Matière et Energie dans l'Univers

 

 

PHYSIQUE DES ONDES

 

ESSAI D'UNE NOUVELLE PHYSIQUE

 

RUBRIQUE N° 26 MATIÈRE et ENERGIE DANS L'UNIVERS

 

Par Paul Bouchard Le 01/07/2019

 

1) INTRODUCTION

 

Notre dernière rubrique N°25 traite de l'unification des interactions fondamentales. Sa conclusion attire notre attention sur les points suivants :

 

En premier il apparaît que l'unification des forces fondamentales est une véritable gageure pour une physique théorique basée sur une ''interaction mécanique'' de particules. En effet il existe une différence d'échelle extrême entre les dimensions des matières quantiques et cosmiques. Ceci rend irréaliste la transposition à ces deux confins, des raisonnements et des données (pression, densité, etc.) en usage dans notre mécanique traditionnelle. Les difficultés de conception rencontrées par les scientifiques en mécanique quantique en sont la confirmation. Le problème semble analogue en astrophysique.

 

Ensuite, il existe un fossé qui paraît infranchissable entre la théorie de la relativité générale et la théorie quantique des champs associée au modèle standard des particules. L'historique des recherches montre que ce fossé ne peut être comblé malgré tous les efforts des scientifiques. La construction de théories nouvelles et l'imagination des physiciens multipliant les particules intermédiaires, créant des univers superposés ou tordus, ne font qu'ajouter de nouvelles complications à la physique des particules en cours qui semble délibérément figée.

 

En outre, l'astrophysique, telle qu'elle est enseignée, est très souvent contredite par les observations des astronomes et les relevés des radiotélescopes, sans que les théories en usage ne soient en rien modifiées. Enfin la théorie du big-bang qu'il est de bon ton de considérer comme scientifiquement prouvée, sert maintenant de base à toute sorte de fictions.

 

Depuis trois mois j'ai entrepris l'étude approfondie des diverses théories susceptibles de résoudre tous ces problèmes d'unification de la physique. Je suis admiratif devant les ''constructions'' mathématiques complexes qui tentent de représenter le réel. Il me semble que dans la réalité le ''fonctionnement'' des phénomènes doit-être plus simple et son explication moins abstraite.

 

Nous allons essayer, dans cette nouvelle rubrique, de replacer dans le cadre de l'univers l'ensemble formé par la matière et l'énergie, en utilisant uniquement les hypothèses de la physique des ondes. Nous laisserons donc de coté la théorie quantique des champs et tout ce qui touche à la conception particulaire des forces universelles. Il est donc indispensable, si l'on veut poursuivre cette lecture, de lire auparavant les chapitre de base de notre blog et les rubriques qui traitent de ces sujets afin de connaître, sinon d'accepter, nos hypothèses de base. Sans une connaissance de ces hypothèses les textes suivants n'aurait pour vous aucun sens. 

 

2) L'UNIVERS DE LA PHYSIQUE DES ONDES

 

Notre univers est infini et éternel (comme l'est le Dieu des créationnistes). Il est constitué d'une substance, probablement indéfinissable, appelée par J.J.Mikalef ''la substance de l'espace'' (S.E.) qui est indispensable pour la circulation des ondes en mouvement (énergie). Ces ondes énergétiques sont faites de (S.E.), ce sont des ondes en circulation longitudinale de ''type lumière'' et des ondes transversales en rotation sur elles-même de type magnéto-gravitationnel.

 

La création de matière qui est permanente dans l'univers, se réalise au cours de la naissance des étoiles. Ce phénomène d'éclosion se signale lors de ''sursauts gamma''. Il se traduit par des ondes de choc de type lumière (énergétiques) qui sont mises en mouvement transversal rotatif au sein même du plasma de l'étoile. Ces ondes sont ainsi matérialisées (structurées), après aspiration par le disque d'accrétion magnétique des étoiles naissantes.(Voire notre chapitre N°5 ''La création de la matière).

 

Ce sont ces étoiles naissantes qui recyclent l'énergie sombre (les ondes de choc en proviennent). Elles absorbent aussi la matière noire (la structure) des étoiles en fin de vie lorsqu'elles ''s'affaissent'' sur elles mêmes (en panne de combustible).

