points noirs se produisent lorsque  n  est pair, alors qu'on retrouve les points blancs lorsque n est impair. Par exemple, pour un rayon de 0,5 mm et une longueur d'onde de 0,00065 mm (rouge orangé), le premier point noir (le plus éloigné) du faisceau du laser se situe à 192 mm, soit 0,25 / (2 * 0,00065). Le second est au tiers de cette distance, le troisième au quart, et ainsi de suite.

Les quanta ont un lien avec le nombre de Fresnel.

Les champs gluoniques rayonnent des ondes. Étant faits d'ondes stationnaires étendues dans l'espace, il ne s'agit pas d'une source ponctuelle ; on peut donc s'attendre à retrouver des « points noirs » dans leur diagramme de rayonnement. Ces points noirs sont en mesure de capturer des électrons, ce qui explique que ceux-ci sont soumis à un niveau d'énergie fixe qui dépend du nombre de Fresnel. Ce dernier étant un entier, il n'existe pas de valeurs intermédiaires : on est en présence de valeurs « discrètes », d'où les quanta. Très clairement, la série de Balmer s'explique par la série de Fresnel.

Si l'électron devait être soumis à un rayonnement dont la force est suffisante, il serait déplacé pour revenir ensuite à sa position normale en oscillant comme le fait un bille en roulant au fond d'une surface concave. Ces oscillations produisent la lumière, et à cause du spin opposé des électrons cette lumière devrait être polarisée. La force nécessaire pour expulser les électrons de leur position est toujours la même, et ceux-ci rayonnent un « paquet d'ondes », c'est à dire un quantum de lumière, dès qu'ils sont capturés par un « point noir ». Ce quantum correspond à l'énergie cinétique libérée par l'électron entre le moment de sa capture et son immobilisation complète.

Ainsi l'effet photoélectrique ou photochimique résulte de l'expulsion d'un électron, qui ne peut se faire que si la force nécessaire est suffisante et qu'elle dépasse un seuil fixe, toujours le même. Si cette force est plus grande, le temps requis sera moindre. Le prétendu photon n'est plus justifié parce qu'une quantité fixe d'énergie sera restituée sous la forme d'un quantum de lumière lors du retour à la position initiale. Noter les mots « force » et « énergie ». Une force variable appliquée pendant un temps variable peut quand même produire de l'énergie par quantités discrètes, c'est à dire par paliers successifs. D'où les quanta.

On a donc attribué à tort à la lumière des vertus quantiques qui sont exclusives à la matière.

L'éther.

Descartes et Huygens ont compris que les ondes avaient besoin d'un médium, c'est à dire un support matériel. Ils imaginaient des « sphères d'air subtil en contact ». Pour justifier la polarisation de la lumière, Augustin Fresnel parlait plutôt de points matériels séparés par des intervalles. On avait démontré par exemple que la poix pouvait transmettre des vibrations transversales. Or la polarisation de la lumière dépend plutôt de la composition du rayonnement des deux sortes d'électrons, qui vibrent en opposition de phase. Il n'est plus nécessaire alors de présumer que les ondes de la lumière impliquent des vibrations transversales.

Ainsi, la seule propriété de l'éther est de pouvoir transmettre des ondes longitudinales. Rien de plus. Dans ces conditions il pourrait s'agir de sphères en contact, de points matériels séparés par des intervalles et même de particules qui s'entrechoquent. Toutes les hypothèses sont permises, même les plus délirantes, car ce support « matériel » ne peut pas être fait de matière. Il devrait s'agir d'une substance élastique hautement évanescente, quelque chose entre le vide et le néant. Puisque nous ne sommes faits que d'ondes, nous sommes tout aussi transparents et évanescents.

L'existence de l'éther avait été mise en doute à cause de la théorie de la Relativité. Pourtant personne n'a jamais fait la preuve que l'éther n'existe pas. Il faudra bien un jour qu'on se réveille et qu'on admette que la Relativité s'explique parfaitement par les transformations de Lorentz, et donc sans l'aide d'Albert Einstein.

