Le Dr Hans G. Schantz, scientifique principal à la Society for Post-Quantum Physics, mène actuellement une campagne de financement participatif pour Fields & Energy Book I: Fundamentals & Origins of Electromagnetism, le premier volume d’une série en trois parties visant à reconnecter la théorie électromagnétique avec la réalité physique. Le livre rassemble le matériel que Schantz a publié en feuilleton sur son Fields & Energy Substack. Ayant obtenu plus de quarante brevets grâce à ses travaux en électromagnétisme appliqué et en conception d’antennes, Schantz apporte une perspective unique qui relie la physique théorique à l’ingénierie pratique.
Schantz estime que la théorie électromagnétique moderne s’est égarée en traitant les photons comme des objets individuels possédant des propriétés de particule et d’onde mutuellement contradictoires. Il soutient que l’électromagnétisme implique en réalité deux phénomènes distincts : des champs non locaux qui se comportent comme des ondes et une énergie localisée qui se comporte comme des particules. Ayant trouvé l’enseignement traditionnel de la physique trop abstrait et déconnecté de la réalité physique, il a élaboré sa théorie alternative selon laquelle « les champs guident l’énergie » à travers son travail d’ingénierie pratique. Le livre qu’il finance partage son approche, qui, selon lui, peut restaurer la physique sur une base plus intuitive, empiriquement fondée, enracinée dans les principes du XIXe siècle.
Il y aborde la méthodologie de la science et sa théorie électromagnétique alternative. Il évoque également les récits mythifiés de la science, notamment autour des contributions d’Einstein, plaide pour des approches historiques et pratiques dans l’enseignement de la physique et partage des réflexions issues de son travail sur l’ingénierie des antennes.
Mes questions apparaissent en en-têtes gras, avec ses réponses en texte simple.
Briggs : Quelle est la bonne, et quelle est la mauvaise, manière de « faire » de la science ?
Schantz : Vous posez des questions profondes. Sérieusement, je pourrais écrire un livre pour y répondre. D’une certaine manière, je l’ai fait. Voici une réponse pour vous.
La bonne manière de faire de la science est de commencer sur une base solide de preuves empiriques. Galilée développa les fondements de la cinématique, en s’appuyant sur des bases médiévales, en observant des balles roulant sur des plans inclinés, des pendules oscillants et – selon la légende – en laissant tomber des objets du haut de la tour de Pise. Newton formula sa loi universelle de la gravitation, en s’appuyant sur les observations de Tycho Brahe et les analyses de Johannes Kepler, en étudiant le mouvement de la lune et des comètes, ainsi que l’accélération des pommes et d’autres corps proches de la Terre. Maxwell développa sa théorie de l’électromagnétisme à partir des observations de Faraday sur les limailles de fer et des études de Coulomb et Ampère sur les charges et les courants, respectivement. Ses successeurs, comme Heaviside et Hertz, menèrent la théorie de Maxwell à maturité. Heaviside était un télégraphiste chevronné, connaissant intimement le fonctionnement de la télégraphie, tandis que Hertz se plongea dans un vaste éventail d’expériences pour créer, manipuler et recevoir des ondes radio. « Nous devons demeurer en association intime avec les faits et avec les événements réels », déclara Aristote, « car c’est seulement ainsi que les prémisses peuvent être rendues conformes aux phénomènes ».
Le simple empirisme est une condition nécessaire, mais non suffisante, pour une bonne science. Comme le remarqua Poincaré : « On fait la science avec des faits comme une maison avec des pierres ; mais une accumulation de faits n’est pas plus une science qu’un tas de pierres n’est une maison ». Rutherford rejeta ce genre de catalogage de faits comme une simple « collection de timbres ».
La science requiert un certain processus et une certaine méthode. Les grands innovateurs de la science, comme Newton et Maxwell, créèrent un cadre déductif pour expliquer les observations et nous permettre de faire des prédictions précises sur des phénomènes encore non observés. Et pourtant, trop de déduction conduit à des spéculations de cabinet détachées de l’expérience.
