jeudi 12 septembre 2019

40 - EINSTEIN OU COMMENT SE DEBARASSER DE L’ETHER


Nous n’avons cessé d’affirmer que le problème essentiel, fondamental, presque unique, qui détermine toute la physique contemporaine est le statut du vide et la question de son contenu. Nous avons également accusé Einstein de l’avoir conduite dans une impasse en déniant à ce vide tout effet mécanique. Cette fonction mécanique est absolument indispensable pour justifier la transmission d’un mouvement à distance et pour expliquer l’origine, le fonctionnement et la nature de la substance qui compose les ondes électromagnétiques. Elle  est tout aussi nécessaire pour comprendre l’origine de la matière,  le principe d’inertie lui-même et enfin la cause de la vitesse constante et limite de la lumière.
Nous voudrions montrer ci-dessous la logique de ces manœuvres subtiles qui n’ont eu qu’un seul objectif : débarrasser la physique de cette question encombrante de la fonction mécanique de l’éther pour y substituer une physique des champs et son espace-temps.

1) On imagine des ondes à la surface de l'eau. Ce phénomène peut donner lieu à deux descriptions différentes.
1) On peut suivre comment l’ondulation du liquide en surface change avec le temps
2) A l'aide de petits corps flottants on peut suivre comment la position de chaque particule d'eau change avec le temps.
Dans cette seconde hypothèse, nous n'avons  aucun motif d'admettre que l'eau est composée de particules mobiles puisque nous nous intéressons aux seuls corps flottants.  Mais nous pourrions quand même la considérer comme milieu.
On peut  considérer que toute la physique relativiste a pour base ce glissement qui permet d’éliminer la composition du milieu au profit de ses manifestations sur des corps, seuls objets susceptibles d’être observés et mesurés. En effet, le contenu de l’espace ne peut jamais être saisi en lui-même hors son action sur des masses.
La métaphore est alors filée :

Quelque chose de semblable se présente dans le champ électromagnétique. Car on peut se représenter le champ comme étant constitué de lignes de force. Si l'on veut considérer ces lignes de force comme quelque chose de matériel dans le sens habituel, on est tenté de considérer les phénomènes dynamiques comme phénomènes de mouvement de ces lignes de force, de sorte que le mouvement de chaque ligne de force pourra être suivi par ses effets sur les corps.

Ainsi « ces lignes de force » produisent des effets sur les corps : on peut donc les considérer comme « quelque chose de matériel ». Nous sommes donc passés de l’abstraction qu’est une ligne de force à un objet physique matériel mais dont la nature matérielle n’est pas exactement matérielle : une sorte de matière qui n’est pas particulaire. Si ces lignes de force produisent des effets sur les corps, de quelle matière est-il ici question ? Nous ne le saurons jamais.

Par ce glissement qui relèverait  de la malhonnêteté intellectuelle, ce champ de lignes de force quasi matérielles permet d’installer une physique des champs indépendants de toute influence mécanique d’un milieu.

Selon la relativité restreinte, l'hypothèse de l'éther apparaît comme une hypothèse vide. Les équations des champs électromagnétiques, ne représentent que les densités des charges et celles des champs. Les champs électromagnétiques sont des réalités ultimes et irréductibles. Il est  superflu de postuler un éther homogène et isotrope dont ces champs seraient  les états.
‘Dans le langage de Minkowski, ceci s'exprime de la façon suivante : Le principe de la relativité restreinte nous interdit de considérer l'éther comme constitué de particules qu'on peut suivre dans le temps ; mais l'hypothèse de l'éther comme telle ne contredit pas la théorie de la relativité restreinte. Il faut seulement se garder d'attribuer à l'éther un état de mouvement.
Les fonctions mécaniques de l’éther éliminées il n’en demeurent pas moins quelques problèmes :