Si l'on admet à priori que la matière est faites d'ondes stationnaires, elle doit effectivement se transformer comme Lorentz l'a montré. Cela se calcule facilement, sans même qu'il soit nécessaire de recourir à un calcul tensoriel suspect. De plus, un observateur qui se déplace à travers l'éther est incapable de s'en rendre compte, comme on pourra le vérifier à la page sur la théorie de la Relativité.

Vous n'avez pas le droit de penser que l'éther n'existe pas.

Avouez-le, même si vous détenez une maîtrise ou un doctorat en physique, vous êtes incapable d'expliquer la plupart des phénomènes physiques. Vous êtes dans l'ignorance la plus totale, et alors votre certitude au sujet de l'éther est indécente.

Vous êtes incapable de décrire le fonctionnement d'un photon. Vous ignorez ce qui se passe lorsque vous observez l'effet Compton. Vous ne pouvez donc pas affirmer hors de tout doute que la lumière est faite de photons. Il n'existe pour l'instant qu'une seule hypothèse acceptable, celle des ondes pressenties par Descartes, et elle fait appel à l'éther. Tant que vous n'aurez pas expliqué les champs magnétiques et électrostatiques qui selon vous accompagnent la lumière, vous devrez convenir qu'il pourrait tout aussi bien s'agir d'ondes et que ces ondes ont besoin de l'éther. 

Tant que vous n'aurez pas expliqué comment la gravité agit, vous devrez convenir qu'elle pourrait agir par des ondes. Si vous pensez que la gravité « courbe l'espace », alors vous devrez expliquer pourquoi elle courbe l'espace. Mais il est clair que vous n'y arriverez jamais, parce que cette hypothèse est tout simplement absurde.

Des ondes vieilles comme le monde.

L'éther est parcouru depuis son origine par des ondes progressives puissantes, abondantes et continues. Ceci suppose une perturbation initiale du type big bang. Elles couvrent sans doute tout une gamme de fréquences dont certaines sont extrêmement élevées.

Ces ondes étaient nécessaires à l'origine pour alimenter les ondes stationnaires de la matière en énergie. Mais depuis, les électrons rayonnent sans cesse des ondes sphériques. L'énergie de ces ondes est prélevée à même l'énergie des ondes de l'éther, et elle est retournée sans cesse à l'éther.

Les électrons se comportent comme les circuits oscillants qu'on utilise couramment en électronique. Ces circuits résonnent sur une fréquence donnée mais ils ont besoin d'être alimentés en énergie pour livrer une onde électrique. Ils se comportent aussi comme un tuyau d'orgue, qui a besoin d'un flux d'air pour émettre un son. Les électrons utilisent plutôt l'énergie des ondes de l'éther par un phénomène appelé dans ces pages l'effet de lentille, dont l'importance est capitale.

L'effet de lentille.

Il est bien admis que des ondes progressives peuvent s'interpénétrer sans se nuire. Mais ce n'est plus le cas si des ondes progressives traversent des ondes stationnaires. Parce que le médium est comprimé en certains endroits et qu'il est dilaté ailleurs, la vitesse des ondes en est affectée. Par exemple la vitesse du son dépend de la densité de l'air. Elle est de 340 mètres par seconde au niveau de la mer, mais elle sera plus lente en altitude à température égale.

Supposons qu'on provoque dans l'air des ondes stationnaires dont la fréquence est de 1 Hz, leur longueur d'onde étant alors de 340 mètres. L'air sera alternativement comprimé puis dilaté à un endroit donné. L'espace d'une demi-seconde, n'importe quel son ou ultrason qui traverse cet endroit subit alternativement une accélération puis un ralentissement . Toute onde plane en sera ainsi déformée.

On sait que la vitesse de la lumière est plus lente à travers le verre, et c'est pourquoi une lentille plus épaisse en son centre la fait converger. Au contraire elle sera divergente si elle est plus mince au centre. De la même manière, les ondes planes dont certaines parties sont accélérées ou ralenties ne peuvent demeurer planes. Dans ce cas elles sont dispersées. Elles provoquent des anomalies dans la pression du médium selon la fréquence des ondes stationnaires et non plus selon leur propre fréquence.

Il en résulte un transfert d'énergie et un phénomène d'amplification. C'est l'effet de lentille :

L'effet de lentille.

Les ondes planes qui traversent des ondes stationnaires en sont dispersées.