La science requiert un équilibre entre l’induction, qui consiste à dériver des généralisations à partir de cas particuliers, et la déduction, qui consiste à dériver des cas particuliers à partir de généralisations. La tendance actuelle en physique est de créer des modèles déductifs toujours plus élaborés : essayer d’écrire des équations sur un T-shirt à partir desquelles toute la réalité pourrait être déduite. Le résultat est une multitude de modèles mathématiques abstraits qui – poussés à l’extrême – ne font qu’exprimer les préjugés de leurs auteurs sur la façon dont la réalité devrait fonctionner, sans grand rapport avec la façon dont la réalité fonctionne réellement.
Il existe un troisième élément de la science qui relie induction et déduction : le modèle. Idéalement, nous dérivons un modèle par induction, en observant des motifs dans les données. Ou nous pouvons dériver un modèle plus général qui tente de relier des modèles plus spécifiques. Par la déduction, nous générons des prédictions à partir du modèle, et nous vérifions si ces prédictions concordent avec les observations. Si le modèle échoue à s’aligner, nous devons le réviser ou l’abandonner.
Comme l’a observé un célèbre statisticien, « … les modèles de toutes sortes, probabilistes ou autres, sont des moyens de raisonner, de parvenir à la vérité ». Les modèles mathématiques ont longtemps été considérés comme l’objectif de la science physique. Pourtant, en fin de compte, selon les mots de Jonathan Gottschall, auteur de The Storytelling Animal, « la science est une grande histoire (quoiqu’avec des tests d’hypothèses) qui découle de notre besoin de donner un sens au monde ».
Richard Feynman nota que la simple histoire « toutes choses sont faites d’atomes » contient la plus grande quantité d’informations scientifiques en un minimum de mots. Des récits d’une puissance explicative similaire pourraient inclure : « toutes les planètes tournent autour du soleil », ou « l’énergie ne peut être créée ni détruite », ou « la vitesse de la lumière est la vitesse maximale ». Dans mon travail, Fields & Energy, j’explore une histoire simple, mais profonde du même ordre : « les champs guident l’énergie ». Je soutiens que l’électromagnétisme ne provient pas d’une seule entité, un « photon » combinant les propriétés mutuellement contradictoires d’une onde non locale et d’une particule locale, mais plutôt de deux entités : les champs – des phénomènes non locaux qui se comportent comme des ondes, et l’énergie localisée qui, dans la limite quantique, se comporte comme des particules.
Les prédictions mathématiques comparées aux observations expérimentales sont très bien à leur place, mais une histoire simple de la réalité est le modèle scientifique que je recherche. C’est ma vision de la bonne manière de faire de la science.
Il est aujourd’hui courant en physique de « se taire et calculer », de rejeter tout sauf un modèle mathématique de la réalité. Par exemple, Sabine Hossenfelder soutient :
Si vous voulez comprendre la physique moderne – ou vraiment toute idée abstraite – vous devez la prendre pour ce qu’elle est et arrêter d’essayer de la comprendre à travers autre chose de semblable. Il n’y a rien d’autre de semblable.
C’est le problème avec les analogies bien intentionnées, comme la feuille de caoutchouc pour la gravité, les paires de chaussures pour les particules intriquées, une balle qui tourne pour le spin, ou autres. Elles sont toutes fausses, et si vous les prenez au sérieux, elles ne feront que vous embrouiller.
Certes, la carte n’est peut-être pas le territoire, mais sans une bonne carte, vous risquez fort de vous perdre. Il existe de nombreuses mauvaises manières de faire de la science, mais avancer à l’aveugle en se fiant à un modèle mathématique détaché de la réalité est l’une des pires.
Briggs : L’idée d’une excitation locale dans un champ qui se comporte comme une particule a beaucoup de sens. Mais l’idée d’un champ « non local » semble plus obscure. Que voulez-vous dire par « non local » ? Est-ce un seul champ pour tout l’électromagnétisme partout, ou y a-t-il plusieurs champs ? Comment un champ traverse-t-il un autre, pour ainsi dire, ou bien se fondent-ils comme la lumière de deux lampes de poche ?
Schantz : « Non local » signifie distribué dans l’espace. Je laisse tomber un caillou dans un étang. Le caillou et son point d’impact sont localisés. Les rides qui en résultent s’étendent dans tout l’étang, non confinées à un endroit précis. Ces rides sont non locales. Plus généralement, « non local » signifie quelque chose qui ne peut pas être attribué uniquement à une position ou un lieu particulier, mais qui dépend ou s’étend sur une région.
