mardi 18 décembre 2007


Cosmologie:
Graviton et expansion



Par André Devacht et François Bonet











Sommaire







1°- Préambule
2°- Imaginons
3°- L'expansion cosmique. Nouvelle loi de gravité
4°- La vitesse de l'expansion
5°- Prochain message






1°- Préambule

La naissance de l'univers par expansion étant pratiquement admise, la question de son évolution est posée; la définition du graviton et l'évolution de la densité d'énergie des particules peuvent nous aider.

Dans le premier message, en conséquence du phénomène de confinement gravitique proposé, nous avons esquissé la courbe de l'expansion de l'univers en fonction de données réduites à quatre points du schéma standard de cosmologie. C'était une possibilité établie sur des bases insuffisantes, et d'ailleurs mal traitées.


Nous avons maintenant une autre possibilité de raisonnement, en tenant compte des définitions données dans le message précédent, des connaissances acquises par la solution du dilemme d'Einstein,
onde-corpuscule, l'objet du premier message.


Ainsi nous avons appelé fg, l'unité de force de gravité, force scalaire potentielle, égale à fp, la force de l'impulsion originale, par l'interprétation de la formule d'Einstein, E (=) mC².

Par ces données nouvelles, nous pouvons imaginer le déroulement de l'expansion dès son départ.


Bien entendu, les traitements mathématiques, dans ce domaine de l'origine sont, actuellement, sans valeur, mais les phénomènes se déroulent quand même selon les lois de la nature, et nous les percevons moins précisément.



2°- Imaginons


Energie et gravité sont à l'oeuvre, vers 10^21°K, traitons les par les lois connues en physique générale classique, pour imaginer schématiquement le phénomène relativement rapide, car cela se passe en moins d'un milliardième de milliardième de seconde.

A l'origine de l'expansion relative de 10^10, toute l'énergie est concentrée dans une sphère de rayon R, inconnu actuellement, par l'effet gravitation à 10^21°K, dans le vide, à 0°K (aucune radiation extérieure possible).


De fait, l'état de confinement à ce moment n'est peut-être pas l'état de compression maximal sans rayonnement possible, cet état, entre Big-Crunch, et l'expansion peut durer , il n'y à aucune radiation, mais le champ de gravité existe: Fig.1.




A un certain instant, Fig2, l'effet de confinement diminuant, la gravité du Cosmos tombe à la valeur égale à fg, l'unité de gravité, qui s'oppose à fp, la force de l'impulsion originale p, une constante. C'est un instant de coïncidence, les photons vont tenter de sortir, mais ils resteront dans le champ d'attraction de la sphère du Cosmos, évoluant en dimension en fonction du temps.

Ceci représente le phénomène, quel que soient la valeur de R, ou de t, et même de la dispersion éventuelle des énergies des photons, ( fg et fp sont propriétés de l'impulsion originale de chaque particule).




3°- L'expansion cosmique





Ce processus ne paraît pas quantifiable, mais l'expansion démarre progressivement, dès l'instant de la coïncidence, fg = fp, et en fonction de la chute rapide de température,...due au refroidissement par dépression, liée lui même à l'expansion.



En conséquence l'expansion évolue vers la vitesse C, après une certaine durée de chaos, c'est le début de la possibilité de l'organisation, accessible au traitement mathématique.

Expérimentalement, il est constaté depuis des années, que cette période commence vers
-10*racine de t. La durée du chaos correspond à la variation de température, entre le début de l'évènement, vers 10^21°K, et 10^11°K, environ.





Nouvelle loi de gravité

L'expansion de l'éther a une valeur relative de l'ordre 10^10, en grandeur linéaire, mais en cosmologie, en variation de volume sphérique, c'est 10^10, sur chacun des trois axes, soit 10^30, sans effet gravité.

La loi de Newton, vérifiée par Cavendish, concerne deux masses de même densité, mais en cosmologie, au cours de l'évolution, nous avons une même masse et des densités différentes! Dans ce cas la variation de dimension est due à la variation de distance entre particules, d'un même taux, de même signe, et sous trois dimensions.


Nous avons une masse constante, donc énergie active constante, mais s'y ajoute l'effet d'une énergie potentielle, ou réactive, la gravité, de valeur variable en fonction des variations de distances entre particules.
La formule de Newton n'est plus valable, la formule adéquate devient: 1/d^6 (2*3), mais faut-il tenir compte du fait que chaque particule attire et subit l'attraction de multiples voisines?


Le concept décrit dans le message précédent définit la force de gravité comme proportionnelle à l'énergie de chaque particule, ainsi cette force se répartit suivant le nombre et la proximité de ses voisines, aucune influence supplémentaire n'intervient dans ce cas.