 

Une partie de l'énergie passe des ondes progressives aux ondes stationnaires, et c'est pourquoi un électron peut émettre sans cesse des ondes sphériques autour de lui. Cette énergie ne se perd pas puisqu'elle est tout simplement retournée à l'éther, qui la recycle.

L'amplification des ondes d'un électron se fait tout au long de leur parcours, ce qui fait que les ondes divergentes sont plus intenses que les ondes convergentes à grande distance. Mais à courte distance, elles ont pratiquement la même intensité. Cette particularité permettra de montrer que deux électrons qui sont très rapprochés ne se repoussent pas nécessairement et qu'ils peuvent former des quarks, puis des protons ou des neutrons.

Il n'y a pas d'ondes convergentes.

Il faut rappeler que les ondes stationnaires peuvent être considérées comme résultant de la superposition d'ondes circulant en sens contraire. On peut ainsi les étudier et les représenter plus facilement, mais il faut être conscient qu'il s'agit d'un artifice mathématique. Mais en réalité, les ondes stationnaires n'évoluent pas du tout de la même manière que les ondes progressives.

Si les ondes sont progressives, le déplacement de la substance du médium se fait dans un certain sens. Mais elle se fait en principe dans l'autre sens lorsqu'une autre onde la traverse en sens contraire. Mathématiquement, cela se traduit par une vitesse nulle ; mais dans les faits, il est hors de question que la substance du médium puisse se déplacer à la fois dans un sens et dans l'autre. Il s'agit en pratique de zones qui sont plus ou moins dilatées ou comprimées localement, toujours aux mêmes endroits appelés ventres et nœuds, et leur mécanisme s'explique par la loi de Hooke.

Si je prends la peine de le répéter, c'est que de nombreux lecteurs m'ont demandé d'expliquer l'origine des ondes « convergentes » de l'électron. C'est qu'il n'y a pas d'ondes convergentes. Les ondes stationnaires de l'électron existent déjà. Elles sont fixes, elles sont stables, et à moins de vouloir remonter à l'instant de leur création, il n'est pas nécessaire de chercher à comprendre d'où elles proviennent.

Pour ceux que ce phénomène laisse songeurs, et c'est apparemment le cas de la grande majorité, ajoutons qu'il est très possible de réaliser une expérience dite « cruciale » qui permettrait de le confirmer. Il suffit de provoquer la formation d'ondes stationnaires sonores dans l'air, préférablement entre deux écrans sphériques et concentriques placés face à face. On pourra démontrer facilement que des ultrasons émis à travers les ondes stationnaires du disque d'Airy sonore central peuvent ralentir leur temps d'extinction.

En fait ils peuvent même entretenir ces ondes stationnaires indéfiniment, ce qui permettrait de construire un « orgue à ultrasons » très puissant aux sonorités étonnantes. Mieux encore, un jour, on pourra certainement fabriquer un véritable électron sonore, et même un électron mobile qui subit l'effet Doppler.

La fréquence de l'électron.

C'est par un raisonnement mathématique que Lorentz a prévu que la vitesse d'évolution de la matière devait ralentir en présence d'un vent d'éther. Mais en fait c'est pour des raisons mécaniques. On peut en premier lieu mentionner que les ondelettes de Huygens qui sont responsables de l'effet de lentille subissent l'effet Doppler et que le temps requis pour qu'elles atteignent le noyau central est ralenti exactement selon le coefficient  g  de Lorentz.

De plus, sans entrer dans les détails, on peut comparer les ondes de l'éther aux ultrasons, dont la longueur d'onde ne peut pas être inférieure aux dimensions des molécules de l'air. Comme tout en ce monde, l'éther non plus ne peut pas être parfait. Il a une limite dans l'infiniment petit et il ne peut pas être compressible à l'infini. 

On a vu que l'électron était amplifié par les ondes de l'éther. Toute amplification tend à accélérer la fréquence d'un phénomène vibratoire, quand c'est possible. On en déduit que la fréquence de l'électron, si elle est trop basse, augmente puis se stabilise lorsqu'elle atteint l'extrême limite du possible. L'intensité de ses ondes se stabilise au maximum au niveau de son noyau central selon une limite de surpression qui dépend aussi de la nature de l'éther et de la force des ondes qui y circulent. À l'intérieur d'un espace donné, il est aussi probable que les électrons se synchronisent ensuite mutuellement de manière à ne tolérer que les deux phases compatibles, ce qui élimine les positrons. C'est pourquoi tous les électrons sont identiques.

