Les Résonances de Schumann : Le Battement Électromagnétique de la Terre

Introduction

La Terre est un endroit étonnant rempli de mystères et de phénomènes fascinants. L’une de ces merveilles de la nature est ce que l’on appelle les résonances de Schumann. Ces résonances électromagnétiques, qui sont essentiellement le battement de fond de notre planète, ont intrigué les scientifiques pendant des décennies. Dans cet article, nous plongerons dans le monde des résonances de Schumann, en démystifiant certaines idées fausses et en explorant les nombreuses applications et implications de ce phénomène électromagnétique unique.

Le Monde Sous Nos Pieds

D’un point de vue physique, la Terre est un peu comme un gâteau à plusieurs couches. Au cœur de notre planète, nous trouvons le matériau le plus dense : une boule de métal d’environ 650 kilomètres de large. Au-dessus de cela se trouve le noyau interne, composé des mêmes éléments métalliques mais configurés dans une phase structurale différente, entouré de notre noyau externe liquide. Au-dessus de cette couche se trouve le manteau terrestre, souvent subdivisé en quatre zones : le manteau supérieur, la zone de transition, le manteau inférieur et la couche D », qui rencontre le noyau externe. Au-dessus du manteau flotte la croûte terrestre, suivie des océans, puis de l’atmosphère, qui elle-même comporte plusieurs couches où divers phénomènes se produisent.

Les Couches de l’Atmosphère

La couche atmosphérique la plus basse, la troposphère, contient 80 % de la masse de notre atmosphère et s’étend sur une altitude de 14 à 18 km. Au-dessus se trouve la stratosphère, qui contient la couche d’ozone, suivie de la mésosphère, qui abrite une fine couche de sodium. Au-delà, vous trouverez la ligne de Kármán, la ligne artificielle entre la Terre et l’espace, où la densité des particules atmosphériques diminue, mais leurs températures augmentent, créant un essaim de particules ionisées : l’ionosphère. Entre l’ionosphère et la surface de la Terre, une série d’ondes électromagnétiques résonantes connues sous le nom de résonances de Schumann peut être observée.

L’Émergence des Résonances de Schumann

L’histoire des résonances de Schumann remonte à la fin du XIXe siècle avec les travaux du physicien irlandais George Francis FitzGerald. FitzGerald est surtout connu pour ses contributions à la suite de l’expérience de Michelson-Morley en 1887/1888, qui tentait de détecter le mouvement de la Terre à travers l’éther, alors hypothétique. Bien que l’expérience de Michelson-Morley ait abouti à des résultats nuls, suggérant l’absence d’éther, elle a finalement conduit à la théorie de la relativité d’Einstein.

En 1889, FitzGerald a écrit une lettre à l’éditeur du magazine Science, suggérant que si tous les objets en mouvement étaient contractés dans la direction de leur déplacement, cela pourrait expliquer pourquoi Michelson et Morley ont obtenu un résultat nul pour leurs expériences. Trois ans plus tard, en 1892, Hendrik Lorentz dérivait l’ensemble complet des transformations gouvernant la contraction de longueur et la dilatation du temps, et en 1905, Einstein rassemblait complètement la relativité restreinte. Même aujourd’hui, le phénomène de la contraction de longueur porte le nom de FitzGerald, également connu sous le nom de contraction Lorentz-FitzGerald.

En 1893, FitzGerald s’est tourné vers la Terre et ses phénomènes électromagnétiques, notant que les couches supérieures de l’atmosphère devaient conduire l’électricité et qu’elles devaient vibrer lorsqu’elles étaient stimulées, tout comme une cloche vibre et résonne lorsqu’elle est frappée. Il a estimé la période de vibration de cette couche conductrice à environ une oscillation par seconde, soit ce que nous appellerions 1 Hertz (Hz) aujourd’hui. C’était la première indication que nous, en tant qu’espèce, avions que la Terre elle-même pouvait présenter le phénomène de résonance électromagnétique à l’échelle de la planète.

La Théorie et l’Observation

Les décennies suivantes ont vu de nombreuses avancées à la fois en physique théorique et en astronomie observationnelle. En travaillant avec les équations de Maxwell, les physiciens et les ingénieurs ont commencé à comprendre la science des guides d’ondes, et comment les ondes électromagnétiques et les champs se comportent à l’intérieur de cavités résonantes conductrices. Le mécanisme par lequel l’atmosphère terrestre se comporterait comme un conducteur a été suggéré par le physicien théorici Oliver Heaviside et l’ingénieur électricien Arthur Kennelly en 1902, et l’existence de la couche ionosphérique a enfin été démontrée expérimentalement en 1925 par Edward Appleton et Miles Barnett.

