dimanche 1 septembre 2019

TITRE I ORIGINE DE L'UNIVERS (WIDE'S MODEL)

TITRE I ORIGINE DE L'UNIVERS (WIDE'S MODEL)

I-1 VIDE ORIGINEL Une alternative novatrice à la théorie consensuelle du BIG-BANG basée sur une expansion de l'Univers résultant d'une unique explosion atomique d'une masse de particules diffuses portées à très haute température. 

Remarque préliminaire: Quel que soit son niveau d'énergie déterminé par une catégorie d'ondes électromagnétiques - des ondes radio aux rayons gamma de longueur d'onde inférieure à 1 picomètre et d'énergie atteignant des centaines de GeV. - un photon a perdu sa masse dans l'Univers actuel. Les notions de barrière, de puits d'énergie potentielle sont à la base de la mécanique générale.

Ce nouveau concept fait abstraction de l'existence primitive de couples (particules- antiparticules). Il se base uniquement sur l'apparition progressive d'un spectre d'ondes de vitesse de phase bien supérieure à la constante C=300 000 km/s établie par Einstein associées chacune à une masse potentielle au départ nulle mais progressant au fur et à mesure de son élargissement.

Les propriétés de l'onde détermine celles, quantiques, de la particule virtuelle associée à travers sa masse et non l'inverse suivant l'effet Casimir: la présence d'une force attractive électromagnétique entre deux plaques conductrices non chargées dépend de leur écartement donc de la modification spatiale, par filtrage de longueur d'ondes, de l'énergie du vide qu'elles entraînent.

Dans le vide en tant que milieu non dispersif, la vitesse de groupe est égale à la vitesse de phase, maximisant ainsi la durée de cohérence de chaque train d'ondes émis avant l'agitation aléatoire ultérieure qui va les fragmenter.

Le vide n'est pas isoénergétique dans le temps sinon il n'y aurait eu pas concentration de matière, donc de formation des galaxies. En contradiction avec l'inflation cosmique, paradigme du big-bang, son corolaire est l'existence de barrières de potentiel dans le vide originel pour les ondes-particules, d'où la répartition inégale en son sein de leur énergie primitive. 

En effet, d'aprés la relation de Planck-Einstein ( E = h ⋅ ν  où h est la constante de Planck) , le quantum d'énergie d'une onde dans le vide est inversement proportionnel à sa longueur d'onde.

La théorie des ensembles est évoquée: ces barrières ne peuvent se confondre avec la réunion de toutes les parties denses du vide. Il s'ensuit qu'elles peuvent être soumises à des fluctuations spatiales. De plus,l'existence en toute hypothèse de barrières interconnectées grâce à l'effet tunnel rapprocherait son architecture de celle d'un réseau de neurones en écartant l'éventualité d'un point unique de diffusion dans le vide de l'ensemble ondes-particules. Le calcul des coefficients de réflexion et de transmission des ondes en fonction de la largeur et de la hauteur de chaque barrière permet d'apprécier cet effet purement quantique consistant en son franchissement.

L'énergie accumulée a conduit à l’effondrement progressif du champ d'ondes en astres primaires séparés par le vide jusqu'à ce que la vitesse de chaque onde dans le vide ait atteint la constante C=300 000 km/s. En effet, suivant le deuxième principe de la thermodynamique - l'entropie- , tout système isolé, siège d'une agitation aléatoire, tend spontanément à s'homogénéiser de manière irréversible. 

Par analogie avec l'ADN spécifiée dans la biologie cellulaire, les "gênes" d'un astre primaire ont une structure différenciée en relation avec le type d'ondes du champ emprisonné. Leur masse potentielle s'exprime alors à travers la création de particules élémentaires reliées par des bosons de jauge -photons, bosons W et Z , gluons -dépourvus de masse car toujours en mouvement (*). Or dans un milieu dispersif, les différentes fréquences constituant le paquet d'ondes sous l'effet de la vitesse de groupe différente de la vitesse de phase ne se propagent pas à la même amplitude, déforment le train d'ondes origine, donc son énergie.

(*) formulation statistique du principe d'incertitude de Heisenberg: le produit de l'écart-type sigma x de la position d'une particule élémentaire de masse nulle par l'écart type sigma v de sa vitesse est infini.

A titre expérimental, il a été confirmé en 2012 qu'un boson formé dans un champ Brout-Englert-Higgs lui attribuant une masse à l'aide d'un accélérateur de particules pouvait se désintégrer instantanément suivant plusieurs modes en quark bottom de masse très supérieure à celle du proton.