 

En effet, si l'énergie globale existant dans l'univers est une constante, la matière elle, naît, échange son énergie et meurt. Cette mort signifie pour un atome de cette matière la mise en repos de ses électrons à leur niveau fondamental, l’arrêt des échanges d'énergie ( des forces électromagnétiques), la décomposition progressive de sa structure nucléaire (désintégration radioactive), mais non l’arrêt du ''spin'' de ses particules élémentaires (de leurs ondes transversales de structure).

 

Ce processus de renouvellement continu est conforme aux lois qui régissent l'ensemble de la nature vivante et on ne comprend pas pourquoi cela serait différent pour l'ensemble de la matière. La notion de ''big-bang'' qui considère la matière créée une fois pour toute, a été imaginée conforme aux croyances des créationnistes. La curiosité nous autorise à poser la question : A quoi donc s'occupait l'éternel avant les 14 milliards d'année ?

 

3) LA MATIÈRE EST FAITE D'ONDES

 

C'est le titre du site de Gabriel Lafrenière (1942-2012) scientifique canadien spécialiste en optique. Il a développé la théorie ''Wave-Structure-Matter'' (WSM) esquissée dès 1986 par Milo Wolff astronome (1923-2015) qui le premier a parlé de la ''structure d'onde de spin de l'électron''. Voici, copié dans le site suivant, un court extrait d'un article que Milo Wolff a publié en 2010 :

 

http://wiki.naturalphilosophy.org/index.php?title=Einstein's_Last_Question:_What_is_an_Electron?

 

<< Dans ses dernières années, Einstein a été interrogé sur le nombre considérable de particules lourdes à courte durée de vie trouvé à l'aide d'accélérateurs à haute énergie. En penseur avisé et prudent il répondit: "J'aimerais juste savoir ce qu'est un électron." Il a ainsi laissé entendre que l'électron était plus important pour la science que des milliards dépensés en accélérateurs. Einstein a vu l'électron comme le principal acteur de l'univers, profondément impliqué dans les lois de la nature...

Nous suivons les suggestions de William Clifford (1876) et d’Edwin Schrödinger (1989) visant à rejeter l'électron ''particule discrète'' et à le remplacer par un électron-onde. Les ondes de l'électron sont la solution de l'équation d'onde scalaire dans l'espace de Schrödinger, elles satisfont toutes les propriétés expérimentales de l'électron et sont à l'origine de toutes les lois naturelles, accomplissant l'intuition d'Einstein. >>

 

La structure de l'électron de Milo Wolff est << constituée de deux ondes quantiques sphériques, l'une se déplaçant radialement vers l'extérieur et l'autre se déplaçant radialement vers l'intérieur. Le centre des ondes est l'emplacement nominal de l'électron "particule". >>

https://www.spaceandmotion.com/Wolff-Biography.htm

 

Milo Wolff décrit un système d'ondes sphériques concentriques qui reste stationnaire. Gabriel Lafrenière développe la (WSM) sur son site :

http://mildred.github.io/glafreniere/matiere.htm

Il propose une animation de ce système d'ondes sphériques qui, en raison de l'effet Doppler, n'est plus concentrique et qui devient mobile. Il le présente comme ayant toutes les caractéristiques et propriétés de l'électron et déclare que ''c'est l'électron''. Il affirme d'autre part que l'électron est la seule particule élémentaire. << Il n'existe rien d'autre : les quarks, les protons et les neutrons sont faits uniquement d'électrons. >>

 

Ayant arrêté de travailler à 77 ans en 2007, en pleine forme, j'ai voulu connaître l'état de la physique 54 ans après la sortie de mon école (Centrale de Lyon). Interpellé sur internet par le site de G. Lafrenière et par celui de J.J.Mikalef j'ai voulu tout connaître des développements de la physique quantique et spécialement de la dualité onde-corpuscule qui m'avait questionné. Reparti de mes anciennes connaissances (essentiellement techniques), j'ai repris sur internet l'historique de la physique théorique depuis le 19ème siècle, étudié les diverses opinions et théories, recherché spécialement les travaux et documents des grands scientifiques, afin de déchiffrer leur mode de pensée et les problèmes auxquels ils ont été confrontés. J'ai travaillé pendant 5 ans les bases nouvelles (pour moi) de la physique actuelle et en particulier les relations entre matière et énergie.