La question de l’unité du champ est une question profonde qui, malheureusement, est rarement examinée dans la pensée moderne. Faraday réalisa de nombreuses expériences pour établir l’équivalence de l’électricité électrochimique, frictionnelle, magnétique, thermique et « animale ». Il conclut qu’il n’existait qu’une seule forme commune d’électricité. Le dernier physicien à s’être penché sérieusement sur la question fut Heinrich Hertz. Il conclut que les champs statiques, inductifs et de rayonnement étaient également un seul et même champ commun.
Aujourd’hui, beaucoup de physiciens supposent que deux faisceaux de lumière se traversent sans interaction – qu’il existe autant de champs que de sources. Cette vision est incohérente avec l’électromagnétisme conventionnel pour trois raisons.
Premièrement, mathématique : l’électromagnétisme est une théorie de champ vectoriel et, en un point donné de l’espace, un champ vectoriel ne pointe que dans une seule direction. Si vous avez une théorie à champs multiples, peut-être pouvez-vous la faire fonctionner d’une certaine manière, mais ce n’est pas la théorie électromagnétique conventionnelle.
Deuxièmement, épistémologique : l’unité du champ est parcimonieuse. Elle explique tous les phénomènes électromagnétiques et évite la complexité immense qu’impliquerait le fait de supposer que toutes les sources de tous les champs conservent d’une manière ou d’une autre leurs identités individuelles en un point.
Enfin, métaphysique : le tout est la somme de ses parties. Ce principe – le réductionnisme – est ce qui rend l’ingénierie et la science possibles. Nous pouvons isoler un facteur individuel, l’analyser et acquérir une certaine compréhension des phénomènes physiques sans avoir à comprendre la complexité immense de tout ce qui se passe. Comment mange-t-on un éléphant ? Une bouchée à la fois. Mais, tout comme le tout est la somme de ses parties, la somme des parties constitue le tout. Si nous voulons comprendre la vue d’ensemble, nous devons additionner toutes les parties pour voir le tout.
Thilo Wünscher, Holger Hauptmann et Friedrich Herrmann ont exposé les règles de l’écoulement de l’énergie en 2002 (Wünscher, Thilo, Holger Hauptmann, and Friedrich Herrmann, “Which way does the light go?” American Journal of Physics, Vol. 70, no. 4, April 2002). Lorsque deux faisceaux de lampes de poche interfèrent, les champs se traversent. Les faisceaux échangent de l’énergie, l’énergie du plus faible étant absorbée par le plus fort, et le plus fort perdant de l’énergie pour reconstituer le faisceau le plus faible à la fin de leur interaction.
Fig. 1. Trajectoire du champ (en haut) par rapport au flux d’énergie (en bas) (d’après [ll]).
J’ai montré comment cela se produit dans un article de conférence récent en utilisant des modèles computationnels d’antennes pour analyser l’interaction de deux faisceaux.
Avec des faisceaux qui s’entrecroisent comme dans la Fig. 11, la Fig. 12 montre l’échange d’énergie. Sur le plan x-z (y = 0), Hx -> 0. Le plan de symétrie est un conducteur magnétique parfait (CMP) virtuel à travers lequel aucune énergie ne passe. Si nous inversons la phase sur un réseau, le plan de symétrie devient un CEP virtuel. Une situation similaire se produit lorsque nous appliquons la théorie des images pour résoudre la réflexion à partir d’un CEP physique occupant le plan. Même sans CEP ou CMP physique, l’énergie se réfléchit à partir d’un plan virtuel satisfaisant les mêmes conditions aux limites. Un plan virtuel peut réfléchir l’énergie, tout comme un plan physique réel. Là encore, les champs vont dans une direction, et l’énergie dans une autre.
Un des cas que j’ai étudiés concernait des faisceaux égaux. Un faisceau échange de l’énergie avec l’autre. Les champs se traversent à la vitesse de la lumière sans interaction. L’énergie ralentit et change de direction. Les champs guident l’énergie. Ce sont des phénomènes différents qui suivent des voies différentes dans les systèmes électromagnétiques.