Chaque fraction de paquet d'ondes donne ainsi naissance à un atome suivant la table de Mendeleïev en ajustant la masse de ses composants à l'interaction faible, forte décrite en mécanique quantique.

Corolaire: Le milieu dispersif devenant de plus en plus dense donne naissance à la périphérie des astres primaires à des atomes dont la somme du nombre de proton(s) et du nombre de neutron(s) constituant les nucléons du noyau est croissante. Par exemple, le carbone 12 (12C) - 6 protons et 6 neutrons- a un nombre de masse égal à 12. 

Ce processus s'est poursuivi jusqu'à épuisement de la transformation des paquets d'onde durant des milliards d'années entraînant l'apparition d'isotopes instables pour un même atome (élévation du rapport nbre neutrons/nombre de masse) .

Le neutron capte en effet la partie du paquet d'ondes la plus énergétique (rayon X). L'isotope 1H (un proton, zéro neutron) comporte environ 0,01 % de l'isotope 2H (un proton, un neutron). Ces deux isotopes sont stables. En fin de formation des astres primaires, la série de collisions entre l'isotope 3H (un proton, deux neutrons) avec l'isotope 2H (un proton, un neutron) peut perturber l'équilibre des forces entre le vide et les astres primaires à partir d'un seuil ne dépendant que du bilan énergétique propre à chaque astre primaire (*). Cette instabilité résulte de la production d'hélium de masse inférieure à celle obtenue en sommant les masses des l'isotope 2H et 3H.

Cette réaction de fusion nucléaire s'accompagne d'une énorme libération d’énergie calorifique avec émission de rayon gamma et d'une grande quantité de neutrino-électrons électriquement neutres, de très faible masse.

(*) L'énergie consacrée à la limitation à 300 000 km/s de la vitesse de chaque onde dans le vide est transférée progressivement à l'astre primaire pour constituer sa masse atomique. Quand ce seuil de vitesse est atteint:

- soit la conversion onde-matière n'est pas terminée: le noyau subira la pression des couches externes plus denses et une réaction en chaîne va s'y produire à partir des atomes les plus légers comme l'hydrogène. La fusion magmatique est suivie de l'explosion de l'astre. Le vide se stabilise en diffusant alors cette énergie dans l'espace sous la forme d'un champ gravitationnel et d'une onde thermique (Supernovas). Ce processus à l'échelle de l'Univers est étalé dans le temps; de même tous les astres primaires n'explosent pas en même temps.

- soit la conversion onde-matière est terminée. Aucune fusion nucléaire n'a lieu. L'astre ne peut s'effondre que sous son propre le champ gravitationnel (Trous noirs).

Les astres se différencient en effet par la densité de leur masse atomique croissante au fur et à mesure que l'on s'éloigne du noyau. I-2

SUPERNOVAS versus TROUS NOIRS

A) SUPERNOVAS

le vecteur concentration du vide résiduel ne peut résister au vecteur diffusion s'appliquant à l'horizon des événements de l'astre. L'onde de choc dans le vide interstellaire, précédée d'un rayonnement gamma, expulse les fragments d'éléments chimiques les plus légers sous la forme d'un nuage de gaz et de poussières synthétisés au cours de son existence ainsi que les plus lourds (le carbone) emprisonnés dans du magma refroidi (*), générant dynamiquement de proche en proche un nouveau type de champ: le champ gravitationnel.

(*) Le carbone, produit en grande quantité par la réaction triple alpha au sein de l'astre primaire, est expulsé à une température supérieure à 3826°C, point de sublimation de son composant dans le graphite relevé sur la planète TERRE. 

Celui-ci organise le positionnement des astres au sein des galaxies en deux temps: les étoiles, puis leurs planètes à partir de la formation d'un disque protoplanétaire circumstellaire.

L'explosion nouvelle d'une supernova ne dépend pas des autres galaxies déjà formées; mais elle modifie selon la distance leur champ gravitationnel. Logique binaire: [ supernova - vide]= [goutte d'huile /eau en température ambiante] dans un milieu fermé agité aléatoirement selon l'expérience ludique du TITRE III.

Plus tardivement, le manteau supérieur des astres de moindre masse - les planètes- a été impacté par des météorites de composition chimique assez hétérogène. Plus de 80% des météorites tombant sur Terre sont des chondrites ayant conservé la composition chimique du disque protoplanétaire à l'exception de certains minéraux contenus dans les chondrites carbonées - moins de 3% des météorites.