 

En 2013 j'ai décidé, pour m'aider à rassembler et préciser mes propres idées, de les rédiger, puis de les éditer sous le nom de ''Physique des ondes'' ''Essai d'une physique nouvelle'' sur eklablog :

http://paulpb.eklablog.fr/. Puis, j'ai voulu confronter les idées émises aux découvertes les plus récentes. La rapide transformation de la vie en société corrélative à l'évolution de la physique et à l'usage généralisé des ondes en particulier, m'a conduit à étudier les origines de la vie, la biophysique, la bio-sociologie, l'anthropologie, la bio-économie et même la métaphysique et les religions. J'ai simplement transcrit au fur et à mesure dans des rubriques de mon blog mes nouvelles connaissances et mes opinions personnelles.

 

En 2019, cette rubrique N°26 de mon blog revient sur la base de la ''Physique des ondes'' qui est le lien entre la matière et l'énergie. Ce lien est précisément la fonction de base de l'électron. C'est lui que nous plaçons comme la seule particule élémentaire dont est fait toute matière. La physique des ondes conçoit son électron de manière différente de la (WSM).

 

Voici les principales spécificités et hypothèses de base de notre physique des ondes :

* Notre particule, l'électron, n'est pas une sphère, c'est l'interférence de deux ondes (onde de type lumière et onde de structure de type magnéto-gravitationnelle).

* L'électron est la seule particule élémentaire constitutive de la matière, c'est la véritable onde électromagnétique (ce que ne peut être la lumière qui n'est pas magnétique).

* Les ondes de type lumière sont faites de ''substance de l'espace'' et circulent dedans.

* L'électron est une onde énergétique de type lumière, longitudinale, mais qui est ''structurée'' par un mouvement transversal de rotation. En mouvement c'est un vortex, en état stationnaire cette particule devient un disque en rotation. C'est la même onde qui tourne, qui ''spine''.

* Cette particule est polarisée suivant le sens de sa rotation (électron et positron). Le positron, particule symétrique de l'électron (antiparticule) existe de façon permanente dans la matière. Elle est constitutive de la moitié de chaque nucléon (voir plus loin).

* Le ''spin'' de l'électron est une réalité. La fréquence (radio THF) du mouvement de rotation de son onde de structure est en relation avec la fréquence de son onde énergétique. C'est la même onde qui tourne. Tous les mouvements sont quantiques. 

* L'énergie des électrons est en rapport direct avec le quantum de mouvement élémentaire et la constante (h) déterminée par Planck.

* La ''masse'' est une notion abstraite que l'on peut assimiler à un nombre d'électrons de masse élémentaire (m). Seules les particules possèdent une masse.

* La quantification de l'énergie ainsi que la vitesse de la lumière (c) sont des propriétés de la substance de l'espace et de l'énergie universelle. Toutes les propriétés de la matière qui sont concernées par l'énergie se trouvent donc avoir des rapports directs (par des constantes) avec le quantum élémentaire de mouvement. L' onde de type lumière (de radio à gamma) l'est également, mais son quantum, (le photon) ne peut être réellement ni un ''grain d'énergie'' ni une particule.

* Les particules qui constituent les nucléons (neutron et protons) ainsi que toutes les particules composites (quarks, mésons, etc.), sont constituées de ''brochettes'' de positrons et d'électrons qui sont des superpositions de disques en liaison de polarité magnétique (Rubrique N°25, chapitre 81)

* Le rayonnement cosmique est constitué de particules composites stables qui sont des ''débris'' d'atomes, essentiellement des noyaux d'hydrogène (protons) et des noyaux d'hélium ainsi que des paires d'électron-positron. Ces particules proviennent du soleil et de l'ensemble du cosmos. Ayant une forte énergie, elles sont fort heureusement détournées de la terre par son champ magnétique. Celles qui pénètrent dans l'atmosphère provoquent des ''gerbes de particules secondaires'' (mésons).

