Mécanique céleste : questions sans réponse
31 pages
Français

Mécanique céleste : questions sans réponse

-
traduit par

Le téléchargement nécessite un accès à la bibliothèque YouScribe
Tout savoir sur nos offres
31 pages
Français
Le téléchargement nécessite un accès à la bibliothèque YouScribe
Tout savoir sur nos offres

Description

Mécanique céleste Questions sans réponses par Miles Mathis apparent rari nantes in gurgite vasto Résumé Dans ce papier, je montrerai beaucoup de problèmes enchâssés dans le modèle standard, des problèmes qui ne sont pas sensés exister et, dans bien des cas, dont l’existence même n’estpasconnue.Leproblèmecentral,quiconcernelesdifférentielsorbitaux,estl’undes secretslesmieuxgardésdepuisNewton,etletroudansl’ellipseestencoreplusancien.Je montrequelesdifférentielsorbitauxtrahissentunevariationdansle«mouvementinné» (vitesse tangentielle) de l’orbiteur, une variation qui ne peux être expliquée mécanique- ment ou mathématiquement par la théorie actuelle. La sommation des différentiels ne résout pas la question et la relativité générale non plus. Ces deux méthodes ne font que cacher encore plus le problème. On peut dire la même chose de l’ellipse. Un des foyers de l’ellipseorbitaleestinhabité.C’estunfantôme.Celacauseunevariationdansle«mouve- mentinné»quines’expliquepassimplementenparlantdevitesseorbitale,ensommant lesdifférentielsouencachantleproblèmeparl’utilisationdetenseurs.Beaucoupd’autres problèmes fatals sont aussi abordés. MÉCANIQUE CÉLESTE La mécanique céleste n’a pas fait beaucoup de progrès depuis Képler et Newton. Même la Relativité Générale n’a fait que reformuler les vieux concepts en termes nouveaux mais fondamentalement équivalents. Einstein ne s’est pas débarrassé des mathématiques fondamentales de la gravitation et des orbites.

Sujets

Informations

Publié par
Publié le 16 février 2014
Nombre de lectures 22
Langue Français

Extrait

Mécanique céleste Questions sans réponses
parMiles Mathis
apparent rari nantes in gurgite vasto
Résumé
Dans ce papier, je montrerai beaucoup de problèmes enchâssés dans le modèle standard, des problèmes qui ne sont pas sensés exister et, dans bien des cas, dont l’existence même n’est pas connue. Le problème central, qui concerne les différentiels orbitaux, est l’un des secrets les mieux gardés depuis Newton, et le trou dans l’ellipse est encore plus ancien. Je montre que les différentiels orbitaux trahissent une variation dans le « mouvement inné » (vitesse tangentielle) de l’orbiteur, une variation qui ne peux être expliquée mécanique-ment ou mathématiquement par la théorie actuelle. La sommation des différentiels ne résout pas la question et la relativité générale non plus. Ces deux méthodes ne font que cacher encore plus le problème. On peut dire la même chose de l’ellipse. Un des foyers de l’ellipse orbitale est inhabité. C’est un fantôme. Cela cause une variation dans le « mouve-ment inné » qui ne s’explique pas simplement en parlant de vitesse orbitale, en sommant les différentiels ou en cachant le problème par l’utilisation de tenseurs. Beaucoup d’autres problèmes fatals sont aussi abordés.
MÉCANIQUE CÉLESTE
La mécanique céleste n’a pas fait beaucoup de progrès depuis Képler et Newton. Même la Relativité Générale n’a fait que reformuler les vieux concepts en termes nouveaux mais fondamentalement équivalents. Einstein ne s’est pas débarrassé des mathématiques fondamentales de la gravitation et des orbites. Les anciennes conceptualisations et équations sont toujours là; elles sont toujours enseignées partout dans les écoles. La Relativité Générale ne fait que les raffiner en substi-tuant une théorie différente mais fondamentalement équivalente (l’espace courbe remplace l’action à distance) et des mathématiques presque équivalentes (le cal-cul tensoriel remplace le calcul différentiel). Einstein n’a jamais insinué que les théories de Képler et de Newton étaient fausses — elles sont seulement incom-plètes. Importez la vitesse finie de la lumière et le calcul tensoriel dans la théorie classique et vous obtenez le dogme de la mécanique céleste actuelle.