La chondrite carbonée CI - moins d'un kilo- tombée le 16 décembre 1938 en Tanzanie contenait des acides aminés par réaction chimique de ses composants lors de l'impact avec avec l'eau traversant le corps parental par les fissures existantes. Faisant abstraction du clivage par hydrolyse des liaisons polypeptidiques sous le contrôle d'enzymes spécifiques et du catabolisme en résultant, certains chercheurs en ont conclu hâtivement que ces acides aminés non essentiels pouvaient être, par leur moindre différence dans leur formule chimique, intégrés dans la liste des 22 acides aminés associés aux 64 codons des eucaryotes. La vie sur la Terre aurait été "importée" d'un autre astéroïde!

Compléments: les enzymes sont constituées de chaînes polypeptidiques réparties sur des organites cellulaires différents. Leur action catalytique a pour objet l'activation ou l'inhibition de leur substrat en correspondance avec une séquence bien déterminée d’acides aminés. A titre d'exemple, la transcription de l'ADN en ARN nécessite l'action d'une enzyme, l'ADN polymérase.

B) TROUS NOIRS.

Le consensus scientifique actuel estime sa masse supérieure à celle de trois soleils. Le trou noir en astronomie est la deuxième forme de disparition d'un astre primaire.

En formant un puits d'énergie gravitationnelle, ce système isolé du champ gravitationnel des galaxies est voué à terme à l'autodestruction par contraction de l'horizon des évènements.

Si la transformation de l'énergie potentielle gravitationnelle en quantité de mouvement d'une onde/particules pénétrant dans l'horizon des évènements d'un trou noir n'est pas suffisante -effet de seuil de la masse du trou noir- pour faire sortir l'onde du puits en la dotant de spins électromagnétiques, le système contraint les particules à rester au fond du puits. L’effet tunnel dans le champ électromagnétique situé à l'horizon du trou noir autorisant le saut du puits d'énergie gravitationnelle pour les rayons à très haute fréquence (rayon gamma...) du spectre du paquet d'ondes est alors inopérant.

En revanche, les rayons gamma franchissant ce puits diffusent différemment dans les solides par rapport à la lumière blanche; cette particularité conforte le modèle. Le franchissement de deux puits d'énergie gravitationnelle par une onde/particule résultant de la collision de deux trous noirs massifs détectée en 2015 donne lieu depuis à des simulations (attribution d'une forme rectangulaire aux puits) à l'aide de calculs mathématiques complexes basés sur l'équation de Schrödinger, pour tenter d'obtenir une fonction d'ondes en cohérence avec l'observation. 

Remarque: une étoile, par fusion nucléaire de son noyau, rayonne sa propre lumière et ne peut évoluer en trou noir (WIDE'S MODEL).

I-2  ORIGINE DE LA ROTATION D'UNE ÉTOILE, D'UNE PLANÈTE SUR ELLE-MÊME

Est ici proposé au lecteur un scénario détaillant l'origine du phénomène de rotation sur elles-même des étoiles et de leurs planètes en analysant l'explosion d'une supernova. Il sera fait appel à la mécanique des fluides. 

Le transfert thermique par rayonnement
vers l'horizon depuis le coeur de la supernova du magma constitué de particules en fusion, de gaz  (hydrogène,hélium...)  n'est pas uniforme.

Ce dernier va donc subir une poussée d'Archimède et entrer en convection, aussitôt remplacé par d'autres particules. Répondant localement à leur gradient de concentration, une advection de tourbillon pour les éléments les plus lourds se forme et est propulsée dans le vide par l'énergie cinétique.

Les particules entraînées dans une enveloppe hélicoïdale finissent à son extrémité par former en se refroidissant un disque d'accrétion soumis au champ gravitationnel galactique en acquérant une orbite tout en conservant leur mouvement de rotation (une inertie caractéristique du vide).

La précession gyroscopique s'appliquera au nouveau satellite d'une étoile par affaiblissement de la force de gravitation due à la perte -trés progressive- de masse de l'étoile en séquence principale. L'axe de rotation du satellite sera de plus en plus incliné par rapport au plan de l'orbite. Il en est ainsi pour la planète Terre, le pôle sud étant plus proche du soleil.

I-3 COMPATIBILITÉ AVEC LA MÉCANIQUE QUANTIQUE

Ce modèle de transposition en ondes de l'interaction faible, forte décrite en mécanique quantique n'est pas en contradiction avec la relativité générale mais introduit un nouveau paramètre dans la déformation espace/temps - un vecteur virtuel absolu "concentration du vide". Le vide n'interfère plus sur les quanta d'énergie qui lui sont soumis tant en niveau qu'en catégorie mais assure leur transition. L'entité binaire matière-antimatière est issue d'un formalisme mathématique qui n'a pas de réalité physique dans le modèle du vide originel.

