A une époque où tout se sature et où les espaces de conquête se font de plus en plus rares et sur lesquels des hordes d’humains s’abattent comme nuée de sauterelles, il est réconfortant de savoir qu’il existe une discipline riche de perspectives et de champs de recherche tant elle recèle de mystères et de problèmes irrésolus, j’ai nommé la physique théorique. A l’attention des futurs étudiants et chercheurs, il est établi ci-dessous un liste non exhaustive de ces problèmes et questions en suspens.
1- LE MYSTERE SUR L’ORIGINE DE LA FORCE DE GRAVITATION
Newton donne une formule MMG/R² mais ne se prononce pas sur la cause qui est à l’origine de la force de gravitation.
Einstein géométrise le champ de gravitation : une masse courbe l’espace en son voisinage. La gravitation disparaît en tant que force DANS le champ de gravitation. L’équivalence masse grave/masse inerte fait oublier la spécificité de la gravitation comme force ayant une cause originale.
Aujourd’hui, on ne sait toujours pas ce qui est la CAUSE de la force de gravitation, comment elle fonctionne, quelle est l’énergie qui l’actionne et ce qui la distingue fondamentalement des autres forces.
2 – La transmission à distance d’un mouvement
La gravitation, comme l’électromagnétisme, produit un mouvement à distance sans contact entre des corps. Einstein pose simplement qu’un mouvement à distance s’effectue à la vitesse C de la lumière.
Depuis la disparition de l’éther comme substance pouvant éventuellement être le support du mouvement à distance la physique ne propose que des explications de type mathématique et non mécanique à la transmission du mouvement dans le vide.
3- LA QUESTION DE LA VITESSE LIMITE ET CONSTANTE DE LA LUMIERE
La vitesse limite de la lumière est prouvée expérimentalement mais non en théorie. Elle reste un postulat dans la mathématique relativiste. Toute vitesse limite suppose qu’un corps soit empêché par une résistance extérieure d’aller plus vite. Rien n’interdirait à un photon, qui n’a pas de masse, de dépasser C s’il avait l’énergie suffisante. L'absence de masse d'un objet bien réel n'explique en rien pourquoi il se limite lui-même dans son mouvement.
La vitesse constante de la lumière est prouvée expérimentalement mais non en théorie.
Seul un milieu homogène produisant une onde est susceptible d’engendrer un mouvement immédiatement uniforme, sans accélération possible. Or une onde électromagnétique se propage dans le vide, sans support, sans ébranler un quelconque milieu.
La physique relativiste n'attribue pas une cause mécanique commune à la constance et à la vitesse limite de la lumière.
4- LA QUESTION DE L’ACTION LIMITE
Pourquoi existe-il une action limite h (constante de Planck) au deçà de laquelle aucun mouvement n’est possible ?
Si on fait avancer un corps de 1 micron tous les 10.000 ans, il sera impossible de distinguer le mouvement de l’immobilité.
Un vitesse inférieure limite s’impose en théorie pour fonder le principe du mouvement à partir d’une énergie minimale. Quelle résistance inertielle interdit dans la physique du réel, une action inférieure à h pour la production d’une onde électromagnétique ?
Quels sont les fondements dans le réel des inégalités de Heisenberg?
5 - LE STATUT DES ONDES ELECTROMAGNETIQUES ET DES PHOTONS
Le photon peut être envisagé soit comme onde, soit comme particule (théorie de la complémentarité). Cependant, l’aspect corpusculaire du photon n’est qu’imaginaire car celui-ci n’a aucune réalité physique puisque sans masse-matière (il s'agirait d’un « grain d’énergie »)
Le photon occupe bien un volume dans l’espace et peut donc augmenter ce volume en fonction de l’énergie qu’il contient : de quoi est faite la substance du photon qui serait différente de celle de la matière ?
L’onde, qui peut s’associer à une particule, n’a aucun statut d’objet physique réel :
Elle ne saurait être matérielle
Elle ne peut être consécutive à la mise en mouvement d’un milieu
Elle ne peut être issue du cœur de la matière de la particule.