(gravité en densité variable d' énergie d'une masse = 1/ t^6, nouvelle loi de physique)



Remarque : Ceci pour des particules identiques, pose un problème supplémentaire en mécanique quantique, dans l'étude des atomes, groupes de particules différentes.

L'évolution des valeurs, en racine cubique, (de densité d'énergie, de volume, donc de dimension en expansion sphérique), des grandeurs linéaires, comme une extension, permettent la comparaison en fonction du temps, et s'appliquent de même aux grandeurs de base.


Nous savons que la constante C exprime, à la fois une vitesse, une distance ou un temps, et que l'expansion est de l'ordre de 10^10, en variation relative, et les variations de densité d'énergie du schéma standard de cosmologie (premier message).


A défaut de connaître la durée réelle, l'unité de temps, la seconde est utilisée, un exposant peut lui être joint, par exemple si l'on retient l'évaluation de:




Bernard Diu dans son Traité de physique à l'usage des profanes, page 503:




(l'âge de l'Univers est estimé à une dizaine de milliards d'annèes, soit 10^10 ans)


Cela ne change pas le raisonnement, mais l'âge actuel étant évalué à 4,415*10^17 sec.
L'origine du Cosmos peut être prise à 4,415*10^7 sec de notre temps universel.


Avec les simplifications admises dans ce domaine, (les quelques % de masses concrétisées ou demeurées au départ de l'expansion, (de l'énergie à expansion retardée), ou la non homogénéité de l'éther), l'extension et ses conséquences devraient suivre une loi logarithmique, si la vitesse était constante après le temps du chaos.....(mathématique).


Partant de cet instant, à une température de l'ordre de10^11°K, l'éther se refroidissant, forme depuis des milliards d'années, le champ thermique électromagnétique actuel, à très basse température, quelques degrés K, notre MESURANDE universel.


Le tableau présente ces valeurs, y compris le temps du chaos:


Tableau des évolutions relatives







C'est le schéma de l'évolution du Cosmos, expansion, volume, énergie (gravité comprise).



La courbe de base des logarithmes décimaux, publiée par Wikipédia permet la transposition en linéaire, si l'on y ajoute les coefficients appropriés:







4°_La vitesse de l'expansion

Rappel



Pour expliciter les graphiques, ces nouvelles notations sont nécessaires:

fp: est la force qui produit l'impulsion originale p, sur une inertie et la propulse instantanément à la vitesse C, s'il s'agit de particule purement thermique (E(=) mC²).



Partant du confinement gravitique, en chute de température, la force de gravité du Cosmos chute et passe par une valeur égale à fp, au début de l'expansion, nous la nommons fg.

Cex: est la vitesse permise par la force variable, résultant de l'opposition de fp, constante, et δfg, variable en fonction de l'expansion.



Et en Mécanique classique: une force agissant sur une masse pendant un certain temps, forme une impulsion, c'est une force d'inertie, énergie potentielle, en trajectoire imposée par la direction de la force, tant qu'aucune autre force n'intervienne.



Un impact transforme cette énergie potentielle en énergie active, fonction de la vitesse acquise au moment de l'impact, l'énergie est le produit d'une force par une vitesse rectiligne.



L'impulsion n'est donc pas un moment, et ne peut pas, seule, provoquer une rotation.



L'énergie d'un photon libre de toute influence est E (=) mC² + fg*0*C², soit E(=)mC² (note 1)
mais à l'impact, c'est E (=) mC² + fg*C², soit 2*mC² (avec (=) pour équivalent) (note 2)



Note 1: cas théorique inéxistant, comme la vitesse de la lumière dans le vide.



Note 2: voir plus loin le coefficient de k de Boltzmann.



Dans le domaine des particules thermiques, en tenant compte de la définition du graviton,
la formule d'énergie, gravité comprise, devient, à l'impact :



E+g = 2 (m*C²)



énergie active + énergie potentielle, c'est aussi le cas juste avant l'expansion.



Nous avons maintenant les données nécessaires pour établir la vitesse d'expansion théorique, en fonction de l'âge du Cosmos.



Le confinement gravitique réduit la dimension de l'éther à une valeur inconnue, puis la chute de température, entrainant la chute de la gravité.



g, permet l'expansion, à partir du moment où la force de gravité, tombe à la valeur fg, égale puis inférieure à la force d'impulsion fp.



A ce moment, les particules se libèrent peu à peu de l'attraction de la masse totale, et ainsi la vitesse d'expansion, Cex, part de 0 et tend vers C actuellement, en fonction de la variation de dimension de l'éther, ce volume qui englobe toutes les particules par gravité. (En conséquence, aucune particule ne peut sortir de la sphère d'influence de l'éther).



Il s'agit de l'opposition d'une force de gravité, variable en 1/ t^6, à la force d'impulsion constante, en fonction du temps.