Mais à cause de la contraction de Lorentz, le noyau central de cet électron deviendra ellipsoïde et il contiendra moins d'éther s'il se déplace. La limite de surpression ne sera plus la même. Ainsi les mécanismes qui avaient déterminé la fréquence et l'intensité de ses ondes feront en sorte que celles-ci seront modifiées à la baisse.

On peut même prévoir que ce sera selon le coefficient  g  de Lorentz à cause de la formule qui donne le volume d'un ellipsoïde de révolution aplati. On a: (4/3)pi.r1.r2.r3 selon le rayon mesuré sur les trois axes, un seul étant modifié selon  g  comparativement à une sphère: (4/3)pi.r3. Il en ressort que le volume d'une sphère qui subit la contraction de Lorentz est lui aussi réduit selon le coefficient de Lorentz.

C'est pour cette raison que la fréquence de l'électron ralentit selon  g  s'il accélère. L'énergie étant proportionnelle à la fréquence, son énergie intrinsèque diminue. Mais on verra plus loin que l'effet Doppler comprime suffisamment ses ondes pour qu'il en résulte finalement une augmentation de leur énergie. J'ai toutes les raisons de croire que s'ils se déplacent à proximité de la matière au repos, par exemple dans un conducteur électrique, les électrons conservent quand même leur fréquence commune. Autrement, ils se transformeraient périodiquement en positrons, et ce n'est pas ce que l'expérience montre.

Les positrons ne peuvent donc pas subsister dans un tel milieu, du moins s'ils sont seuls : ils se transforment peu à peu en électrons. Par contre, s'ils sont en grand nombre, ils peuvent subsister beaucoup plus longtemps. On montre aussi à la page sur les quarks qu'à l'intérieur d'un proton, les ondes vibrent à la quadrature, c'est à dire selon la fréquence des positrons. C'est donc le seul endroit où un positron peut subsister d'une manière stable.

La pression de radiation de la lumière.

Nous savons depuis John Poynting que la lumière exerce une pression de radiation. Toutefois, celle-ci est bien inférieure à l'énergie que la lumière véhicule. Par exemple, on a construit des voitures à propulsion électrique alimentées uniquement par la lumière du soleil, alors que la pression de radiation que le soleil au zénith exerce sur la surface d'un terrain de football suffirait à peine à soulever quelques grammes. On note aussi que cette pression est variable selon que la surface est métallique, blanche ou noire.

À en juger par la force relativement faible de la pression de radiation exercée par la lumière en comparaison de l'énergie qu'elle véhicule, il est évident que les ondes de la lumière exercent simultanément une force d'attraction et une force de répulsion selon que le spin ou la position des électrons correspond ou non. On aura vu à la page sur la lumière que les électrons de chaque spin réagissent en sens inverse, ce qui explique que les phase ondulantes de la lumière permettent de les faire entrer en résonance. Ils se mettent à osciller comme des pendules à l'intérieur des « points noir » montrés plus haut. Alors ils peuvent en accumuler toute l'énergie sous forme d'énergie cinétique, au point d'être expulsés finalement de cette position dès qu'un certain seuil (l'énergie d'un quantum) est dépassé.

La pression résiduelle constatée résulte donc d'un effet de réaction, la matière pouvant rayonner l'énergie correspondante dans une direction privilégiée, ou encore la dissiper dans l'air ambiant sous forme de chaleur.

Le champ de force.

Non seulement la lumière, mais toutes les ondes qui circulent dans l'éther exercent une pression sur la matière. En première analyse, il apparaît invraisemblable qu'une onde très faible puisse déplacer le noyau central de l'électron, tellement l'énergie y est grande. Ce n'est qu'après avoir étudié le diagramme ci-dessous qu'on peut identifier un champ de force plano-convexe fait d'ondes stationnaires complexes.