* Les particules étant faites d'ondes, leurs propriétés dépendent non seulement des lois universelles (recherche de la stabilité, de l'économie d'énergie, etc.), mais aussi des lois des ondes (mise en résonance, interférence, diffraction, réflexion, réfraction, effet Doppler, etc.).

 

Ces quelques caractéristiques propres à l'électron, particule élémentaire de la physique des ondes, sont exposées en détail au chapitre N°4 ''La matière, l'atome, l'électron'' de notre blog indiqué précédemment. Je n'ai rien à changer à ce que j'ai écrit en 2013 et je confirme le rôle central de l'électron conçu comme une ''interaction d'onde énergétique et d'onde de structure''. C'est donc en agissant sur l'une ou l'autre onde, encore mieux sur les deux à la fois, qu'il est possible d'échanger les énergies, de modifier ou même de transformer les matériaux.

 

La lecture de notre 25ème rubrique précédente pourra en outre vous convaincre de ce que l'électron représente bien le socle de base de toutes les interactions et donc la réalité de l'unification des forces fondamentales.

 

4) L’ÉNERGIE DANS L'UNIVERS

 

41) Le concept d'énergie

 

L'électron, structure de base de la matière universelle telle que nous venons de le décrire, nous permet d'aborder la notion de l'énergie dans l'univers. On est obligé de constater que, dans le contexte d'internet, la liaison de ces deux mots pose question. On se trouve en effet dirigé sur des sites de ''spiritualité scientifique'', ou de guérison par l'énergie vibratoire. Au mieux il est question d'énergie du vide ou de la notion de big-bang, ce qui, à mon sens, n'est pas plus scientifique. Nous avons vu précédemment que le terme d'univers est déjà sujet à plusieurs interprétations. Quant à la définition du terme d'énergie , c'est presque mission impossible.

 

Je cite ci-dessous Roger Balian :

 

<< Il est vrai que le concept d'énergie est l'un des plus abstraits et des plus multiformes de la science et qu'il ne date que d'un siècle et demi ; ceci explique sans doute pourquoi l'enseignement n'est pas encore parvenu à rendre familières des notions de physique fondamentale qui sont essentielles à la formation du citoyen, dans un monde où l'énergie est omniprésente. >>

http://culturesciencesphysique.ens-lyon.fr/ressource/Elaboration-concept-energie-Balian.xml

 

42) L'énergie en physique

 

Ci-dessous un extrait du site de Wikipedia qui définit le concept d'énergie en physique :

https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_(physique)

 

<< Comme on le voit en consultant dictionnaires ou encyclopédies, le terme d'énergie est utilisé dans de nombreux domaines dont la philosophie, l'économie, la nutrition, la spiritualité, voire l'ésotérisme, où il se rapporte à des notions variées, et à des concepts divergents en fonction des époques, des lieux et des auteurs... L'énergie ne peut être définie qu'indirectement. Bien qu'elle soit liée aux propriétés de la matière, c'est un objet mathématique abstrait.... L'énergie est un concept créé pour quantifier les interactions entre des phénomènes physiques ; c'est un peu une monnaie d'échange commune entre les phénomènes physiques... Le terme d'énergie s'est précisé depuis le 18ème siècle mais il garde plusieurs sens car on retrouve ce concept d'énergie dans toutes les branches de la physique et de la chimie : mécanique, thermodynamique, électromagnétisme, mécanique quantique etc >> Wikipedia

 

43) Énergie de l'électron au repos

 

Dans notre rubrique précédente N°25, nous avons montré le rôle central de l'électron dans le phénomène universel d'interaction de la matière à toutes les échelles. Il convient cependant d'apporter une précision supplémentaire concernant les conditions énergétiques de l'électron au repos sur son orbite fondamentale, également celles de l'atome en équilibre dans son référentiel.