Quelle est la nature physique de l’onde, de quoi est-elle composée( de quelle susbtance) puisque non matérielle et pourtant existante ? (elle produit des effets mesurables)
6- LE MYSTERE DE L’EQUIVALENCE MASSE-ENERGIE ET DE LA CREATION DE MATIERE
Au sens strict, une énergie n’a pas de masse, c’est du pur mouvement. Une énergie ne peut donc pas se transformer en masse mais simplement augmenter la quantité de mouvement d’un corps.
Comment s’effectue la transsubstantiation de l’énergie – du mouvement – en masse ?
Si on augmente l’énergie d’un photon, celui-ci finit par se scinder et engendrer deux électrons : Comment et pourquoi s’effectue ce changement d’état : substance photonique → matière ?
Quelles sont les propriétés et la cause de cet effet de seuil qui autorise le changement d’état ?
Le proton et l’électron ont une masse Invariable (les corpuscules naissent et demeurent à des conditions de masse précises qui constituent leur identité). C’est leur énergie cinétique qui augmente par l’accélération et non leur masse-matière intangible. S’il se trouve une résistance à l’accélération proportionnelle au carré de la vitesse, la cause n’est pas à rechercher dans l’augmentation de la masse-matière.
Quelle est la cause de la résistance au mouvement d’une particule accélérée qui lui interdit d’atteindre la vitesse de la lumière ?
Lors de cette accélération, ces particules émettent des rayonnements de freinage.
Qu’est-ce qui freine ces particules et quelle est l’origine de ces rayonnements puisqu’ils ne sauraient être issus de la masse de matière de la particule ?
7- LE MYSTERE DE LA CONSERVATION DE L’ENERGIE PAR LA MASSE
Conserver de l’énergie signifie conserver un mouvement.
Quel mouvement peut conserver une particule immobile dans l’espace ?
S’il s’agit de son énergie dite de masse, alors on doit considérer que cette masse est continuellement en mouvement.
A quel type de mouvement de la particule fait-on référence ? Et pourquoi la valeur de ce mouvement est-elle égale au carré de la vitesse de la lumière ? Quels liens logiques peut-on établir entre les vitesses C de l’onde et du photon et celle qui est conservée par la masse de la particule ?
Einstein nous a donné une équation essentielle E=MC², mais n’a pas expliquer le pourquoi ni le comment de la mécanique d’une particule qui lui permet de conserver son énergie de masse.
8- L’ABSENCE DE L’ANTI-MATIERE
Toutes les particules sont créées par paires particules-antiparticules.
Cependant, on ne constate dans l’univers que la présence de la matière.
Que sont devenues les particules d’anti-matières lors de leur création le jour du big-bang ?
9- UN VIDE AU STATUT INCOHERENT
La relativité d’un mouvement peut se mesurer :
1) Relativement à l’espace (conception classique newtonienne)
2) Relativement aux objets (relativité Einsteinienne)
Ce qui conduit à deux définitions de l’espace :
1) L’espace a une réalité indépendante et « pleine » qui transcende l’objet mais c’est aussi le lieu, le réceptacle des corps.
2) C’est la distance qui sépare deux corps qui délimite un espace.
Pour Einstein, l’espace est vide de toute substance, il est vide quand il ne contient pas d’objet, il est fondamentalement le lieu de la mesure des distances entre les corps. L’échec de l’expérience de Michelson et Morley sur l’existence présumée de l’Ether devait interdire tout questionnement sur la nature de l’espace en tant que contenant et contenu. Désormais le mouvement est relatif à un absolu invariable, la vitesse de la lumière, ce qui permet de fonder l’équivalence généralisée de tous les repères inertiels à partir desquels s’effectue la mesure.
Depuis Einstein et la disparition de l’éther, la question de la nature de l’espace ne se pose plus.
Pourtant :
-Avec Dirac, le vide est considéré comme un continuum d’énergie d’où peuvent surgir et s’annihiler toutes les particules.
-Avec Einstein, l’espace est le support des champs (EM, Gravitationnels) et la présence d’une masse suscite une courbure de cet espace et l’émission de gravitons.
-Avec Casimir, il existe une énergie du vide (effet Casimir).
-Avec l’électrodynamique quantique, le vide est un milieu isolant qui peut écranter la charge d’une particule.
-C’est aussi l’état d’énergie minimal d’un système, le lieu ou se trouve une énergie considérable.