La fig 3 représente l'évolution de la force de gravité, g, permettant l'évolution simultanée de la force d'expansion permise, fp – dfg, en échelle logarithmique du temps.





On sait que la force fp, agissant sur une masse nulle, se déplace instantanémernt à vitesse C, comme nous l'indique la formule d'Einstein: E (=) mC².



Les forces scalaires sont fonction de l'espace mais non du temps, différemment les forces d'énergie électromagnétiques sont fonction de l'espace de transfert en vitesse C, donc du temps.

Suivant cette interprétation, à énergie constante, la vitesse de création de l'éther, notre Univers, Cex, est fonction inverse de fg, et proportionnelle à l'amplitude de fp-δfg.



Toute l'énergie confinée évolue de cette façon, la vitesse d'expansion de l'énergie thermique, apelée Cex, se traduit par la courbe Kiko, de mon collaborateur François Bonet, sur ma fig 4.





Fig 4: Vitesse d'expansion radiale de l'éther Cex., Courbe Kiko.


On peut observer:



1°-La coïncidence de valeur des forces est un évènement instantané, et cet instant s'est produit 6*10^6 secondes environ après notre temps universel, actuellement non précisé.



Cet instant est celui de l'organisation sous forme de flux thermiques en rotation de fréquence 10^43 cycles par seconde, mathématiquement selon Max Planck, en 1900, et racine de 10^43 Hz, depuis la possibilité d'observation des ondes électromagnétiques, vers 1908, et selon la cinématique gyroscopique des particules, actuellement.



Cette durée de 6*10^6 sec. n'est qu'une indication: ce serait le rayon de Cosmos zéro, mais il existe des énergies de masse dont il n'est pas tenu compte. On ne peut retenir qu'il s'agit d'un volume important dans lequel les particules thermiques sont mobiles.


2°-A l'état de confinement, à Cosmos zéro, le flux thermique est déjà sous forme de photons en déplacement et rotation, à l'intérieur un volume, d'où l'apparence d'un liquide, observée en accélérateur de particules, au RHIC de Brookhaven en 2004.


3°-La vitesse de création de l'éther, est fonction de l'amplitude de Cex, part de zéro à la fréquence de 3,16 10^21 Hz, mais atteint C-1/ 6 *10^3 après 10000 ans de croissance environ, et maintenant, à une valeur sensiblement constante C-1/6*10^10.


4°-Cette évolution de vitesse d'expansion, à la création de l'éther, a demandé un certain
temps, avant de pouvoir être significative mathématiquement en énergie. Il s'agit de la période observée entre deux états thermiques, 10^21 °K et 10^11 °K, ou les fréquences correspondantes, en références actuelles, racine de 10^43 Hz et la limite mathématique observée, -10*racine de 10^43 Hz.


5°-La vitesse C,dite « vitesse de la lumière », est la vitesse théorique de transfert électromagnétique, de Maxwell.


Note 1: La vitesse des photons, qui dispensent éventuellement lumière et chaleur, est à notre époque légèrement inférieure: -1/6*10^10, dela valeur théorique. La lumière est diffusée radialement (Fresnel, 1851) un champ luminifère.


La température n'est pas une grandeur physique, mais la mesure du phénomène thermique, la densité de chaleur, une densité d'énergie .


Note 2: Une observation, est qu'il s'agit d'un volume d'énergie thermique, mais les masses de matières subissent aussi le confinement, leur volume total, évalué à quelques % de la masse totale d'énergie semble impossible à intégrer dans le Cosmos zéro!



Cependant ces masses sont constituées de multiples atomes (pratiquement vides) dont les noyaux sont éloignés les uns des autres par les orbites des électrons. Ce sont des particules de masse, qui sont soumises au confinement gravitique comme les particules d'énergie thermique. Les noyaux peuvent se rapprocher et les orbites des électrons se réduire au point de bloquer le mouvement,.....beaucoup de calculs en vue.



En première approximation, ces masses viennent modifier le volume de cosmos zéro.
Ceci n'affecte pas le raisonnement, les conditions d'origine étant la dimension présentant une équivalence fg et fp.


On peut en déduire:


La définition du graviton, et la loi de répartition de la force scalaire de gravité, message précédent, n'ont de sens que si les particules sont libres, c'est l'état d'un gaz sous pression, même liquéfié, la pression est uniformément répartie dans tout le volume.


Mais en dynamique d'expansion sphérique, chaque flux thermique, en forme de fuseau, indique une pression plus grande vers le centre, donc une réduction de la distance entre les particules.