 

 

D'après nos hypothèses les électrons-positrons, constitutifs du proton d'un atome, ont la forme de disques-ondes tournant sur eux-mêmes. La fréquence de rotation de ces disques est en rapport (gyromagnétique) avec la fréquence de l'onde énergétique qui structure chacune des deux piles d'électrons et de positrons et qui assemble leurs deux brochettes. Cette fréquence de rotation est également en rapport d'harmonie quantique avec l'électron correspondant du proton qui est extérieur au noyau et qui tourne sur son orbite. Que cet électron se trouve sur un niveau énergétique ou au niveau fondamental, tant que l'atome n'est pas excité, tout cet ensemble tourne (spine) à ces fréquences harmoniques, comme le ferait les pièces d'un moteur au ralenti en attente d'embrayage.

 

 

Un atome en équilibre dans son référentiel est en état de repos énergétique et de neutralité électromagnétique, mais cet état ne signifie pas que son énergie est nulle. L'ensemble de ses composants est relié par leurs ondes de structure. Tous les électrons-positrons qui composent ses nucléons et qui constituent le fondement de leur structure, tournent au ralenti comme indiqué dans le paragraphe précédent.

 

Toute action énergétique ou structurelle modifiant l’équilibre du milieu dans lequel évolue l'atome, agit comme le déclencheur d'une réaction adaptée. Celle-ci peut, par exemple, se traduire pour cet atome par l'absorption d'un rayonnement énergétique par un de ses électrons qui entre en résonance et qui change d'orbite (de niveau d'énergie), son spin tourne plus vite. Le positron du proton avec lequel cet électron est en relation constante, modifie conjointement son spin. Voici l'atome en état d'alerte. Tout se passe suivant les lois des ondes, essentiellement par interaction de mise en résonance, mais aussi par réflexion, interférence, échange d'ondes, etc. Ainsi ont lieu toutes les réactions chimiques et les modifications de structure physique.

 

Il faut admettre que la matière est faite d'ondes, c'est-à-dire de mouvement, et que la ''substance de l'espace'' (S.E.) n'est que le support et le substrat de ces ondes. Mais cette (S.E.) est le lieu d'interaction quantifiée entre particules de matière. Lorsque l'atome est en équilibre dans son référentiel, l'onde de structure de ses électrons est en pause sur leurs orbites, de même que son énergie nucléaire (la dite glu des nucléons) reste confinée dans son noyau. Toutes ces énergies potentielles sont prêtes, lors d'une interaction résonnante extérieure à l'atome, à déclencher de par ses électrons la réponse physiques chimique ou électromagnétique adéquate.

 

44) L'énergie du point zéro

 

Lors de mon étude du concept d'énergie potentiel de l'électron, conformément aux hypothèses de la physique des ondes, concept que je viens d'exposer, j'ai recherché sur ce problème le point de vue de la physique des particules associée à la théorie quantique des champs. Cette investigation reste très complexe, car on se trouve en plein centre d'un enchevêtrement de théories qui ''se tiennent par la queue'', et d'un édifice qui risque de s'écrouler en cas de mise en examen d'un élément ou d'un raisonnement douteux. Je ne vois pas l’intérêt d'effectuer moi-même un travail de sape, pour lequel je ne serais d'ailleurs pas compétent.

 

Voici cependant quelques réflexions tirées de sites traitant de différents aspects du problème. La théorie quantique des champs conçoit les interactions entre particules comme des échanges de particules virtuelles qui surgissent du vide quelques milliardièmes de secondes, le temps du transfert d'énergie. La théorie déclare curieusement que le vide contient une certaine quantité d’énergie baptisée ''énergie du point zéro du vide quantique''.

 

<< L'énergie du point zéro est la plus faible énergie possible qu'un système physique quantique puisse avoir ; cela correspond à son énergie quand il est dans son état fondamental, c'est-à-dire lorsque toute autre forme d'énergie a été retirée. Tous les systèmes mécaniques quantiques subissent des fluctuations du vide même quand ils sont à leur état fondamental (auquel est associée une énergie du point zéro), c'est une conséquence de leur nature ondulatoire. Le principe d'incertitude implique que chaque système physique possède un point zéro pour son énergie, supérieure au minimum de son puits de potentiel classique. Cela entraîne du mouvement même au zéro absolu. Par exemple, l'hélium liquide ne gèle pas sous la pression atmosphérique, quelle que soit la température, à cause de son énergie du point zéro. >> Wikipedia