Comme toujours, ce champ est amplifié par les ondes de l'éther, ce qui lui permet de rayonner des ondes très puissantes en direction de l'électron : 

 

Le champ de force plano-convexe : des ondes planes interfèrent avec les ondes sphériques d'un électron.

La longueur d'onde de l'électron est ici plus grande que celle des ondes planes, d'où les ondes de phase.

Les traits verticaux au bas de l'image montrent que les nœuds des ondes stationnaires progressent.

Ce diagramme indique que la pression varie. Elle doit osciller normalement entre zéro et un maximum.

La gravité exceptée, il en résulte une moyenne suffisante pour équilibrer l'effet d'ombre, d'où une force nulle. 

 

Ci-dessus, l'amplitude des ondes a été normalisée pour améliorer le contraste. En présence d'un rayonnement plus intense dans une direction donnée, l'amplification de l'électron sera augmentée d'un seul côté et ceci déplacera peu à peu son noyau central de manière à modifier définitivement sa vitesse par effet Doppler. C'est de cette manière que la pression de radiation agit.

Si l'électron reçoit un rayonnement qui est parfaitement en phase, cette pression atteindra un maximum. Au contraire, on obtiendra un effet nul si les ondes sont en opposition de phase sur l'axe. Mais d'un autre côté, la source émettrice ayant puisé cette énergie à même les ondes de l'éther, cela se traduit par une force d'attraction due à l'effet d'ombre, comme on le montre ci-dessous. Le résultat final dépend donc de la différence entre l'effet d'ombre et la pression de radiation.

Normalement, il n'y a pas de pression du tout si la source rayonne autant d'énergie dans une direction donnée qu'elle en prélève à même les ondes de l'éther dans la même direction. Toutefois, la gravité fait exception à cette règle, car si leur énergie est la même, les ondes sphériques exercent une pression de radiation inférieure comparativement à des ondes planes. La différence est vraiment minime, mais elle suffit pour expliquer l'attraction des planètes par le Soleil.

L'effet d'ombre.

Puisqu'un atome y compris ses champs gluoniques utilise une partie de l'énergie des ondes de l'éther, ces ondes sont affaiblies après l'avoir traversé. Les ondes qui circulent en sens contraire sont donc plus puissantes en comparaison. Puisque leur période varie là aussi au hasard, elles exerceront une pression de radiation moyenne supérieure en direction de cet atome, d'où un effet d'attraction. Par contre, puisque la matière rayonne normalement autant d'énergie qu'elle en utilise, les ondes qu'elle émet annulent généralement cet effet d'attraction.

Deux électrons rapprochés forment un quark au centre duquel se forme un champ gluonique  par suite de l'addition puis du rayonnement de leurs ondes stationnaires. Ce champ rayonne des ondes principalement sur l'axe qui unit les électrons. L'énergie qui est rayonnée dans les directions perpendiculaires est donc moindre, ce qui fait que la composante des forces orientées vers le centre de ce système y est supérieure à la normale.

Le champ gluonique et le disque d'Airy.

Le diagramme ci-dessous représente le champ gluonique, qui attire les particules voisines à cause de l'effet d'ombre. Les ondes stationnaires centrales correspondent à de la matière additionnelle, qui ne saurait exister sans la présence des deux électrons. L'effet d'attraction est très intense partout ailleurs que sur l'axe, principalement sur le plan orthogonal. Sur l'axe au contraire, il se produit plutôt un effet de répulsion.

Pourtant, les deux électrons n'en sont pas affectés parce qu'ils se situent à l'intérieur d'un « point noir » situé aux deux extrémités de l'ellipsoïde central, et où le rayonnement est nul. Le champ gluonique central est semblable au disque d'Airy, sous réserve qu'il est fait d'ondes stationnaires. Il présente donc un tel point noir aux deux extrémités, tout comme le disque d'Airy normal :

 

Le champ gluonique a le même aspect que le disque d'Airy.

Il s'agit d'une vue longitudinale. Le plan focal est indiqué par le trait vertical blanc.

Noter la présence de « points noirs » sur l'axe, particulièrement aux extrémités de l'ellipsoïde central.

 

Le champ gluonique exerce un effet d'attraction transversal.