Les lois de Képler sont toujours valables, les lois de Newton sont toujours va-lables. La Relativité Générale et la mécanique céleste contemporaine les consi-dèrent comme des dogmes, des bases de départ. Par exemple, la théorie des el-lipses de Képler est toujours acceptée aujourd’hui. On peut dire qu’elle constitue le fondement de la mécanique céleste contemporaine. Richard Feynman a recalculé la preuve de Newton sur l’orbite elliptique en utilisant uniquement de la géométrie plane dans son fameux cours «perdu ».Il n’avait rien à ajouter sauf une preuve remise au goût du jour. Et la Relativité Générale n’a jamais remis en question des concepts acceptés comme la théorie des ellipses. Pour Einstein, le champ gravita-tionnel reste un animal Képlérien, dans la forme, la taille et dans ses influences. La seule différence réside dans le calcul des accélérations spécifiques à l’intérieur de ce champ.
Il y a une différence de plus bien sûr : la genèse de ce champ. Képler et Newton croyaient qu’un champ gravitationnel était produit par un objet massif, que l’es-pace (si pas le champ) était rectilinéaire et que l’objet massif agissait directement — quoique d’une manière inconnue — sur toute matière à l’intérieur du champ. Einstein changea tout ça, mais d’une façon moins drastique que ce que l’on croit communément. Il était d’accord que le champ est produit par l’objet massif, mais il théorisa que cet objet agit sur le champ plutôt que sur la matière dans le champ. Cela produit un champ sphérique qui à son tour agit sur toute matière interne au champ. Il alla encore plus loin cependant, car il croyait que « le champ » et « l’es-pace »sont deux mots pour dire la même chose. Pour lui, ces deux choses sont des abstractions, ou idées, équivalentes. Si le champ autour de l’objet massif est courbé, alors l’espace l’est. Il n’y a rien qui reste, rien que vous pourriez appeler espace après que vous ayez défini le champ.
Notez cependant que le mécanisme gravitationnel reste également mystérieux. Newton n’aurait pu dire comment un objet massif agit sur la matière à distance. Einstein ne peut expliquer comment un objet massif courbe l’espace à distance. On raconte plein de choses sur des gravitons et on publie plein de travaux là-dessus mais on n’en n’a jamais trouvé un seul. Et Einstein ne les a jamais présentés
2
MÉCANIQUE CÉLESTE
comme étant le mécanisme de la gravitation, de toute façon. Il postulait que des vagues gravitationnelles peuvent être produites dans certaines situations et que ces vagues pourraient être composées de gravitons, mais il n’a jamais laissé en-tendre qu’un champ gravitationnel normal est produit par des gravitons — par une transmission d’influence — portant des sous-particules. Pour Einstein, au-cun médium d’influence n’était nécessaire dans un champ gravitationnel normal, puisque la matière dans le champ «ne sent pas de force». Une particule qui ne sent pas de force ne requiert aucune sous-particule qui agirait comme porteur de cette force. Einstein a pris le champ électrique comme modèle pour son nouveau champ gravitationnel de la Relativité Générale, et c’est tout aussi mystérieux. Un courant électrique est composé d’électrons en mouvement; un champ électrique, non. Un électron unique possède une charge, une charge qu’il pourrait difficile-ment transmettre aux particules environnantes par émission d’un autre électron. Ce serait sans aucun doute unereductio ad absurdum. Le champ électrique existe, tout simplement. Le « champ » a la plupart du temps été un concept sans contenu mécanique — encore un de ces mots qui semblent tellement impliquer du contenu que l’histoire n’a jamais ressenti le besoin de lui en donner un. Il en va ainsi pour le champ gravitationnel. 