Enfin, en 1952, le physicien Winfried Schumann a mis en place l’image complète. Il a reconnu que l’espace entre la surface solide (conductrice) de la Terre et l’ionosphère chaude et raréfiée (conductrice) située à environ 100 kilomètres de hauteur se comporterait comme une cavité capable de réfléchir des ondes électromagnétiques : un guide d’ondes. Simultanément, il a réalisé que les courants électriques créés par les éclairs seraient capables d’exciter naturellement cette cavité et de créer des résonances. Tout comme un instrument de musique a des fréquences auxquelles les ondes à l’intérieur vibrent, créant des sons, les ondes électromagnétiques voyageant dans l’espace entre la surface de la Terre et l’ionosphère entraîneraient une vibration résonante, à des ensembles spécifiques de fréquences, pour la cavité elle-même.

Les Résonances de Schumann en Détail

En utilisant la circonférence de la Terre, la vitesse de la lumière et la manière dont les fréquences résonantes fonctionnent à l’intérieur des cavités, Schumann a pu calculer une formule de base pour les fréquences auxquelles l’ionosphère devrait résonner. En raison de la taille de la Terre (environ 40 000 km de circonférence) et de la vitesse de la lumière (environ 300 000 km/s), Schumann a correctement prédit que la fréquence fondamentale à laquelle l’ionosphère vibrerait se situerait dans cette plage.

Grâce à des équipements modernes et à une meilleure compréhension des phénomènes électromagnétiques en jeu entre la surface terrestre et l’ionosphère, notamment :

• La conductivité finie de l’ionosphère,
• Les différences jour-nuit dans la hauteur de l’ionosphère par rapport à la surface terrestre,
• La nature asymétrique du champ magnétique terrestre, en particulier les variations de latitude,
• Le comportement absorbant des calottes glaciaires polaires de la Terre,
• Et de petites variations du rayon réel de la Terre d’un endroit à l’autre,

Les résonances de Schumann réelles ont été trouvées à une fréquence fondamentale de 7,83 Hz, avec une augmentation d’environ 6,2 à 6,5 Hz pour chaque « harmonique » au-dessus de cette fréquence fondamentale, les pics s’élargissant plus nettement à des fréquences plus élevées.

L’Orchestration de la Nature

Cependant, même si les éclairs et les décharges électriques se produisent sporadiquement à travers la Terre, notre planète est suffisamment grande pour que ces résonances de Schumann soient pratiquement toujours stimulées. À tout moment, il y a environ deux mille orages indépendants se produisant sur Terre, avec environ 50 à 100 éclairs individuels se produisant chaque seconde sur notre planète.

Bien que ces éclairs génèrent des ondes électromagnétiques de diverses fréquences, seules les ondes électromagnétiques ayant les bons ensembles de fréquences – celles qui tombent dans les pics larges des différentes résonances de Schumann – se combineront, interféreront et résonneront à l’intérieur de la cavité électromagnétique créée par les conditions aux limites établies par la surface terrestre (par en dessous) et l’ionosphère terrestre (par-dessus).

Le « point idéal » pour la résonance exige qu’elle soit à une distance qui soit un multiple entier de la distance parcourue par les ondes (entre la surface de la Terre et l’ionosphère) pour effectuer une révolution complète autour de la Terre, c’est pourquoi seules ces fréquences résonantes sont amplifiées. Le résultat est une « vibration » qui imprègne l’atmosphère terrestre à ces résonances de Schumann spécifiques.

Poétiquement, ces fréquences résonantes, avec 7,83 Hz comme fréquence la plus basse (fondamentale), sont parfois appelées le « ronronnement » de la Terre ou même le « battement de cœur » de l’atmosphère, et il existe à la fois une très bonne science et aussi une science douteuse et non prouvée qui les relie.

Les Applications Scientifiques

Du côté positif, les résonances de Schumann sont étudiées par des physiciens, des ingénieurs, des climatologues et des météorologues pour suivre l’activité mondiale des éclairs. Lorsqu’il y a des perturbations ionosphériques, telles que celles dues à la météo spatiale, à l’activité aurorale ou à d’autres phénomènes pouvant affecter la configuration géomagnétique de la Terre, les effets peuvent être observés en surveillant ces résonances de Schumann.