Briggs : Il existe d’autres idées de non-localité, comme la causalité verticale de Wolfgang Smith, ou l’« interprétation des mondes multiples » d’Everett, ou d’autres formes de soi-disant multivers. Je ne crois pas à une quelconque forme de multivers, mais je suis très sensible à l’idée qu’il y a plus dans le monde que ce que nous pouvons voir, car il doit bien exister de bonnes raisons causales aux choses que nous voyons. Même si nous ne pouvons pas savoir ce qu’elles sont. L’espace est-il tout ce qu’il y a ? Ou y a-t-il quelque chose de plus ?
Schantz : Je ne connais pas suffisamment la causalité verticale de Wolfgang Smith pour en avoir une opinion. L’interprétation des mondes multiples (IMM) d’Everett est née de la volonté de prendre l’équation de Schrödinger au pied de la lettre et d’éliminer la problématique « effondrement de la fonction d’onde ». À la place, tous les résultats quantiques possibles se produiraient en parallèle, dans des univers ramifiés. Cela viole massivement le principe de parcimonie en postulant une prolifération exponentielle infinie de mondes parallèles inobservables, simplement pour expliquer pourquoi nous observons des résultats de mesure définis dans notre seule branche de réalité. L’ironie est que l’IMM visait à rendre la mécanique quantique plus rationnelle et complète, mais elle y parvient en multipliant la réalité elle-même au-delà de toute limite concevable. C’est une extravagance métaphysique au service d’une élégance mathématique.
Chaque génération de physiciens a cru s’approcher d’une compréhension complète de la nature, pour voir ensuite ses hypothèses fondamentales balayées par la découverte révolutionnaire suivante. Cela suggère que nos théories actuelles — la théorie quantique des champs, la relativité générale, le Modèle Standard — aussi réussies soient-elles, ne sont elles aussi que des approximations. Elles décrivent certains aspects de la réalité avec précision dans certains domaines, mais elles passent presque certainement à côté de quelque chose de fondamental concernant la nature des choses.
Je parierais qu’il existe non seulement quelque chose de plus, mais quelque chose de plus accessible, une fois que nous reprendrons une voie d’investigation scientifique plus raisonnable.
Briggs : Il est bien de traiter les choses comme la somme de leurs parties pour les besoins de l’ingénierie. Après tout, il n’y a pas d’autre moyen de construire une machine. Mais il semble que la nature ne soit pas ainsi. L’exemple que j’aime est l’eau : vous ne pouvez pas modéliser l’eau, même si vous savez tout ce qu’il y a à savoir sur l’hydrogène et l’oxygène. Ce n’est pas que nous ayons encore à apprendre quelque chose que nous ne savons pas, mais que l’eau est tout simplement plus que H plus O. Ou n’êtes-vous pas d’accord ?
Schantz : Je suis d’accord. Vous avez tout à fait raison de remarquer que la nature, dans l’ensemble, n’est pas un système linéaire simple. On attribue au mathématicien polonais Stanislaw Ulam (1909–1984) la phrase : « Utiliser un terme comme science non linéaire, c’est désigner la majeure partie de la zoologie comme si c’est l’étude des animaux non-éléphants ».
Nous avons la chance que tant de réalités puissent être comprises comme des systèmes linéaires simples dans lesquels le tout est la somme des parties, et pourtant, même là, les physiciens se trompent parfois. Les champs électromagnétiques se comportent linéairement, mais l’énergie est proportionnelle au carré de l’intensité du champ. C’est au cœur de la raison pour laquelle les champs échangent de l’énergie lorsqu’ils interfèrent les uns avec les autres, et cette subtilité est mal comprise par de nombreux physiciens.
Les champs électromagnétiques font plus que transporter de l’énergie. Ils guident l’énergie. En raison de l’interférence, l’énergie peut suivre des chemins très différents de ceux des fronts d’onde des champs. En d’autres termes, les trajectoires de l’énergie peuvent diverger notablement de la propagation géométrique simple.