Mais nier l'éther, signifie qu'il faut supposer que l'espace vide ne possède aucune propriété physique. Or, les faits mécaniques ne se trouvent pas d'accord avec cette conception. Mach, pour échapper à la nécessité de supposer une espace  qui est inaccessible à l'observation, introduisit  à la place de l'accélération par rapport à l'espace absolu de Newton, l'accélération  par rapport à la totalité des masses de l'univers. Mais l'inertie relative des masses suppose une action à distance sans milieu intermédiaire. Et comme les physiciens modernes ne peuvent accepter une action pareille, Mach aboutit à une conception  à l'éther, qui est destiné à transmettre les effets de l'inertie. Mais cette notion de l'éther de Mach ne détermine pas seulement l'état des masses inertes mais est lui-même déterminé par elles.
Comme on le constate chassez l’éther, et il revient au galop car si seuls le mouvement des masses sont retenus, il n’en demeure pas moins qu’elles sont liées par leur attraction relative et qu’elles doivent donc bien transmettre à distance leur état de mouvement.


La pensée de Mach reçoit son plein épanouissement dans l'éther de la théorie de la relativité générale. D'après cette théorie, les propriétés métriques du continuum spatio-temporel sont différentes dans l'entourage de chaque point spatio-temporel et conditionnées par la matière. D’où un espace vide qui n'est physiquement ni homogène ni isotrope  MAIS qui nous oblige à représenter son état par dix fonctions, les potentiels de gravitation g µv - Par-là, la notion de l'éther a de nouveau acquis un contenu précis, qui diffère notablement de celui de l'éther de la théorie ondulatoire mécanique de la lumière. L'éther de la théorie de la relativité générale est un milieu privé de toutes les propriétés mécaniques et cinématiques, mais qui détermine les phénomènes mécaniques (et électromagnétiques).

Ainsi, l’éther n’a pas de propriétés mécaniques mais détermine les phénomènes mécaniques. Comment ce paradoxe est-il possible ? Par l’usage  du plus splendide raisonnement circulaire ayant cours en physique : les masses créent et  déterminent les propriétés des champs et les lignes de force de ce champ agissent sur les masses.
L’espace devient alors pour Einstein le simple « lieu » inoffensif qui  a pour seule fonction d’abriter les champs. Et Einstein pouvait terminer son exposé au collège de France :

En résumant, nous pouvons dire : d'après la théorie de la relativité générale, l'espace est doué de propriétés physiques ; dans ce sens, par conséquent un éther existe. Selon la théorie de la relativité générale, un espace sans éther est inconcevable, car non seulement la propagation de la lumière y serait impossible, mais il n'y aurait même aucune possibilité d'existence pour les règles et les horloges et par conséquent aussi pour les distances spatio-temporelles dans le sens de la physique. Cet éther ne doit cependant pas être conçu comme étant doué de la propriété qui caractérise les milieux pondérables, c'est à dire comme constitué de parties pouvant être suivies dans le temps : la notion de mouvement ne doit pas lui être appliquée."


Ainsi,  pouvons-nous constater que la boucle est bouclée, que la métaphore des petits corps flottants dans l’eau a été filée jusqu’au bout et qu’Einstein est parvenu à dénier à  l’espace sa fonction mécanique tout en gardant « pour le fun » ce vieil et indéracinable éther.