Ici sur Terre, un certain nombre de phénomènes de la haute atmosphère ont longtemps été observés, mais n’ont été caractérisés que récemment, notamment les « sprites, » les « ELVES, » les « jets, » et les éclairs en haute atmosphère. Ces phénomènes, lorsqu’ils sont observés, ont été liés aux variations temporelles dans le comportement des résonances de Schumann, suscitant un intérêt croissant pour leur interaction avec l’ionosphère terrestre.

Les Résonances de Schumann et le Changement Climatique

L’un des domaines d’étude les plus intéressants à émerger récemment autour des résonances de Schumann est le domaine du réchauffement climatique. À mesure que la température de la Terre augmente, le taux de foudre, ou le taux mondial d’éclairs, augmente également. En surveillant ces résonances de Schumann au fil du temps, elles ont été montrées comme un thermomètre tropical global à long terme intéressant, fournissant une mesure non intuitive mais importante qui peut être utilisée pour quantifier le changement climatique.

Résonances de Schumann sur d’Autres Mondes

D’autres planètes, tant qu’elles possèdent des couches conductrices séparées par une couche non conductrice ainsi que des décharges électriques significatives (c’est-à-dire des éclairs), sont des candidats potentiels pour présenter leurs propres résonances de Schumann. Cela inclut Vénus, Mars, Jupiter, Saturne, et même la lune de Saturne, Titan, qui possède l’atmosphère la plus massive de toutes les lunes connues du système solaire. Bien que des preuves d’éclairs soient substantielles sur Vénus, Jupiter et Saturne, les preuves d’éclairs sur Mars ne sont que indirectes, et les preuves d’éclairs sur Titan sont douteuses, bien que la magnétosphère de Saturne puisse induire des courants ionosphériques sur Titan. Cependant, on ne sait pas actuellement si Jupiter ou Saturne ont une « couche inférieure » conductrice permettant la résonance de Schumann.

Mythes et Réalités

Cependant, de nombreuses études très spéculatives – dont bon nombre sont examinées par des pairs mais qui restent non prouvées – prétendent que les résonances de Schumann peuvent être utiles d’une manière totalement non prouvée sur le plan biologique ou géologique. Certains veulent utiliser des dispositifs biophysiques qui « vibrent » avec les résonances de Schumann pour traiter toutes sortes de conditions, de l’acouphène aux affections neurodégénératives et bien au-delà. Des affirmations ont été faites selon lesquelles la résonance de Schumann peut être utilisée pour localiser les gisements d’hydrocarbures offshore, une affirmation douteuse qui n’a été faite que par un auteur documenté.

Il n’existe aucun mécanisme connu pour l’interaction des ondes électromagnétiques à basse fréquence – des ondes qui auraient des longueurs d’onde de plusieurs milliers de kilomètres, même pour les excitations au-delà de la résonance fondamentale la plus basse de Schumann – avec les systèmes biologiques. Ces idées sont libres d’être explorées par les scientifiques, mais elles ne reposent sur aucune preuve à leur appui. Tout comme il existe de nombreuses spéculations surnaturelles/paranormales sur des phénomènes tels que « le bourdonnement », il y a une science réelle derrière les résonances de Schumann, mais aussi beaucoup de mauvaise science, de non-sens et de théories du complot qui y sont associées.

Conclusion

Cependant, la vraie science authentique réside dans la combinaison de l’activité électromagnétique et des grands courants électriques ici sur Terre, principalement dus aux éclairs qui se produisent en continu sur notre planète, ainsi que dans la nature conductrice de la surface terrestre et de l’ionosphère séparées par l’atmosphère isolante entre elles. Ces résonances ont une base scientifique qui remonte au XIXe siècle, mais elles ont été prédites et quantifiées pour la première fois par Winfried Schumann en 1952.

Depuis lors, nous avons découvert que d’autres planètes et mondes peuvent également présenter des résonances de Schumann, et que l’activité des éclairs et d’autres activités ionosphériques ou géomagnétiques peuvent également affecter ces résonances. Cependant, méfiez-vous des affirmations prétendant utiliser ces résonances de Schumann pour affecter votre corps ou tout système biologique ; ces affirmations souvent dénuées de preuves sont sauvages, non fondées et ne correspondent pas à notre compréhension moderne de la façon dont le monde physique fonctionne. La Terre entière résonne d’ondes électromagnétiques, et les résonances de Schumann expliquent comment.