GRAVITATION

La gravitation ne résulte pas de la courbure de l'espace/temps.

Einstein, en 1915, à la différence de Newton, prétendit que la gravitation n'était pas une force mais résultait de la structure de l'espace/temps qui se creuse en présence d'un objet.

Certes, les équations de la relativité générale donnent des résultats conformes aux observations, mais la définition qu'elle propose est sans utilité. Comme le démontre Cécile Bonneau, dans le n° 1051 de Science & Vie d'avril 2005 :

On a coutume d'expliquer la théorie d'Einstein par l'image d'un corps massif, par exemple le soleil, qui courbe la structure de l'espace/temps, comme une boule métallique déforme la toile élastique sur laquelle elle est posée. Au premier regard, l'image est évocatrice Mais si l'on prend le temps d'y réfléchir, cette image se heurte d'abord à notre impossibilité de représenter un espace quadri dimensionnel; puis, si notre boule déforme la toile, c'est qu'elle pèse dessus. Qui dit poids, dit force attractive, à la façon de Newton.

Ce champ est extrêmement faible par rapport à un champ électrique.

Isaac Newton (1642-1727), Après avoir réfuté la théorie des tourbillons de Descartes, et avant de reprendre l’idée de Robert Hook relative à la description d'une loi en 1/r2, (vers 1680) s'assura expérimentalement de la véracité de cette loi. Puis il élabore sa théorie de la gravitation universelle.

Le raisonnement de Newton fut le suivant : si on suppose qu'une force attractive existe entre le Soleil et les planètes, elle devrait exister entre tout corps constitué de matière. En particulier entre la Terre et la Lune, et entre la Terre et n'importe quel objet à sa surface. On savait déjà à l'époque que la distance Terre-Lune était à peu près de 60 fois le rayon terrestre. Donc la force d'attraction qui s'exerce sur la Lune est (1/60)2 plus petite que celle qui s'exerce sur un corps en chute libre à la surface de la Terre.

En 1687, il publie “Principia” où il décrit la loi de la gravitation universelle:

« Entre deux masses, il se crée une force attractive dont l’action se transmet d’un point à un autre ».

Il exprime cette loi de manière simplifiée par l'expression mathématique suivante où (G) est une constante évaluée empiriquement par Newton:

F = -G (M_A M_b) / d²

où (MA et MB) sont deux masses, (d) la distance qui les sépare, (F) la force qui s'exerce entre les deux masses et G une constante de proportionnalité dont la valeur réelle ne sera déterminée qu’en 1798 par Henry Cavendish

Satisfait de sa formule, Newton resta cependant inquiet :

« Si j’introduis la notion de force, c'est uniquement quant à sa manifestation car je n'en connais ni l'origine, ni la nature ».

Dans un premier temps il pensa que la force gravitationnelle se transmettait instantanément d'un corps à l'autre, sur des distances quelconques et à travers l'espace, vide ou non.

Newton, ne se satisfaisait pas de cette situation où une force se transmet à travers le vide. Dans une lettre à Richard Bentley en 1692 : il écrit

« Que la gravité soit innée, inhérente et essentielle à la matière, en sorte qu'un corps puisse agir sur un autre à distance au travers du vide, sans médiation d'autre chose, par quoi et à travers quoi leur action et force puissent être communiquées de l'un à l'autre est pour moi une absurdité dont je crois qu'aucun homme, ayant la faculté de raisonner de façon compétente dans les matières philosophiques, puisse jamais se rendre coupable»

Plus tard, selon les concepts de l’époque, il se rallia à l’idée d’un éther emplissant l'espace et justifiant la transmission de la force gravitationnelle. Cet éther resta une hypothèse passive, n'intervenant pas dans les calculs.

Après que Faraday eut développé sa théorie des champs les physiciens réécrirent une nouvelle définition de la gravitation

Autour d’une masse (m1) se développe jusqu’à l’infini un champ gravitationnel. Tout point de ce champ comporte en puissance un vecteur de force (F = G.m1) qui ne se développe qu’en présence d’une autre masse (m2)) sous la forme

(F= G m₁.m₂ / r²) où (r) est la distance qui sépare les deux masses

Champ d'un objet immobile isolée

Pour matérialiser le champ gravitationnel d'un objet complexe (M) capable de générer des vecteurs ( ) on prend cet objet comme centre. À partir de celui-ci on construit, des sphères concentriques de rayon croissant (r = n . t . c) où (t) est un temps quelconque mais constant et (c) la vitesse de propagation de la lumière et (n) la suite des nombres entiers,

Dans un tel champ, pour définir les vecteurs de force on place, à un mètre dudit objet (M) un second objet dont l'image gravitationnelle est égale à un kilogramme et l'on mesure la force qu'il subit :

= G. M₁ 1 / 1 = G . M₁

Si dans le champ d'une masse (M) on place à une distance ( r ) une masse (m) il se crée entre elles une force attractive, en Newton.

F = G . M . m / r² = . m / r²

Quelque soit la grosseur et le lieu où l'on place un second objet (m), face à un premier (M), les vecteurs qui émergent de ce dernier sont toujours égaux à ( = G. M).

Autour de la Terre, les vecteurs de force qui en émergent face à un autre objet (un noyau de cerise ou la lune) sont toujours égaux à (_t = G. M_t).

Champ d'une particules en mouvement

Soit un NEUTRON (mo) qui en un temps (n . t), à la vitesse (v), parcourt la distance (n . t . v) alors que son champ gravitationnel et par là ses vecteurs de force virtuels ( = G .mo) à la vitesse (c), parcourent la distance (n . t . c) ; La différence entre les deux est [ Df = n . t (c v) ], où (n) est la suite des nombres entiers.

Au temps [(n + 1) . t], la différence est [(n + 1) t (c v)] et la distance (df) qui, à l'avant, sépare deux cercles est [df = t (c v).]

Si l'on prend (v = c / 2) qui est le cas de la figure ci-dessus on constate que la distance frontale (df) entre deux cercles est réduite par rapport à la figure précédente d'une particule immobile. On constate qu'à la vitesse (v), un objet comprime devant lui les vecteurs de force qui se créent entre deux objets.

Pour simplifier, considérons que les vecteurs d'une masse au repos étant égaux à

(_o = G . m_o),

lorsque la masse évolue à la vitesse (v), ils acquièrent une valeur

(_x = m_x . c²) où m_x / m_o = c / √()c²-v_x²)

si (v_x < 106 m/s) on a (m_x = m_o)

Toute particule ayant la capacité de générer des vecteurs possèdent: à la vitesse v < 106 m/s, une énergie cinétique E_c = m_o . v² / 2, à la vitesse v_x > 106 m/s, une énergie cinétique
E_c = m_x . v_x² / 2