mardi 10 septembre 2019

39 - EINSTEIN ET L’EQUIVALENCE MASSE-ENERGIE




Dans l’univers on ne saurait concevoir une vitesse infinie. Il faut donc qu’existe une vitesse limite qui soit exprimé par un objet. Einstein attribue cette vitesse limite à l’objet lumière. Aucun corps ne peut dépasser celle-ci. Or, a priori, on ne voit pas quelle pourrait être la nature d’un empêchement interdisant de dépasser cette vitesse. La solution trouvée par Einstein est celle de l’augmentation de la masse relativiste mr qui croit selon un coefficient  ∆qr de Lorentz exprimé par l’équation : mr = m+(1-v²/c²). Cela signifie que plus la particule accélère et plus sa masse relativiste augmente alors même que sa masse matière ou masse inerte mi reste invariable. Cette augmentation de masse a pour effet de freiner progressivement la particule telle qu’aux approches de C sa masse deviendrait infinie et l’empêcherait d’aller plus vite que C.
Ce qui est assez paradoxale à première vue dans cette célèbre démonstration, c’est qu’une accélération a pour effet d’engendrer un freinage, une partie de l’énergie cinétique va augmenter la masse qui semble grossir et se freiner d’elle-même. Tout se passe comme si l’énergie de ce freinage, la quantité ∆qr, se transformait en masse matière alors même que la masse inerte mi demeurait invariable. Cette incongruité est rendue possible par la non moins célèbre équivalence masse= énergie qui autorise de traiter une énergie comme une masse en faisant jouer cette équivalence alors que la transformation de l’énergie en masse suppose des conditions très précises pour la création de matière. Cette manipulation est également rendue imperceptible par le jeu tout aussi célèbre de la position relative des observateurs. Si deux observateurs sont identiquement accélérés, aucun d’eux ne peut constater une augmentation de la masse de l’autre. La mesure d’une masse est en effet relative au mouvement d’une autre masse, il n’y a pas d’observateur privilégié parfaitement inerte. Ainsi pour Einstein, ce coefficient relativiste ∆qr n’est pas absolu, mais se trouve lui-même pouvoir varier en fonction de la vitesse du corps à partir duquel s’effectue la mesure. Or, il est évident que nos deux corps ne pourront dépasser C tout en étant inerte l’un relativement à l’autre. Comme on le constate, la position des observateurs est un écran de fumée nous interdisant de comprendre la cause réel de ce freinage et la vitesse limite.
Ainsi, depuis plus de 100 ans vivons-nous avec la justification d’Einstein de la CAUSE d’une vitesse limite : l’augmentation relative mais FICTIVE de la masse. Fictive en ce sens que ce n’est pas la masse matière qui enfle pour se freiner elle-même mais c’est de l’énergie abstraite qu’on accole à cette masse, c’est du pur mouvement, qui est censée tout à la fois accélérer ce corps et le freiner selon un certain coefficient.
La confusion vient du calcul du poids d’une masse qui se fait toujours à partir de l’application d’une force. Si cette force et son énergie augmente, la masse devient plus lourde mais ce « poids « supplémentaire ne résulte nullement d’une élévation de la quantité de matière. Par ce procédé, l’énergie semble se transformer en masse et son poids augmenter alors qu’on ne fait qu’élever la quantité de mouvement de ce corps. Ainsi la relativité joue-t-elle habilement sur cette confusion entretenue.
Dès lors, si on ne peut accepter qu’une masse qui tout à la fois accélère et se freine elle-même, si le porteur d’une action ne peut être celui qui résiste à son mouvement, il nous faut trouver une autre cause et celle-ci doit être EXTERNE. En effet, toute résistance au mouvement implique que « quelque chose » s’oppose et celui-ci ne peut être qu’étranger, différent, et ne pas être un composé individualisé dans ce corps.
S’agissant du mouvement d’une particule dans l’espace, celui-ci représente l’extériorité à ce corps et dès lors peut s’opposer à son mouvement. Nous avons sur ce blog défini les propriétés tout à fait originales de la prématière composant l’espace dont la résistance, faible aux petites vitesses ne cesse d’augmenter pour interdire à une particule d’atteindre C. Ce n’est pas l’augmentation relative de la masse qui est la CAUSE de la vitesse limite mais la résistance externe de la prématière