1 Bien sûr, l’EDQassume usuellement que le champ E/M est produit, dans tout corps, par une émission de photons ou de neutrinos ou d’une quelconque particule porteuse de force. Le champ E/M serait donc un champ exclusif causé par du bombardement. La genèse quantique du champ E/M n’est bien sûr pas le sujet de ce papier, mais le champ gravitationnel n’est pas un champ exclusif — il ne peut pas être produit par un bombardement de sous-particules. Il ne peut donc pas constituer une analogie stricte du champ E/M. Il reste plus mystérieux que le champ E/M même au niveau quantique (on pourrait direspécialementau niveau quantique — où la gravitation devient un fantôme, une «force »qui s’évanouit, sans influence connue). En déclarant qu’un objet massif courbe l’espace, Einstein, en réalité, posait la ques-tion. Il n’a fait que repousser le problème un peu plus loin. Pour Newton, le mys-tère était de savoir comment le Soleil peut influencer la Terre, par exemple. Avec Einstein, le mystère devient de savoir comment le Soleil influence l’espace autour de lui, espace qui influence alors la Terre. C’est une sorte deobscurum per obscu-rius— explication de l’obscur par du plus obscur. On nous apprend aujourd’hui, dans des cours influencés par la pensée d’Einstein, que l’élégance d’une théorie scientifique réside, en partie, dans sa simplicité. Étant données deux théories pos-sédant le même contenu — le même pouvoir de prédiction — choisissez toujours celle constituée du plus petit nombre de parties, du plus petit nombre de postulats. La Relativité Générale échoue à cet égard; elle est coupée par le rasoir d’Occam. Elle n’échoue pas seulement à résoudre le problème de Képler et de Newton, elle rajoute elle-même des problèmes. Le mystère de l’influence reste irrésolu et le mécanisme possède maintenant deux étages plutôt qu’un seul. 1. électrodynamiquequantique
3
MÉCANIQUE CÉLESTE
Ce que je vais montrer est que Képler et Newton, quoique mathématiquement cor-rects d’une façon la plus basique, nous ont laissés avec une théorie sous-jacente incomplète. Einstein perfectionna les maths mais laissa la théorie sous-jacente presque intacte. La Relativité lui donna les outils pour remplir les trous concep-tuels de la théorie gravitationnelle classique mais il n’utilisa pas ces outils à leur plein rendement. Diverti par le calcul tensoriel, il perdit de vue certains des plus simples raccourcis conceptuels que sa théorie aurait du, et aurait pu, adresser. Ceci nous a laissés avec des maths sur les orbites qui sont une heuristique très précise. C’est-à-dire qu’elle nous permettent d’exprimer les données empiriques avec une grande précision. Mais elles ne nous disent pas pourquoi ces données empiriques sont ce qu’elles sont. Les échecs de cette théorie sont les mêmes que la théorie classique [La Relativité Générale échoue mathématiquement également — l’échec le plus important étant l’échec de gamma— mais j’en parle dans d’autres papiers].
Je dois faire exception pour la théorie des ellipses de Képler. Mais pour cela, je dois retourner encore plus loin en arrière. Je commencerai avec un seul objet or-bitant autour d’une masse centrale, une Terre orbitant autour d’un Soleil selon un cercle parfait, tel qu’Archimède l’aurait compris. Dans cette version ultra-simple d’une orbite, nous avons seulement deux vitesses. Nous avons une vitesse tangen-tielle et une accélération centripète — qui est la cause de la prétendue vitesse centripète. Newton assigne l’accélération centripète à la gravitation et la vitesse tangentielle au corps orbitant lui-même. C’est-à-dire que la vitesse tangentielle n’est pas causée par le champ gravitationnel. Comment pourrait-elle l’être? Elle est perpendiculaire à ce champ, que celui-ci soit rectilinéaire ou courbé. Il est af-firmé explicitement que la Terre possédait cette vitesse avant d’entrer dans cette orbite. Newton l’appelle le « mouvement inné » du corps. Un champ gravitationnel ne possède pas d’effet de freinage; il s’ensuit que, puisqu’un corps garde sa vi-tesse jusqu’à ce qu’une force agisse sur lui, la Terre possède toujours cette vitesse dans son orbite. Notez que si la Terre n’avait pas de vitesse tangentielle au champ gravitationnel du Soleil lorsqu’elle fut capturée par ce champ, elle irait simple-ment s’écraser directement sur le Soleil. La Terre doit donc posséder une vitesse tangentielle initiale, et elle a gardé cette vitesse après avoir été capturée par le Soleil. Cette vitesse est la vitesse montrée dans toutes les illustrations historiques et contemporaines, exactement la même.
Comme je l’ai dit plus haut, cette analyse commença avec Newton quand il décrivit le mouvement circulaire dans la Proposition I de sesPrincipes. Le corps en orbite, selon Newton, possède une vitesse due à «sa force innée». Donc ce mouvement doit être indépendant du champ gravitationnel. Cette supposition n’a jamais été sérieusement mise en question.