En réduction de gravité, c'est le déconfinement, mais au cours du confinement, il y a augmentation de température et de pression, un confinement accentué atteint une compression des photons qui produit obligatoirement leur immobilisation. Le mouvement supprimé, c'est l'équivalent d'un impact à densité d'énergie maximale, une « explosion thermique », dans le vide à 0°K,...c'est le Big-Bang.



Puis, l'énergie se disperse à vitesse.....très élevée, chaque vecteur de l'impulsion originale, un flux de particules, électriquement chargées, passe progressivement de la forme de vecteur, à la forme de torseur électromagnétique, en liaison par gravité.



L'effet de gravité, et la chute de température, qui s'en suit ramènent l'état de confinement modéré, suivi d'une renaissance d'un univers,..... ainsi peut-on concevoir le processus en physique classique.



Bientôt , les expérimentations faites au L.H.C. pourraient nous le préciser.



Ce concept de confinement gravitique est esquissé dans le premier message de ce blog, et suggéré dès Mai 2004.

La diminution de gravité provoque la désintégration de Cosmos zéro jusqu'à sa disparition, ce qui explique l'impossibilité de connaître un centre de l'univers, et cela peut être aussi l'explication du phénomène de désintégration de certains éléments, constaté de nos jours, ou même la radioactivité.



On sait, par expérience, que l'annulation d'un mouvement restitue autant d'énergie qu'il a fallu pour l'obtenir, c'est pourquoi la suppression du mouvement des particules par confinement peut être responsable du Big-Bang.



Curieusement aussi, le phénomène physique, à l'origine du Big-Bang est souvent remarqué: nous constatons que le travail sur métaux dégage de la chaleur, que toute transition de forme de l'énergie aussi, de même par la casse d'un neutron, donc de la bombe atomique, de l'énergie atomique, et simplement en craquant une allumette!



D'autre part, l'évaluation actuelle de l'énergie résulte de la physique quantique, ignorant l'effet gravité, est l'énergie thermique E (=) h*fr, T; est la température correspondante .



La constante de Boltzmann, dans la formule E(=)kT ne semble pas en accord; cependant la valeur k=1,38 est tirée d'expérimentations sur les gaz, à haute température, dans le domaine des fréquences lumineuses. Les particules étant sous la loi nouvelle de gravité, même avant 1900, le facteur k est lié à la tempérarure du gaz.
Cette incompréhension perdure depuis un siècle.



En nouvelle physique classique, l'énergie E comprend deux termes en fonction de la fréquence:
h*fr, par la constante de Pkanck, et fg-dfp, la force de gravité permise à cette fréquence.



En effet, sur la figure 4, l'énergie potentielle de gravité est fonction de la différence entre
fg =1 et Cex, que l'on retrouve entre fg =1 et δfg, autrement dit:


L'énergie totale des particules en mouvement est fonction de δfg soit E = Eq (=) (h*fr) + δfg((fr).
T est la température de l'énergie totale et, l'on trouve la valeur 0,38 sur la courbe fg pour la température et la fréquence correspondantes aux essais.


La constante de Planck, traduit la valeur de l'énergie thermique de l'Univers à sa naissance, soit, hors gravité :




Eth (=)3,16*10^21* h



et l'énergie totale dans l'Univers, à sa naissance est :



E+g (Eth*2)



Expression mathématique qui signifie simplement une augmentaton d'énergie thermique, due au rapprochement des particules.


(La constante de Planck est une équivalence de précision mathématique 7*10^-7 (Wikipédia), et l'écart en valeur gravité 1/6*10^10, actuellement est négligeable.)



On constate aussi que la vitesse Cex, le vieillissement naturel, est donc fonction de la
gravité: le paradoxe des deux jumeaux, imaginé par Einstein, en relativité, n'est peut-être plus un paradoxe.



Remarque



La courbe Kiko est importante,.....c'est l'histoire de l'évolution de l'éther, le contenant de notre Univers depuis sa naissance. C'est un problème de gaz de photons (de Michel Cassé), ou presque, en raison des grains d'énergie retardés, qui se libère doucement pour nous faire rêver, après avoir lu Hubert Reeves.
Après le rêve....., en raison de la gravitation universelle, il est à prévoir que la vitesse Cex s'annule et s'inverse, au début du confinement,dans quelques milliards d'années, mais nous seront auparavant grillés par le refroidissement du soleil!, l'Univers oscillerait ainsi entre deux limites de température, indéfiniment!.....



5°-Prochain message

Après avoir suggeré le concept de cinématique gyroscopique des particules, je pensais que la théorie de Mécanique quantique est une impasse, le démontrer sera l'objet du prochain message.



La cause principale de cet écueil est :



un raisonnement mathématique exact, basé sur un mouvement utopique.



Après cette critique de la théorie Physique du XX° siècle, suivra une proposition:




une nouvelle Physique classique,....sur les pas d'Einstein.