Briggs : Quelle part de notre enseignement scientifique repose sur des mythes ? J’utilise ce mot dans le sens d’un récit fondateur qui raconte une origine essentielle, et non dans son sens moderne de « fausseté ». Cela dit, quelle part des mythes que nous apprenons en science repose en fait sur des faussetés ?
Schantz : Le mythe du progrès scientifique linéaire ignore la réalité désordonnée du développement des connaissances. Les grandes découvertes émergent souvent simultanément de plusieurs chercheurs indépendants, impliquent des changements de paradigme radicaux qui exigent d’abandonner des hypothèses fondamentales plutôt que de simplement ajouter de nouveaux faits, et sont fréquemment rejetées ou ignorées initialement par l’establishment scientifique. La sérendipité, l’accident et les progrès technologiques conduisent souvent à des percées plus que la construction méthodique sur des travaux antérieurs. Les récits rétrospectifs bien ordonnés que nous construisons masquent un processus chaotique rempli de faux départs, d’impasses et de controverses amères, où la pratique précède fréquemment la théorie et où les idées révolutionnaires doivent surmonter la résistance institutionnelle et les visions du monde enracinées. C’est une grande partie de l’histoire que je partage dans Book I: Fundamentals & Origins of Electromagnetism.
La physique moderne est un de ces mythes. Le récit standard de la physique moderne présente une marche inévitable allant du déterminisme classique à l’indétermination quantique. En réalité, des préconceptions philosophiques, comme le positivisme et la Naturphilosophie jouèrent un rôle décisif dans la manière dont les découvertes furent cadrées et comprises. Dans Book II: Where Physics Went Wrong, je discute des raisons pour lesquelles elles ont prévalu, et comment les approches alternatives furent marginalisées. Une grande partie de ce contenu (destiné au Livre II) est déjà disponible sur mon Substack.
Je remets en cause l’image courante d’Albert Einstein (1879–1955) comme génie solitaire, en soutenant au contraire que ses travaux sur la relativité étaient profondément dérivatifs, souvent non crédités, et que son comportement personnel soulève d’autres doutes quant à sa réputation célébrée.
Premièrement : En 1905, Einstein publia quatre articles marquants sur la relativité restreinte, l’effet photoélectrique, le mouvement brownien et l’équivalence masse-énergie, plus tard célébrés comme son « annus mirabilis ». À l’époque, toutefois, son travail fut accueilli surtout par le silence ou le scepticisme hors d’Allemagne, où Max Planck devint l’un de ses premiers soutiens. Des historiens comme Edmund Whittaker affirmèrent plus tard que Lorentz et Poincaré avaient déjà développé les idées clés de la relativité, tandis que des défenseurs comme Max Born créditaient Einstein d’avoir clarifié de manière unique la simultanéité et d’avoir présenté la théorie de manière simple et convaincante. La renommée durable d’Einstein vint finalement non pas de 1905, mais de sa théorie générale de la relativité une décennie plus tard.
Deuxièmement : Einstein devint mondialement célèbre après l’éclipse de 1919 qui confirma la relativité générale, les journaux du monde entier le saluant comme un génie. Des publications appartenant à des Juifs, comme le New York Times et Die Naturwissenschaften, le promurent fortement, tandis que des critiques allemands attaquèrent la relativité avec des arrière-pensées politiques et antisémites. Malgré la controverse, au début des années 1920, Einstein était solidement établi comme une icône scientifique mondiale.
Troisièmement : En 1921, Einstein accompagna Chaim Weizmann lors d’une tournée de levée de fonds aux États-Unis pour l’Université hébraïque de Jérusalem. Bien que destinée à promouvoir le sionisme, les divisions entre groupes juifs et la couverture médiatique déplacèrent presque entièrement l’attention sur Einstein, faisant de lui une icône culturelle américaine. Des amis comme Fritz Haber et Walther Nernst se sentirent trahis, tandis que même des sionistes trouvèrent les vues pacifistes et binationales d’Einstein problématiques. Des publicistes comme Edward Bernays auraient pu influencer la campagne, bien que les preuves soient circonstancielles. Malgré les controverses, les conférences d’Einstein, son attrait médiatique et son accueil en tant que célébrité ont consolidé sa renommée en Amérique et l’ont associé au grand changement culturel des années 1920 qui faisait de la science une nouvelle autorité sociale.