 

L'effet d'ombre est une force attractive très puissante. C'est pour cette raison que les champs gluoniques peuvent retenir ensemble plusieurs électrons, ou encore plusieurs quarks. On devine facilement que ce serait de préférence sur deux axes perpendiculaires et même sur les trois axes cartésiens. C'est ainsi que les quarks up et down qui composent les protons et les neutrons devraient s'assembler.

Le champ électrostatique.

Mais à plus grande distance, les ondes stationnaires centrales rayonnent des ondes sur l'axe en direction de chacun des électrons. Ceux-ci sont soumis à une pression de radiation orientée vers l'extérieur et ils sont forcés de s'éloigner l'un de l'autre. Il s'agit plutôt dans ce cas d'une force répulsive. C'est ce qui explique la force de Coulomb, et c'est pourquoi deux électrons se repoussent. C'est aussi vrai dans le cas de deux positrons, peu importe leur spin respectif.

Les ondes stationnaires planes ne sont présentes que sur l'axe qui joint deux électrons. Plus loin de l'axe, sur le plan central, on peut repérer toute une série d'ondes stationnaires ou partiellement stationnaires en forme d'anneaux. Leur diagramme de rayonnement est similaire à celui de la lentille diffractive, qui possède un foyer. Ces ondes stationnaires dans leur ensemble constituent les champs gluoniques, les champs électriques et électrostatiques, et même les champs magnétiques s'ils sont produits par des paires électron-proton, l'électron étant « célibataire ».

Comme on peut le constater ci-dessous, vues en coupe, ces ondes stationnaires ont sensiblement le même aspect que la lentille diffractive. Par contre, au lieu d'être fixes, les zones alternativement en phase puis en opposition de phase s'éloignent progressivement du centre :

La lentille diffractive, à comparer au plan central du champ électrostatique montré ci-dessous.

La lentille diffractive étant une lentille véritable, elle produit aussi un disque d'Airy et des « points noirs »

 

Le plan central du champ électrostatique.

Ce système rayonne des ondes qui produisent des « points noirs » sur l'axe.

 

Les électrons et les positrons s'attirent généralement.

Cette étude suppose que les neutrons ne contiennent que des électrons, mais que leurs ondes se composent de telle manière qu'il en résulte en leur centre des ondes qui vibrent à la quadrature, donc sur la fréquence des positrons. C'est pour cette raison que les neutrons demeurent neutres, et c'est pour la même raison qu'ils peuvent contenir un positron. C'est ce qui en fera des protons.

Parce que la désintégration dite bêta du neutron produit un électron et un proton, on aurait pu croire que ce neutron devait contenir un électron additionnel, de manière à annuler la charge d'un positron déjà présent en son centre. C'est tout à fait possible, mais pour des raisons de symétrie je préfère croire jusqu'à preuve du contraire que le neutron est un proton sans positron. Les observations qu'on en a faites sont extrêmement trompeuses et les physiciens ont souvent tendance à sauter trop rapidement aux conclusions. D'ailleurs, aucun d'eux n'ose supposer que le proton contient un positron, ce qui est pourtant logique puisque sa charge est égale à celle d'un positron.

Si les électrons et les protons s'attirent au lieu de se repousser, c'est que le plan central du champ électrostatique montré plus haut se trouve déplacé d'un quart d'onde d'un côté ou de l'autre, et que sa période est également décalée d'un quart d'onde. C'est pourquoi ce plan rayonne des ondes qui sont finalement en opposition de phase lorsqu'elles parviennent aux deux particules, ce qui fait que la pression de radiation qu'elles exercent est toujours pratiquement nulle. C'est donc l'effet d'ombre qui l'emporte, d'où une force d'attraction.

Un électron et un proton : un dipôle magnétique.

Ainsi, l'atome d'hydrogène comportant un proton et un électron, l'effet d'attraction les maintient ensemble et le total des charges demeure neutre, ce que personne ne conteste.

Pourtant, l'animation ci-dessous montre que ce n'est pas si simple : l'atome d'hydrogène est nécessairement un dipôle. Les quatre ondes (mathématiquement, deux ondes convergentes et deux ondes divergentes) qui circulent au voisinage d'un électron et d'un positron s'additionnent d'une manière inattendue. Il se produit entre autres un rayonnement à sens unique tout à fait remarquable, en particulier sur l'axe :

L'électron et le positron qui est présent à l'intérieur du proton vibrent à la quadrature.