Lorsque l’on nous montre une illustration du mouvement circulaire dans nos livres de physique, on nous montre toujours une seconde illustration l’accompagnant, celle d’une balle attachée à un fil. Le garçon fait tourner cette balle autour de lui et il en résulte une orbite circulaire. La force que la main du garçon doit exercer
4
MÉCANIQUE CÉLESTE
sur le fil est analogue à la gravitation du Soleil, nous dit-on. L’action d’entraîne-ment, ou balancement, exercée par le garçon crée la vitesse tangentielle. Dans ce cas, donc, la main crée les deux vitesses. En fait, il existe une dépendance entre la vitesse tangentielle et l’accélération centripète, une dépendance dont la forme ma-2 thématique est donnée par l’équationa=v /r. Mais dans l’illustration de la Terre en orbite, le Soleil ne balance pas la Terre — il n’est pas fait mention de cela. La vitesse tangentielle et l’accélération centripète sont complètement indépendantes. Il n’existe pas de fil ou d’autre force qui pourrait transmettre une vitesse tangen-tielle à la Terre. Bien entendu, le Soleil tourne sur lui-même, et cela peut entraîner des perturbations tangentielles dans un champ E/M qui l’accompagnerait; mais il n’existe aucune raison, dans cette illustration simplifiée, pour que le Soleil soit la cause d’une vitesse tangentielle de la Terre. Si le Soleil crée des perturbations dans le champ gravitationnel, la théorie doit expliquer mécaniquement comment celles-ci sont produites.Aucune théorie n’a jamais expliqué cela.
Des problèmes encore plus importants font surface lorsque nous essayons d’ima-giner comment la Terre a été capturée par le Soleil. Comment une telle orbite est-elle créée? Comment une quelconque orbite planétaire est-elle créée? Les livres ne nous parlent jamais de cela. En nous présentant cette illustration d’une balle attachée à un fil, le livre donne l’impression que l’analogie est complète; que la vi-tesse tangentielle et l’accélération sont conceptuellement connectés dans les deux cas. On nous laisse avec un fait accompli : puisque les deux mouvements sont liés l’un à l’autre par la balle attachée à un fil, les deux mouvements doivent être liés dans l’exemple du couple Terre/Soleil, et il n’y a rien à expliquer. Mais il y a énormément à expliquer. Pour commencer, en réalité une orbite comme celle-ci crée un équilibre subtil de deux mouvements indépendants. Le mouvement tan-gentiel et le mouvement centripète doivent être parfaitement équilibrés ou bien l’orbite va se détériorer immédiatement dans une direction ou l’autre (vers l’inté-rieur ou vers l’extérieur). Tout ingénieur s’occupant de satellites sait cela. Il y a une distance parfaite qui crée une orbite stable pour toute vitesse donnée. Toute autre orbite requiert que le satellite accélère ou freine — des corrections sont in-dispensables. Évidemment, la Terre ne peut pas faire de correction. elle n’est pas auto-propulsée. Elle ne peut pas accélérer ou freiner. Elle doit donc être amenée à sa distance optimale et y rester.
Maintenant, pensez à l’orbite terrestre un instant. Revenons en arrière et voyons si nous pouvons imaginer comment la Terre pourrait se retrouver à cette distance optimale, avec juste la bonne vitesse tangentielle. Si vous faites dérouler le temps à l’envers et éjectez conceptuellement la Terre hors de son orbite, vous voyez que la seule façon d’y parvenir est de la faire accélérer pour qu’elle puisse sortir de cette orbite. Si vous gardez la même vitesse, elle reste en orbite. Si vous la dé-célérez, elle s’écrase sur le Soleil. Vous devez donc accélérer la Terre hors de son orbite. Mais cela signifie que, à moins que la Terre ait été éjectée par le Soleil, elle a du décélérer afin d’atteindre sa position présente. Si elle provient de l’espace lointain et est entrée dans la champ solaire, elle doit avoir décéléré d’une façon
5
MÉCANIQUE CÉLESTE
ou d’une autre pour pouvoir se trouver dans sa position courante. Mais comment un objet entrant dans un champ gravitationnel peut-il décélérer? Il s’approche du Soleil : il devrait accélérer. La seule possibilité semble être une collision chan-ceuse qui l’envoie accidentellement dans la position parfaite. Même une planète éjectée par le Soleil ne peut atteindre une quelconque orbite stable sans collision, puisqu’une planète éjectée ne posséderait pas de vitesse tangentielle au Soleil. Il n’existe aucun moyen d’éjecter un objet du centre de sa future orbite avec une vitesse tangentielle à cette orbite.