L'Univers ne subsiste qu'à travers la dégradation de l'énergie initiale: il est donc appelé à disparaître ainsi que tout cycle cellulaire dépendant de l'existence d'une atmosphère.

Les champs gravitationnels soumis à l'effet de dispersion de la matière lors de l'explosion d'une supernova, d'une part donnent l'apparence visuelle depuis la Terre de l'expansion de l'Univers, d'autre part peuvent entraîner des collisions entre satellites de deux galaxies différentes suivant le paramètre "vitesse de libération"; l'effet Doppler à partir de l'analyse spectrale des ondes émises par les astres permet d'en suivre la progression avec une probabilité insuffisante car requérant des ordinateurs une précision hors d'atteinte actuellement. De plus, la probabilité doit être attachée à une alternative pour cibler un objectif. Ce qui est probable n'est pas certain!

I-4 APPROFONDISSEMENTS: la formation d'un atome

Les relations introduisant une constante universelle relèvent de la convergence asymptotique d'une organisation de la matière qui ne peut être reproduite. La constante de Planck, celle de la propagation de la lumière ne peuvent être utilisées dans les modèles mathématiques pour simuler la création de l'Univers. A fortiori, ne peut être évoquée la force électromagnétique, dite de Lorenz, associée à l'ancien modèle de l'atome en couches par niveau d'énergie car la particule initiale n'est pas chargée.

Le WIDE-MODEL du titre  I-1 VIDE ORIGINEL anticipe la dépendance - sans la quantifier - entre l'énergie transportée par une onde selon sa fréquence et la masse de la particule non ionisée à laquelle elle est associée.
 
La modélisation heuristique par les mathématiques des étapes de constitution de l'atome se heurte à ce jour à l'absence de passerelle entre la mécanique ondulatoire et la mécanique quantique.

La taille du noyau atomique, de l'ordre de 10^-15 mètre, concentre quasiment toute la masse de l'atome, d'une taille de l'ordre de 10^-10 mètre. D’après ce qui suit, l'infime différence de masse entre le neutron" plus lourd" que le proton pourrait inclure celle des électrons d'un isotope stable.

Le théorème de Donsker (1951) montre qu'une marche aléatoire converge en loi vers le mouvement brownien. Il n'aura effet que dans l'astre primaire, car chaque train d'ondes provient d'une source unique. Sa dissipation sous forme d'énergie utilisable va engendrer une croissance de l'entropie globale de l'astre primaire conduisant à la création d'une supernova.

 L'effondrement a créé tout d'abord une différence de marche entre fronts d'ondes de forme plane. L'énergie dégagée par leur rencontre se manifeste localement pour les ondes de même fréquence à travers des franges d'interférence à durée de vie très courte. Elle est d'autant plus élevée dans l'intervalle des hautes fréquences et se traduit par la longueur des franges.

Le puits d'énergie potentielle formé ainsi par chaque disparition d'un couple de franges aspire toute onde de fréquence inférieure ayant subi la diffraction s'exerçant de part et d'autre à travers leur fente. L'énergie libre de chaque onde se concentre en un vecteur particule élémentaire, leur addition formant un condensat maintenu dans le puits par intrication de valeur opposée (*) et dont l'entropie décroît progressivement pour atteindre un état d'équilibre (**). La gravitation en fin de formation des astres primaires attribuera aux particules élémentaires des condensats une masse et des propriétés électromagnétiques, dont les caractéristiques forment la base du modèle quantique standard.

Selon l'effet Unruh, la gravitation serait apparue avec l'accélération des particules dans le puits d'énergie potentielle et libération d'énergie calorifique.

 (*) Dans la catégorie des fermions, les protons, les électrons possédent un même moment cinétique de spin 1/2. Leur moment magnétique quantique correspondant prend deux  valeurs opposées -1/2 et +1/2, donc revient à sa valeur initiale aprés rotation de 2*360°.
L' intrication quantique ne concerne pas  la catégorie des bosons, dont fait partie le photon, le spin étant un entier.

(**) Le quark TOP t, particule élémentaire de matière la plus lourde connue à ce jour est un fermion d'énergie  173 GeV, de charge électrique +2/3, de spin 1/2 avec une durée de vie de 4*10^-25s. L'énergie libérée ferait obstacle à l'interaction faible quantique en cours.

Une étoile à neutrons provient de l'excédent de neutrons soumis aux forces de gravitation lors de l'explosion d'une supernova car n'ayant pu être associés auparavant à un noyau atomique.


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