Quatrièmement : Einstein suggéra que les Juifs pouvaient partager certains traits intellectuels distinctifs, mais le développement de la relativité et de la mécanique quantique impliqua à la fois des scientifiques juifs et non juifs, rendant l’étiquette de « physique juive » trompeuse. Les critiques de la République de Weimar et de l’Allemagne nazie utilisèrent ce terme pour cibler la science abstraite et formaliste, qualifiant parfois de « Juifs blancs » des non-Juifs. Philosophiquement, Einstein passa du positivisme de Mach, axé sur les observables, au réalisme de Spinoza, insistant sur une réalité causale sous-jacente – contrastant avec le style même de « physique juive » que ses critiques lui attribuaient.
Le travail scientifique d’Einstein, en particulier la relativité, émergea d’un milieu intellectuel allemand façonné par la Naturphilosophie romantique de Goethe, le positivisme autrichien et des traditions expérimentales antérieures, plutôt que par une quelconque « physique juive », bien que le contexte culturel et social ait influencé les approches scientifiques. Ses idées rencontrèrent une forte opposition de la part de physiciens allemands comme Philipp Lenard et Johannes Stark, dont les griefs personnels, les échecs professionnels et les vues nationalistes et antisémites alimentèrent des campagnes contre lui et la physique théorique, culminant dans le mouvement Deutsche Physik sous les nazis, qui tenta de remplacer la physique théorique moderne par un travail expérimental racialement « pur ». Ces pressions politiques et idéologiques forcèrent Einstein à l’exil, tandis que la science allemande devenait de plus en plus politisée et que la méritocratie s’érodait. Cet épisode illustre comment l’innovation scientifique, l’orientation philosophique et les forces sociopolitiques s’entrelacent, façonnant à la fois la trajectoire de la recherche et les récits publics des figures scientifiques.
Cinquièmement : Malgré tous ses défauts, le récit d’Einstein a un arc de rédemption. Son plaidoyer inspiré par Mach en faveur d’une approche de la physique centrée sur l’observateur mena à la relativité. Pourtant, il fut rebuté en voyant les acolytes de Goethe pousser ses prémisses philosophiques jusqu’à leurs extrêmes logiques : « Peut-être ai-je utilisé une telle philosophie plus tôt, et aussi l’ai-je écrite, mais c’est tout de même un non-sens ». Finalement, c’est Einstein qui montra la voie vers une possible résolution des paradoxes quantiques dans son célèbre article « EPR ».
En résumé, l’histoire de la science concerne autant le pouvoir du récit que les données.
Briggs : Encore mieux, quelle est la meilleure manière de transmettre la science ? En dehors de votre livre, quels sont les incontournables ?
Schantz : Une approche historique et pratique de l’enseignement de la physique est idéale, car elle révèle comment le savoir scientifique se développe réellement par l’enquête humaine et l’expérimentation, plutôt que de présenter des théories toutes faites isolées de leur contexte. En combinant expériences de laboratoire, analyse de données et calculs théoriques dans leur contexte historique, les étudiants vivent les mêmes défis et processus de raisonnement qui ont conduit aux grandes découvertes. Ils développent ainsi à la fois des compétences pratiques et une compréhension conceptuelle plus profonde. Cette méthode transforme la physique, d’un ensemble abstrait de formules, en une entreprise humaine vivante et évolutive dans laquelle les étudiants peuvent s’impliquer activement, tout en cultivant l’esprit critique et en voyant comment l’observation empirique et la théorie mathématique collaborent pour faire progresser la connaissance scientifique.
À la fin de chacun des quatre chapitres de Fields & Energy Book I, j’inclus une liste d’ouvrages conseillés pour ceux qui souhaitent approfondir :
• https://aetherczar.substack.com/p/reading-list-for-chapter-1-on-generation
• https://aetherczar.substack.com/p/reading-list-for-chapter-2-aristotle
• https://aetherczar.substack.com/p/reading-list-for-chapter-3
• https://aetherczar.substack.com/p/reading-list-for-chapter-4
Briggs : Je sais que vous avez beaucoup travaillé sur les antennes. (J’ai beaucoup de radioamateurs parmi mes lecteurs, mais aussi certains qui n’ont aucune idée de ce qu’est une radio). Pour finir sur une note plus légère, ou du moins qui me paraît amusante : quelle est votre histoire d’antenne préférée ? Et que pensez-vous de ma théorie — digne d’un prix Nobel et confirmée d’innombrables fois par l’expérience — selon laquelle le meilleur emplacement pour une antenne est toujours le plus gênant ?