L'addition des ondes produit sur l'axe un rayonnement unidirectionnel responsable des champs magnétiques.

 

De toute évidence, le rayonnement unidirectionnel montré ci-dessus explique les champs magnétiques.

On peut en effet faire observer que le pôle nord ou le pôle sud d'un aimant devraient correspondre à des vecteurs. De plus, de la même manière qu'il se produit des ondes stationnaires entre deux électrons, le rayonnement unidirectionnel montré ci-dessus devrait également produire ou non des ondes stationnaires planes en rencontrant un rayonnement identique en sens inverse. Les effets d'attraction ou de répulsion entre deux aimants sont donc très semblables à ceux qu'on observe entre les électrons et les positrons. Mais ils dépendent en plus d'un axe et d'un rayonnement qui a un sens bien déterminé.

On observe que le sens du rayonnement est inversé si le spin de l'électron ou du positron est inversé. Il est également inversé si on les déplace d'une demi-longueur d'onde. Comme c'était le cas pour les effets de répulsion, les effets d'attraction sont aussi cycliques aux demi-longueurs d'onde. On note que les effets d'attraction et de répulsion sont parfaitement symétriques.

Les champs magnétiques.

Il semble donc que ce réseau complexe d'ondes stationnaires soit un champ magnétique. Le rayonnement à sens unique est présent de chaque côté des deux particules et il est inversé dans l'espace situé entre elles. Il provient de l'espace extérieur d'un côté et il reprend de l'autre côté. Il est alors évident que deux de ces systèmes qui rayonnent en sens opposé doivent se repousser en provoquant des ondes stationnaires entre eux. Ces ondes stationnaires sont absentes s'ils rayonnent dans le même sens, d'où un effet d'attraction attribuable à l'effet d'ombre. Ces deux systèmes doivent donc se comporter comme des aimants : leurs pôles se repoussent ou ils s'attirent selon qu'il s'agit ou non des pôles du même nom.

La force qui repousse ou qui attire deux aimants est donc semblable à celle d'un champ électrostatique, sous réserve qu'elle provient de l'interaction d'un groupe de particules. Dans la matière, ces effets s'annulent généralement puisque les électrons des deux spins sont présents en nombre égal.

La force de Laplace (ou de Lorentz ?).

On voit très bien sur l'animation montrée ci-dessus que les ondes stationnaires qui se déploient tout autour oscillent en zigzag d'une manière très particulière. Ces mouvements sont certainement à l'origine de la force de Laplace (au Québec, comme dans tout le monde anglophone, on parle à tort de la « force de Lorenz »), qui oblige un électron qui se déplace perpendiculairement aux lignes de forces à décrire des cercles. Il faut supposer que la structure d'un aimant présente des électrons des deux spins en nombre égal dans les directions transversales, de manière à ne rayonner que dans une seule direction. C'est ce rayonnement unidirectionnel et donc anormal sur l'axe qui fait en sorte que ce système rayonne le reste de son énergie d'une manière tout aussi anormale dans les autres directions.

Puisqu'il ne comporte qu'un seul électron, un atome d'hydrogène est nécessairement magnétique s'il est seul ou perturbé, ce que les taches solaires semblent confirmer. C'est donc un dipôle. 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 aussi de manière à annuler les effets magnétiques. On sait qu'il alterne autour du noyau de l'atome en vertu du principe d'exclusion de Pauli. Mais certains atomes et certaines molécules font exception, comportant des électrons « célibataires » toujours sur le même axe. C'est ce qui produit les corps aimantés.

Les hyperboles et les champs magnétiques.

On a vu au début de cette page que des ondes sphériques se recoupaient nécessairement sur des hyperboloïdes. Les hyperboles correspondent aux interférences additives, où la force des ondes est accentuée. En présence d'un autre système identique placé un peu plus loin, il est évident que les points de croisement des hyperboles correspondent également à des interférences additives. 

Le diagramme montré ci-dessous a été obtenu en programmant trois électrons placés le long du même axe.