 

<< Le concept d'énergie du point zéro a été développé par Max Planck en Allemagne en 1911 comme terme correcteur ajouté à l'équation de sa théorie quantique originale datant de 1900. Le terme énergie du point zéro est  une  traduction  du  mot  allemand « Nullpunktsenergie ». L'énergie du vide correspond à l'énergie du point zéro de tous les champs de l'espace, ce qui, pour le modèle standard, inclut le champ électromagnétique, les champs de jauge et les champs fermioniques, ainsi que le champ de Higgs électrofaible. C'est l'énergie du vide qui dans la théorie quantique des champs est définie, non comme un espace vide, mais comme l'état fondamental des champs. En cosmologie, l'énergie du vide est une explication possible pour la constante cosmologique d'Einstein. >> Wikipedia

 

<< En 1915 Einstein cherche à décrire l'univers en se basant sur la théorie de la relativité générale. Il obtient alors une série d'équations qui décrivent un univers dynamique, or, Einstein est absolument contre l'idée que l'univers soit dynamique, il introduit alors une constante Λ afin de rendre son univers statique. Seulement en 1929, les observations d'Edwin Hubble montrent que l'univers n'est pas statique. Effectivement, le physicien observe que les objets lointains subissent un décalage vers le rouge (redshift) suivant une loi linéaire (c'est la loi de Hubble)....A défaut de dire que la théorie de la relativité ne fonctionne pas, on préfère dire que c'est l'univers qui est en expansion. Einstein regrettera amèrement d'avoir proposé cette constante n'y voyant plus aucune utilité. Mais ce qu'il ne sait pas aujourd'hui, c'est que sa constante permet très bien de décrire l'accélération de l'expansion de notre univers. Celle-ci à la dimension d'une force et est donc associée à une énergie. >> Loann Brahimi http://physiquereussite.fr/energie-du-vide/

 

 

<< Il y a donc une forme d'énergie qui appartient non-pas à la matière baryonique ni au rayonnement, mais bien au vide, et dont l'action s'oppose à celle de la gravité. C'est précisément ce que l'on appelle l'énergie du point zéro en mécanique quantique. Pour ceux qui ne seraient pas convaincus, j'ajouterais que le champ électromagnétique peut facilement être représenté comme un oscillateur harmonique quantique et que son énergie minimale n'est pas nulle. En fait le champ électromagnétique est défini par le couplage entre un champ magnétique et un champ électrique. Ce qu'il se passe en réalité, c'est que la valeur moyenne des champs est nulle (<E>=<B>=0) mais ces valeurs fluctuent autour de zéro ce qui prouve que l'énergie du système n'est pas nulle. On se rend donc vite compte que le vide n'est pas vide mais qu'il est caractérisé par de nombreuses fluctuations aléatoires de plus ou moins grandes amplitude que l'on peut voir comme des particules qui se créent à partir de rien, interagissent avec la matière puis s'annihilent. >>

Loann Brahimi http://physiquereussite.fr/energie-du-vide/

C'est moi qui ai mis le texte en gras car, sans le formuler, il décrit parfaitement le rôle que la physique des ondes attribue à l'électron.

 

5) CONCLUSION

 

Plus j'avance dans la connaissance de la complexité de la physique dite théorique, plus je pense que les scientifiques devraient pouvoir tendre à dégager la physique quantique de son aspect ''mécanique'' et concevoir différemment les interactions fondamentales. Ce sont des accords d'ondes et non des rapports ou des chocs de particules. De même la théorie quantique des champs est à libérer de sa vision particulaire pour rejoindre une représentation magnétique et gravitationnelle de la réalité.

 

Le rôle central que la physique des ondes attribue à l'électron me paraît correspondre de par sa propriété de ''couplage spin-orbite'' à la définition du champ électromagnétique, à celle du champ de gravitation, à la réalisation des interactions nucléaires faible et forte. En bref, il réalise à lui tout seul la ''grande unification'' des forces fondamentales.