-Avec les inégalités de Einsenberg, on y découvre des particules virtuelles qui servent d’agents de liaison entre les particules (photon, gluon, graviton) pour les 4 grandes forces recensées.
-Avec la théorie du big-bang, l’espace est empli dans toutes les directions par les rayonnements fossiles de 2.7K.
Si, selon la physique contemporaine l’espace est vide, il ne saurait être le siège d’autant de phénomènes réactifs sur la matière et ne devrait avoir aucune effectivité.
Quelle sont les propriétés réelles de l’espace qui l’autoriseraient à exister comme objet physique susceptible d’actions et de réactions ?
10- L’ORIGINE INCONNUE DE LA CHARGE ELECTROMAGNETIQUE
Des particules de même charge se repoussent. Celles de signes opposés s’associent.
Il y a bien là 2 effets mais aucune explication mécanique.
Une charge est comme « portée » par une particule selon Lorentz et « participe » à leur mouvement. Une particule serait aussi « habillée » d’un nuage de charges positives et négatives :
La physique ne sait pas décrire la cause du signe opposée des charges, elle se contente d’en constater et d’en mesurer les effets.
La physique ne dit pas pourquoi un électron ne peut mécaniquement s’associer dans l’atome avec un neutron.
La physique n’explique pas mécaniquement le principe d’exclusion de Pauli ni pourquoi dans le tableau de Mendeleiv un seul électron peut se lier avec un proton.
La physique n’explique les propriétés différentes des fermions et des bosons qui autorisent pour ces derniers leur agrégation.
11- L’INCOMPREHENSION DE LA NEUTRALITE DES PARTICULES
Une particule neutre ne possède pas de charge électrique, elle réagit très peu aux champs magnétiques et ne suscite pas d’effets attractifs ou répulsifs sur les protons et électrons.
Comment s’explique mécaniquement cette « passivité » du neutron ?
Quelles sont les propriétés particulières des particules neutres qui les distinguent des corpuscules chargées ?
Ici aussi, la physique mesure, décrit un effet, mais n’explique pas la cause.
12- L’IGNORANCE DU ROLE FONDAMENTAL DU SPIN
Toutes les particules ont un moment magnétique intrinsèque signifiant qu’elles tournent sur elles-mêmes.
L’équation d’onde de Schrödinger intègre ce mouvement de spin mais cette conquête formelle décisive n’apporte aucune lumière sur le fonctionnement mécanique du spin et son rôle dans la constitution de la charge électromagnétique, les actions attractives et répulsives, la stabilité de l’atome.
Pourtant : le mouvement de spin, son orientation, doivent bien produire des effets mécaniques, être pour quelque chose dans la définition positive ou négative d’une charge, dans celle de l’identité même d’une particule, dans le mécanisme de liaison particulaire.
Particule et anti-particule sont créées ensemble : ont-elles dés l’origine une orientation de spin qui les distinguent immédiatement ? Mais alors, pourquoi s’annihilent-elles ?
13-UNE UNIFICATION SEULEMENT MATHEMATIQUE DES FORCES
Il existe 4 forces dans la nature dont 3 seraient unifiées par la Grande théorie unificatrice (GUD) à des conditions extrêmes de température où justement la spécificité de chacune disparaît.
Une force est d’abord une action produite par une énergie elle-même consécutive au mouvement d’un corps. Quelles identités de type mécanique peut-il y avoir entre la FEM qui lie proton et électron et la force faible consécutive à la décomposition d’un neutron ? Quels rapports mécaniques établir entre la force nucléaire qui lie proton et neutron et la gravitation ?
Une particule aussi première et simple que le proton peut-il entretenir simultanément une relation de type électromagnétique avec l’électron et une autre de type nucléaire avec le neutron s’il n’existait pas entre ces deux forces un principe mécanique commun. Est-ce que ces deux forces sont aussi radicalement différentes dans leur fonctionnement que le prétend la physique actuelle ?
Deux protons peuvent-ils à la fois se repousser par effet électromagnétique et s’attirer par effet gravitationnel ?
Comme on le constate la science physique reste passionnante et offre de nombreux débouchés et sujets de recherche aux étudiants désireux d’embrasser la profession.
Jeu de briques
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Pacman
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