L’implication inévitable de la théorie historique est donc que toute orbite doit avoir été créée par des collisions chanceuses, soit par des planètes arrivant de l’espace extérieur ou bien ayant été éjectées par le Soleil. Le problème est que des planètes arrivant en orbite immédiatement après une collision seraient des planètes endommagées. Il est très probable qu’elles ne seront plus parfaitement rondes. Il va en manquer des morceaux. Ceci est un problème car des planètes imparfaites créent des perturbations en orbite. Des rotations et des oscillations sont créées, ce qui va causer des vitesses et des forces variables. Cela devrait être fatal du fait que le type d’orbites décrit par la théorie courante n’est pas corrigible. Il n’existe pas de marge de manœuvre. Soit les forces équilibrent, ou pas. Si elles n’équilibrent pas, alors l’orbite ne peut être stable.
Certains vont interrompre ici pour indiquer que la théorie courante stipule que la Terre a été formée à partir d’un disque solaire. Elle n’a pas été capturée ou éjectée ; elle a simplement toujours été là, d’une certaine manière. Elle s’est solidifiée à par-tir de la nébuleuse. Mais cela ne répond à rien car la théorie courante ne parvient pas à expliquer comment ce disque primordial de proto-planètes ou planétoïdes a obtenu son mouvement tangentiel pour commencer (voir ci-dessous). La théorie gravitationnelle ne nous donne aucun mécanisme, pas même un mécanisme ma-gique comme la gravité, permettant d’expliquer le mouvement de rotation dans un champ gravitationnel. C’est le même genre de réponse qu’à la question « pour-quoi les galaxies tournent-elles? » :elles tournent, c’est tout. Nous avons une ré-ponse partielle à la question de savoir pourquoi les étoiles ne s’échappent pas dans l’espace : la gravité. Mais nous n’avons aucune réponse à la question de sa-voir pourquoi les étoiles se meuvent transversalement au champ gravitationnel de la galaxie. Si elles n’ont pas été capturées, qu’est-ce qui les a mis en mouvement? La réponse toute prête est « un champ gravitationnel tournant », mais si vous de-mandez pourquoi un champ gravitationnel implique une vitesse tangentielle, vous n’obtenez aucune réponse. Il est implicitement accepté que la rotation du Soleil sur son axe cause, d’une façon ou d’une autre, la rotation du système solaire tout entier, mais c’est une vue extrêmement mystique des choses. Presque personne ne pense que l’orbite lunaire est causée par la rotation de la Terre sur elle-même. Personne ne pense ça parce qu’il n’existe aucun mécanisme qui permette de relier la rotation de la Terre à l’orbite de la Lune. Il n’existe pas non plus le moindre mécanisme permettant de relier l’orbite du disque solaire à la rotation du Soleil, et pourtant cela est accepté sans problème.
6
MÉCANIQUE CÉLESTE
Toutes les autres perturbations du système solaire sont aussi mystérieuses. Les pla-nètes se perturbent l’une l’autre en s’appliquant des couples l’une à l’autre, nous dit-on. Comment pouvez-vous postuler l’application de couples avec un champ gravitationnel — un champ absolument incapable de créer des couples méca-niques ?La mécanique céleste découvre les perturbations, leur donne des formes mathématiques, mais n’explique pas les mécaniques des perturbations. Il vaudrait mieux appeler ça de l’heuristique céleste.
Selon la théorie courante, la gravité est soit une force attractive ou une déforma-tion de l’espace. Dans un cas comme dans l’autre, vous ne pouvez pas expliquer l’existence de couples. Le champ est généré à partir de son centre et ne peut faire autre chose qu’attirer vers ce centre. Même avec un champ gravitationnel tour-nant, aucun couple n’est possible. On nous affirme que le moment angulaire est transmis aux corps en orbite, mais comment ? Ce ne peut pas être par le champ gra-vitationnel. On ne propose aucun mécanisme. Einstein exprime les forces connues avec des tenseurs mais il ne peut expliquer la genèse de ces tenseurs. D’où viennent les composantes tangentielles de ces tenseurs? Nous n’avons pas de théorie. Rien. C’est la raison même pour laquelle les physiciens ont ajouté le graviton au champ fondamental de la gravitation, en dépit du fait qu’Einstein leur avait assuré que les objets dans un espace courbe « ne ressentent pas de force », et en dépit du fait qu’ils continuent à singer cette affirmation — croyant que la RG est géométrique, non porteuse de forces. Ils ont besoin d’un graviton pour pouvoir expliquer les couples.
Le graviton ne les aidera pas, de toute façon. Un couple peut être appliqué par un champ exclusif — comme le champ E/M. Mais un couple ne peut pas être appliqué par un champ attractif ou de déformation. Le graviton, s’il existait, causerait une attraction ou une équivalence d’attraction. Même si le graviton était porteur de moment angulaire, ce serait une sorte de moment angulaire négatif, tout comme la force négative dont il est supposé être porteur causerait une attraction du corps. Cela placerait tous les corps dans des orbites rétrogrades, mais nous n’observons pas cela. Nous ne voyons pas de couples négatifs, nous voyons des couples positifs — des couples progrades.