Schantz : J’explique ma passion pour l’ingénierie des antennes dans l’introduction de The Art and Science of Ultrawideband Antennas.
La magie et le mystère de la radio ont captivé les imaginations, depuis les spéculations des pionniers jusqu’à nos jours. Le miracle de la radio est tenu pour acquis dans un monde de communication sans fil, omniprésente et instantanée. Tout autour de nous vibrent dans l’éther des ondes qui véhiculent données, voix, images et informations. La magie de la radio consiste à capter ces vibrations dans l’air et à reconstituer les données d’origine. La baguette magique responsable de ce prodige, c’est l’antenne.
Bien sûr, ni les radios ni les antennes ne sont réellement magiques. Comme l’a observé Arthur C. Clarke : « Toute technologie suffisamment avancée est indiscernable de la magie ». La radio n’est que l’application technique de la science électromagnétique aux communications. Dans la mesure où elle paraît magique, c’est que l’on ne comprend pas la technologie avancée qui la rend possible (ou bien qu’on la prend simplement pour acquise). Par tous les critères, les antennes restent parmi les aspects les plus mystérieux et les moins compris de la technologie radio — de la « magie » au sens de Clarke.
Travailler sur les antennes exige plus que de la science. Il y a un côté créatif dans la conception d’antennes, où les principes scientifiques se mêlent à une bonne dose d’imagination pour donner naissance à des formes nouvelles. L’art, selon Aristote, est la réalisation sous forme externe d’une idée vraie. En ce sens, la conception d’antennes est à la fois une science et un art. Les concepteurs d’antennes prennent les vérités de la science électromagnétique et les incarnent dans des formes métalliques, courbes ou façonnées.
Que le meilleur emplacement pour une antenne soit aussi le plus gênant est une vérité d’expérience dans la conception d’antennes pour les appareils personnels. L’histoire de l’iPhone 4 l’illustre bien. Sorti en juin 2010, l’iPhone 4 s’est retrouvé au cœur de ce que l’on a appelé « Antennagate », une controverse sur son antenne externe. Le téléphone était entouré d’une bande d’acier inoxydable qui faisait office d’antenne, mais les utilisateurs ont rapidement découvert qu’en tenant l’appareil d’une certaine manière (notamment en recouvrant l’interstice entre deux segments de l’antenne dans le coin inférieur gauche), le signal pouvait chuter brutalement, entraînant des appels coupés. L’affaire a pris une ampleur médiatique lorsqu’un rapport de Consumer Reports a refusé de recommander l’appareil. Apple a d’abord minimisé le problème, Steve Jobs allant jusqu’à déclarer qu’il suffisait de « ne pas le tenir comme ça ». La controverse culmina lors d’une conférence de presse exceptionnelle en juillet 2010, où Jobs reconnut que le problème touchait un petit pourcentage d’utilisateurs, mais affirma que tous les téléphones souffraient de problèmes similaires. Apple offrit finalement gratuitement des boîtiers à tous les possesseurs d’iPhone 4 pour réduire l’interférence, tout en soutenant que le problème avait été exagéré — mais en revoyant discrètement la conception de l’antenne dans les modèles suivants.
Cette image est un pastiche, mais elle soulève de vraies questions sur les sacrifices imposés à la performance des antennes au nom de l’esthétique.
J’aimerais beaucoup avoir une antenne performante pour mon téléphone portable. Hélas, l’époque des antennes télescopiques est probablement révolue pour les téléphones mobiles.
Briggs : Les lecteurs peuvent — et devraient — suivre Hans sur son Fields & Energy Substack. Précommandez son Fields & Energy Book I : Fundamentals & Origins of Electromagnetism.
Texte original publié le 27 août 2025 : https://www.wmbriggs.com/post/58055/