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. Dans les faits, ce sont plutôt celles d'un très grand nombre de couples électron-positron, et dont le spin est anormal.

Tout ceci explique le fonctionnement des aimants de manière convaincante.

 

Les lignes de force d'un champ magnétique.

 

L'écart normal entre deux électrons vaut des milliards de fois leur longueur d'onde. L'écart entre les lignes de force réelles est donc microscopique. En pratique, c'est leur orientation qui importe. De plus 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 pourquoi les effets magnétiques sont plus intenses à des températures proches du zéro absolu.

On peut constater que les lignes de force ne sont pas circulaires. Leur courbure se rapproche de l'axe à courte distance. Mais plus loin elles affectent nettement la forme d'un fer à cheval, dont l'allure varie selon l'écart entre les pôles. On peut facilement vérifier que ces lignes de forces sont exactes. Il faut imprimer l'image et placer sous l'épreuve un aimant dont la longueur correspond. Il suffit alors d'y promener une boussole. Il ne faut surtout pas faire ce test directement sur l'écran cathodique car l'aimant fausserait ses couleurs en permanence.

La lumière.

La vraie nature de la lumière s'avère très différente de ce qu'on avait cru. D'abord, il s'agit d'ondes composites dont la fréquence réelle est infiniment supérieure à celle des ondes résultantes. Ensuite son mode de vibration n'est pas transversal, n'en déplaise à Augustin Fresnel. En troisième lieu, les photons n'existent pas.

Dans les trois cas il s'agissait d'une simple hypothèse qu'on avait transformée peu à peu en certitude. Le problème des photons a failli faire avorter cette étude. Croyez-moi, il fallait posséder d'excellentes connaissances en optique pour persévérer.

Les quarks.

La mécanique ondulatoire doit aussi expliquer de quelle manière les électrons devraient s'assembler à l'intérieur des quarks, et de quelle manière ces quarks devraient s'assembler pour former des protons et des neutrons, qui eux formeront finalement des noyaux d'atomes.

Il s'agit d'un défi considérable, que seules des expériences et des observations faites en ce sens par une équipe de spécialistes en physique nucléaire et en mécanique ondulatoire pourraient faire aboutir.

J'ai toutes les raisons de croire qu'un quark est tout simplement une paire d'électrons, entre lesquels se forme un champ gluonique intense à cause de l'addition de leurs ondes. Vous trouverez le résultat de ces recherches dans les pages qui suivent celle sur les quarks.

 

Tout s'explique par l'effet Doppler.

Tous les phénomènes physiques se produisent parce que la matière s'est déplacée quelque part. Autrement, notre monde serait dépourvu de temps. Or le déplacement de la matière implique nécessairement l'effet Doppler, puisqu'elle est faite d'ondes. Il implique aussi l'énergie cinétique, qu'on abordera à la page suivante.

D'une part les transformations de Lorentz sont de toute évidence calquées sur l'effet Doppler. C'est indiscutable, les ondes stationnaires subissent une transformation identique. Michelson a d'ailleurs conçu son interféromètre après avoir constaté que l'effet Doppler sur un aller et retour n'était pas le même sur l'axe du déplacement et sur les axes perpendiculaires. Lorentz et Poincaré ont tout simplement évalué les transformations spatio-temporelles qui devaient compenser. 

D'autre part le principe de Relativité énoncé par Henri Poincaré et repris par Einstein découle tout naturellement des transformations de Lorentz. Puisque la Relativité implique l'effet Doppler et donc des ondes, et puisque la Relativité se constate et se vérifie, on en conclut que la matière et les mécanismes qui la contrôlent doivent aussi impliquer des ondes.

C'est aussi évident que deux et deux font quatre.

 

Les trois pages suivantes précisent d'autres aspects de la mécanique ondulatoire.

 

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Gabriel LaFrenière,

Bois-des-Filion en Québec.

Dernière mise à jour le 10 juillet 2005.

Sur l'Internet depuis septembre 2002.

Courrier électronique : veuillez consulter cet avis.

La théorie de l'Absolu, © Luc Lafrenière, mai 2000.

La matière est faite d'ondes, © Gabriel Lafrenière, juin 2002.

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