Des résonances moyennes de mouvement sont aussi impossibles à expliquer avec des champs gravitationnels, pour la même raison. La gravité est une force centri-pète, pas une force tangentielle, et donc les résonances ne sont pas explicables. Cela s’applique également aux marées et aux renflements équatoriaux. Personne ne doute de leur existence, mais comment la gravitation peut-elle les expliquer? Comment un espace courbe peut-il expliquer des marées? Au-delà de l’espace courbe, vous revenez à une force à distance — non seulement une force centripète mais une force tangentielle. Vous devez avoir des moments angulaires agissant à distance. Comment?
Un autre problème est que même le modèle actuel croit que certains satellites, comme Triton et Phœbe, sont des satellites ayant été capturés. Des satellites cap-
7
MÉCANIQUE CÉLESTE
turés doivent avoir été capturés comme je l’ai expliqué plus haut — en décélérant sur une orbite. Comment cela a-t-il été possible, étant donnée la liste des forces et des causes de ces forces? Qu’est-ce qui a permis exactement à Triton de se placer sur son orbite actuelle? Un équilibre de vitesses instantanées ne peut pas l’expliquer, puisque même si Triton avait pu croiser sa future orbite à exactement la bonne distance et avec un angle d’exactement 90°, beaucoup d’autres facteurs seraient entrés en jeu. Ni Triton ni Neptune ne sont des corps parfaits. Ils posséde-raient tous deux une certaine rotation. Juste pour prendre un exemple, on pense que tous les corps appliquent un certain couple à tous les autres corps (quoiqu’il ne soit pas expliqué comment dans la théorie actuelle). Il s’ensuit que Neptune doit posséder un champ plutôt complexe à chaque orbite et pas juste une simple accé-lération centripète. Les scientifiques utilisent ce champ complexe pour expliquer les mouvements des autres lunes de Neptune. Si vous ajoutez cette complexité au champ réel de Neptune, vous constatez que la probabilité que Triton arrive avec exactement toutes les contre-vitesses et les contre-couples, sous exactement le bon angle et la bonne distance, est précisément zéro. Il doit exister une correctabilité des orbites, non seulement pour pouvoir expliquer les orbites stables que nous observons, mais aussi pour pouvoir expliquer la création des orbites des corps capturés. Le champ de Neptune doit posséder une certaine capacité à résister aux petites déviations et les corriger. Autrement aucun corps ne pourrait jamais être capturé, en premier lieu.
C’est vrai que l’orbite de Triton se détériore, donc l’orbite n’est en fait pas complè-tement stable. Mais ce n’est pas la question. Aucun champ n’est infiniment parfait, mais les orbites montrent un degré de flottement qui n’est pas compatible avec la théorie actuelle. Il apparaît des contraintes de détérioration et d’échappement qui sont très au-delà de ce qui pourrait être attendu logiquement. Une orbite qui se détériore comme celle de Triton devrait se détériorer exponentiellement. Quand Triton perd de l’énergie, il doit tomber sur une orbite plus basse. Sur cette or-bite plus basse, l’accélération vers Neptune est encore plus rapide. Pour pouvoir se trouver sur une orbite stable de rayon plus petit, Triton aurait eu besoin de gagner de l’énergie, ou d’accélérer. Il a décéléré et est tombé plus bas : nous devrions donc observer un effet multiplié. Mais nous observons une lente détérioration. Une fois de plus, l’observation contredit directement la théorie actuelle de la gravitation et des orbites.
Un problème similaire apparaît dans toute analyse des trois corps. Insérez même une seule lune dans une orbite planétaire en équilibre de vitesse tangentielle et d’accélération centripète et vous obtenez un écrasement de la lune sur la pla-nète. Une lune crée une perturbation qui ne peut pas se corriger d’elle-même. Par exemple, prenez une illustration classique avec deux corps et ajoutez un troi-sième. Disons que ce troisième corps est la Lune, et placez la Lune entre la Terre et le Soleil. Nous savons que la Lune se trouve parfois dans cette position car nous observons des éclipses totales. Eh bien, la Lune va attirer la Terre sur une orbite un peu plus basse. Les physiciens n’ont jamais pu expliquer comment cela n’est
8
MÉCANIQUE CÉLESTE
pas fatal à l’orbite. Ils savent que ce n’est pas fatal puisque la Terre ne s’écrase pas sur la Soleil, ils font donc les maths pour expliquer comment la Terre s’en va à la prochaine position observée. Mais pour faire cela, ils doivent donner à la Terre de petites accélérations et décélérations assez excentriques qu’ils n’expliquent ja-mais. Ils donnent çà et là une petite secousse à la Terre en disant que la Lune va se corriger elle-même. Mais c’est absurde. Un équilibre de vitesses comme celui-là ne peut pas s’auto-corriger.
