Mais au fait, pourquoi le feu n’a-t-il pas d’ombre?

[L’Explication #242] Le feu ne remplit pas l’une des trois conditions nécessaires pour projeter une ombre.

Si vous regardez attentivement les flammes d’un feu réconfortant, ou même d’une petite bougie sur une table basse, vous remarquerez un phénomène étrange: le feu n’a pas d’ombre. Rien. Nada. Walou.

Dans notre imaginaire, un corps sans ombre est souvent suspect: vampires, fantômes, démons… bref, des gens peu fréquentables. Alors, le feu serait-il un objet du diable, responsable de cette étrange absence d’ombre ? Pas du tout. La science a une explication, beaucoup moins terrifiante.

La flamme, une vraie passoire
Avant de rentrer dans le vif du sujet, faisons un petit point. Une ombre, c’est quoi au juste ? La réponse est plutôt simple. En physique, une ombre est une zone où la lumière n’arrive pas. Trois éléments sont essentiels à son apparition: une source de lumière, un objet opaque et une surface de projection. Par exemple, les rayons lumineux d’une lampe (la source de lumière) sont bloqués par une main (l’objet opaque) et son ombre apparaît soudainement sur un mur (la surface). Simple, basique.

Et le feu dans tout ça ? À y regarder de plus près, le feu ne remplit pas l’une des trois conditions nécessaires pour projeter une ombre… Ce n’est tout simplement pas un solide ! Le feu n’est en effet ni un solide, ni un liquide, ni une matière à proprement parler. C’est une réaction chimique, appelée combustion. Elle se produit lorsqu’un combustible (le bois, par exemple) entre en contact avec un comburant (l’oxygène) sous l’effet d’une source de chaleur, comme une étincelle.

Lorsque ces trois éléments sont réunis, la réaction s’enclenche: le combustible se décompose, réagit au quart de tour avec l’oxygène et libère de l’énergie sous forme de chaleur et de lumière… La fameuse flamme !

Mais voilà : cette flamme, aussi mystérieuse soit-elle, n’est rien d’autre qu’une combinaison de gaz chauds et de particules incandescentes en suspension. Une infime partie de matière seulement, qui laisse passer la lumière presque sans la bloquer. Une vraie passoire ! Pas d’objet opaque pour intercepter les rayons lumineux et donc, pas d’ombre. C’est aussi simple que ça.

Lumière plus lumière… égale lumière
Ce n’est pas tout. Si l’on reprend la règle des trois éléments essentiels pour la projection d’une ombre, on sait donc que le feu n’est pas une matière bloquante, mais que la flamme est aussi une source de lumière elle-même ! Et alors, qu’est-ce que ça change ? Tout ça change, dirait Maître Yoda, car une source de lumière ne peut pas en bloquer une autre. Le feu émet lui-même des rayons lumineux, comme un prolongement de la lumière projetée sur lui, qui la traversent sans être bloqués ou absorbés. Impossible, dès lors, de voir une ombre nette.

Si l’on parle ici d’une ombre pas vraiment nette, cela veut dire que l’on voit tout de même quelque chose. Une forme de flamme, ou une «ombre» même partielle, peut être projetée sur une surface derrière un feu. C’est vrai. Sauf que là encore, on ne parle pas vraiment d’ombre… mais plutôt d’une projection lumineuse.

Quand la flamme est placée devant une source lumineuse plus puissante qu’elle, comme une lampe intense éclairant une simple allumette, les zones où la densité de gaz et de particules est plus élevée dévient légèrement les rayons lumineux. Résultat: une image tremblotante de la flamme est visible ! Ce n’est pas une ombre, mais une déformation optique due à la différence de température et de densité de l’air. Voilà, vous êtes désormais incollable sur le feu et son ombre. Parfait pour frimer lors d’un dîner aux chandelles ? On vous laisse seuls juges, les limites de notre chronique s’arrêtent ici.

Source : https://www.slate.fr/