lundi 9 septembre 2019

38 -L’ANTIMATIÈRE EST PARMI NOUS




L’ARTICLE

L'antimatière est l'ensemble des antiparticules composant la matière classique —Le préfixe « anti- » signifie que l'antimatière est « l'opposée » de la matière. L'opposition se fait au niveau des charges (dont la charge électrique) : les particules composant l'antimatière ont des charges opposées à celles des particules jouant le même rôle dans la matière. Il existe pour chaque particule une antiparticule correspondante.
L'antimatière et la matière, quand elles entrent en contact, peuvent s'annihiler mutuellement. Une hypothèse avancée par les scientifiques est l’existence d’une asymétrie entre la matière et l’antimatière. Cette asymétrie serait à l’origine de l’absence d’antimatière dans l’Univers. En effet, supposons que la matière et l’antimatière soient parfaitement symétriques, étant en quantités égales après le Big-bang, toute la matière et l’antimatière se seraient annihilées. Notre existence montre qu’il reste pourtant encore de la matière. Il n’y a donc pas de symétrie complète. Cette dissymétrie a été expliquée en 1965 par Andreï Sakharov à l’aide de la « brisure de symétrie CP »
Les kaons neutres sont des particules qui se transforment spontanément en leurs propres antiparticules, et ceci dans les deux sens. Mais il existe une asymétrie dans cette transformation, y compris vis-à-vis de la symétrie CP : la transformation d'un kaon en antikaon est légèrement plus lente que l'inverse. Le nombre de kaons présents tend donc à être supérieur à celui d'antikaons à un instant donné. Cette asymétrie peut expliquer que l'antimatière se soit retrouvée en infime minorité (~1 milliardième) face à la matière (999 999 999 particules d'antimatière contre 1 000 000 000 particules de matière classique). L'annihilation mutuelle a alors conduit à ne laisser que de la matière, en quantité infime par rapport à la quantité présente avant l'annihilation.
Mais comme cette explication parait notoirement insuffisante à beaucoup et lorsque que nulle solution ne transparaît dans le réel, on se réfugie dans la science-fiction :
1) l'Univers a environ 13,7 milliards d'années. Par conséquent il n'est possible de voir que les objets dont la lumière aura voyagé pendant moins de 13,7 milliards d’années. L'antimatière peut se trouver au-delà de cet « horizon » visible
2) Une hypothèse propose que l'antimatière ait été projetée, lors de la création de l'Univers, dans un univers « parallèle », composé alors uniquement d'antimatière (ou du moins, où la matière serait aussi rare que l'antimatière dans le nôtre). Cet univers parallèle serait alors appelé « anti-univers ». L'hypothèse est assez minoritaire. Elle ne doit pas être confondue avec l'hypothèse de Sakharov, pour qui il existe un univers constitué d'antimatière avant l'instant zéro, et de matière après.

COMMENTAIRES

L’absence d’antimatière reste le mystère le plus profond jamais élucidé pour l’heure. En effet, matière et antimatière naissent simultanément et cette co-naissance doit aboutir à leur annihilation réciproque. Comme nous ne rencontrons que la matière, il faut donc essayer de trouver une explication. Celle de Sakharov est étonnante : ainsi la matière seule demeurerait après qu’il y eu 999 999 999 999 annihilations sauf une. La matière serait en quelque sorte le produit du pur hasard et d’une distorsion infime des lois physiques. Cela ne nous parait pas très sérieux de la part du Grand Architecte de l’univers ou comme dirait Einstein : « Dieu ne joue pas aux dés » pas plus qu’il invente des univers fantastiques différent du nôtre.
Nous avons proposé ici une explication d’une simplicité qui accable ceux toujours en attente de sensationnel et d’exceptionnel. Il y a bien une brisure de symétrie à l’origine de la création de l’antimatière mais elle tient essentiellement à une différence de masse entre les deux particules créées. Cette brisure de symétrie a pour origine les conditions de leur surgissement dans la genèse stellaire telle que proton et neutron paraissent simultanément avec une légère différence de masse mais un signe de charge opposé. Nous avons longuement développé cette procédure sur ce blog et sur nos sites et nous invitons le lecteur à s’y reporter.
La question est alors de savoir pourquoi cette solution simpliste n’a pas été retenue. Nous entrevoyons deux raisons :
1) Le neutron est toujours perçu comme une particule éphémère se décomposant et jamais comme une particule gardant son intégrité lorsqu’il est associé au proton dans l’atome et possédant une charge opposé à celui-ci.  Cette opposition de charge et la différence de masse est justement ce qui permettent aux deux particules d’être liées dans l’atome comme il en est entre proton et électron.
2) On n’a pas relevé que les modalités de création des atomes dans la genèse stellaire pourraient être très différentes du laboratoire et que la brisure de la symétrie de masse tiendrait à ces conditions.
En définitive nous serions tous encore vivants bien que composés de matière et d’antimatière, de protons et de neutrons.