Par exemple, si vous croyez que la Lune tire simplement la Terre hors de danger deux semaines plus tard, quand elle se trouve à sa position la plus éloignée du Soleil, vous ne pensez pas correctement. La Lune a tiré la Terre un peu plus près du Soleil : pour qu’elle puisse maintenant la ramener deux semaines plus tard, elle devrait être plus grosse. Une plus grande force est nécessaire pour placer une planète sur une orbite plus haute que pour la placer sur une orbite plus basse. Et le même problème va se poser lorsque la Lune va se trouver sur le côté par rapport à la Terre. Elle va ralentir la Terre et l’accélérer deux semaines plus tard. Toutes ces perturbations ne peuvent pas se corriger. Quelque soit la direction dans laquelle la Lune se déplace (directe ou rétrograde), vous allez voir la Terre éjectée sur une orbite encore plus basse en deux semaines. Les deux semaines suivantes ne peuvent pas corriger ça. Et on ne prend même pas en compte ici l’effet du Soleil sur l’orbite de la Lune, qui va causer des perturbations incorrigibles supplémentaires.
Vous pourriez prétendre que je prends seulement le cas où la Lune orbite dans le plan de l’orbite terrestre. Mais il n’existe aucun plan orbital qui peut s’auto-corriger dans cette situation. Je vous encourage à essayer.
La réponse habituelle à ce problème consiste à montrer une sommation des éner-gies potentielles et cinétiques dans une boucle fermée et à prouver mathématique-ment que l’énergie totale est conservée. Mais ce n’est pas le problème. Je ne me plains pas ici d’une somme ou d’une intégrale. Mathématiquement je parle de dif-férentielles. Si vous regardez les mouvements individuels dans une orbite concer-nant trois corps ou plus, vous verrez que les différentielles montrent une variation dans la vitesse tangentielle du corps orbitant. Mais les corps naturels comme les planètes, les étoiles et les lunes ne peuvent faire varier leurs vitesses tangentielles à la demande des mathématiques. Comme je l’ai déjà dit, ils ne sont pas auto-propulsés. Ils ne peuvent faire aucune correction. Si les différentielles montrent une variation, cette variation doit être expliquée par une force extérieure. La théo-rie gravitationnelle ne nous donne aucune force pour expliquer cela. Ni Newton ni Képler ni Einstein n’ont quoi que ce soit à dire sur ce sujet. C’est une des grandes déficiences de la cinématique.
Ceci ne signifie pas que les mathématiques sont incorrectes. Elles ne le sont pas. Ces choses n’apparaissent pas dans les mathématiques. Nous n’avons pas été ca-pables de construire une orbite corrigible ou stable. Nos ingénieurs sont capables de construire une orbite stable, nos mathématiciens sont capables de construire une orbite stable, mais nos théories ne le peuvent pas encore.
9
MÉCANIQUE CÉLESTE
On le prouve une fois encore avec les grandes perturbations entre Jupiter et Sa-turne,résolues par Laplace. En appliquant un nouvel ensemble d’équations diffé-rentielles aux lois du mouvement de Newton, Laplace est connu pour avoir montré pourquoi l’orbite de Saturne a grandement augmenté depuis le temps des Chal-déens. Malheureusement, les équations de Laplace cachent un énorme trou, un trou ne pouvant être comblé par la gravitation comprise comme une force d’at-traction uniquement. Saturne ne peut se déplacer sur une orbite plus haute à cause d’une perturbation de Jupiter à moins que cette perturbation soit répulsive en un certain point sur une longue période. Les équations de Laplace contiennent cette répulsion (cachée dans les maths) mais ne peuvent l’expliquer. La gravitation de Newton ne peut fournir de mécanique pour une répulsion, même une qui soit cachée intelligemment dans une résonance à long terme.