mercredi 4 septembre 2019

37 - La formation problématique des galaxies


L’ARTICLE
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Pour la naissance des premiers amas de galaxies, deux déroulements différents sont généralement avancés pour décrire leur formation :
- Du plus grand au plus petit :
la première, hypothèse dite "top down", soit "du plus grand au plus petit", considère que les particules de matière ont d'abord formé des nuages géants, les superamas, qui se seraient ensuite effondrés sur eux-mêmes, sous l'action de la gravité, pour donner naissance à des galaxies.
 Avantage : cette théorie permet d'expliquer la présence des superamas, ces regroupements de milliers de galaxies. Inconvénient : les temps de fragmentation des superamas sont trop longs pour être compatibles avec la présence de galaxies très anciennes, telles que peut les observer le télescope spatial Hubble dans ses images du ciel profond. Selon ce scénario, en effet, les galaxies n'auraient pu en effet se former, au plus tôt, que 3 milliards d'années après le Big Bang.

- Du plus petit au plus grand : Inversement, la seconde hypothèse, dite "bottom up" envisage une formation des galaxies "du plus petit au plus grand". D'après cette théorie, de petites concentrations de matière forment des irrégularités dans l'Univers, puis donnent naissance à des nuages de matière et à des ensembles d'étoiles formant des proto galaxies. Sous l'effet de la gravité, ces ensembles s'attirent et fusionnent entre eux pour donner naissance aux grandes galaxies. Puis celles-ci se regroupent en amas, eux-mêmes créant les superamas…
Avantage : avec ce scénario qui semble le plus "naturel", les galaxies se seraient formées lorsque l'univers avait 1,5 milliards d'années. C'est plus proche des observations réalisées. Inconvénients : c'est plus proche, certes, mais pas complètement concordant. Les rayonnements observés montrent des galaxies plus anciennes encore. D'autre part, ce scénario n'explique pas comment se forment les superamas.
Bref, actuellement, on tente de coupler ces deux scénarios, afin d'expliquer à la fois l'ancienneté des galaxies et la présence des superamas. Mais nos modèles de formation galactique sont loin d'être complets. Seule certitude : le processus se poursuit. Les galaxies continuent à s'attirer, voire à se "cannibaliser" les unes les autres, ce qui provoque la formation de bouffées d'étoiles nouvelles.

COMMENTAIRES

Pour résumer les deux thèses, la première imagine la formation première d’amas qui se disloquent en galaxies, l’autre plus « naturelle » suppose la formation d’étoiles qui se regroupent en galaxies puis en amas de galaxies. La première hypothèse ne tient absolument pas debout puisque nous avons sous les yeux des amas de galaxies en train de se former.
La seconde hypothèse régie par la loi de la gravitation est la seule plausible mais présente l’inconvénient de dater la formation des galaxies vers les 1.5 milliards d’années après le big bang. Quand on sait que des étoiles du type solaire ont déjà 5 milliards d’années dans ces galaxies, on peut supposer que le temps du regroupement doit être nettement plus long. Ceci explique que cette thèse ne reçoive pas  l’agreement de la communauté scientifique puisque ce temps de formation de la galaxie et a fortiori des amas ne peut s’insérer dans le carcan des 13.7 milliards d’années de la durée supposées de cet univers historique.
Ainsi, aucun des deux modèles ne fonctionne et il ne viendrait pas à l’idée de théoriciens de remettre en cause l’origine du problème à savoir la durée supposée de cet univers historique. Mais cela supposerait de remettre en cause la théorie standard basée sur le big bang, celle de l’expansion de l’univers, de l’origine du rayonnement fossile, du mode de formation des astres etc. etc. Nous assisterions à une véritable catastrophe théorique, une fin d’un certain monde et de sa représentation. Pour éviter ce cataclysme, pour sauvegarder le modèle, le plus simple est de maintenir en l’état la problématique, d’affirmer que cette question n’a pas pour l’heure trouver sa solution mais qu’on ne désespère pas d’y parvenir dans le cadre actuel.
Nous avons sur ce blog et sur nos sites développé un modèle non historique d’un univers éternel et incréé qui intègre la possibilité qu’un amas de galaxies puisse se former selon 100 voire 200 milliards d’AL, nous ne sommes aucunement contraints: l’univers éternel dispose de tout son temps, à l’inverse des humains pour lequel il est compté !