L’histoire de la mécanique céleste est une histoire d’analyse mathématique très pauvre en théorie. Tous les livres que vous trouverez dans le rayon mécanique céleste, même dans les plus grandes bibliothèques universitaires, contiennent des méthodes pour la création d’équations servant à expliquer des orbites que l’on a observées. Trois ou quatre observations vous permettent de bâtir une équation ba-sique. La plupart des livres contiennent des équations différentielles sur leur pre-mière page, et les autres commencent en racontant l’histoire de Newton à Gauss — une histoire d’analyse mathématique. La plupart des livres ne contiennent pas une seule page sur la théorie des orbites. C’est du au fait que personne n’a fait de théorie depuis Képler et Newton. Les problèmes que j’ai énumérés ici ne sont plus considérés comme encore existants, pour la simple raison que toute étude d’or-bites et de la gravitation est maintenant strictement mathématique. Personne ne s’intéresse au « pourquoi », tout le monde désire discuter le « comment ». S’il existe d’énormes trous dans les théories de Newton et d’Einstein, qu’est-ce que ça peut faire ?Nous avons une théorie heuristique qui nous permet de placer nos propres objets sur orbite, et quel besoin avons-nous d’autre chose?
Par exemple, les deux derniers siècles ont vu la mécanique céleste travailler dans deux domaines majeurs : la théorie de la perturbation et la théorie du chaos. Les deux théories sont mathématiques. Aucune n’est conceptuelle ni n’adresse l’un quelconque des arguments que j’ai faits ou ferai dans ce papier. En fait, on pourrait dire que l’analyse des perturbations et la théorie du chaos furent créées dans le but de cacher les failles des théories gravitationnelle et orbitale. L’analyse des perturbations cache les failles de la théorie classique et la théorie du chaos arrive plus tard afin d’aider à cacher les nouvelles failles de la RG.
Lagrange et Laplace produisirent de nombreux travaux sur la théorie des pertur-bations, qui est fondamentalement une analyse différentielle, ou des séries, du problème restreint des trois corps. En utilisant cette analyse, on trouve que le pro-blème ne peut être résolu comme complètement déterministe. Poincaré montra que les séries perturbatrices sont souvent divergentes et donc qu’elles sont valides uniquement sur des laps de temps réduits. La théorie du chaos naquit des tra-
10
MÉCANIQUE CÉLESTE
vaux de Poincaré. Elle examine les causes de ces divergences et indéterminations et leurs diverses grandeurs. L’imprécision dans certaines variables et opérations amène à de grandes erreurs et dans d’autres à de plus petites erreurs.
Tout cela est intéressant, je l’admet. Les théories des perturbations et du chaos ne sont pas dénuées complètement de mérite ni d’utilité. Mais ce qui s’est passé, c’est que tout d’abord la théorie des perturbations, ensuite la théorie du chaos, ont englouti et défini toute analyse sérieuse dans la théorie orbitale, de façon que plus personne ne se souvient même plus de ce qui se passait avant Poincaré. Des problèmes bien plus importants ont été oubliés afin de pouvoir poursuivre ces subtilités mathématiques.
La théorie et les mathématiques du chaos sont parallèles à celles de la mécanique quantique. Les deux sont obsédées par l’incertitude. Personne ne l’a encore souli-gné, mais l’incertitude dans les deux champs vient exactement du même endroit. Il est bien connu que le problème complet des trois corps devient indéterminé lorsque nous avons un espace de phases quadri-dimensionnel où deux des dimen-sions sont des positions et les deux autres des vitesses. Cela vous semble familier? J’ai montré dans mon papier surla Relativité Spécialequ’il est physiquement im-possible de mesurer la position et la vitesse en même temps, dans un champ in-connu. La vitesse requiert deux mesures séparées : elle requiert une mesure de la distance et elle requiert une mesure de combien de distance par unité de temps. Ces deux mesures ne peuvent pas être réalisées simultanément. Cela cause un PIH (Principe d’Incertitude de Heisenberg), même au niveau macroscopique, et cela intersecte le problème des perturbations exactement à cet endroit. La façon dont ont été définis cet espace de phases et ces variables est la cause de l’indétermina-tion. Cela signifie que ce sont les mathématiques qui créent ce problème, pas les espaces physiques eux-mêmes.
La théorie du chaos le reconnaît parfois, puisque la définition fondamentale de la théorie du chaos, c’est : une théorie qui explore les résultats de l’ignorance des conditions initiales. Ce ne sont donc pas les variables elles-mêmes et encore moins les objets qui contiennent du chaos ou qui causent du chaos. Ce sont nos mesures des variables et nos opérations mathématiques sur celles-ci qui causent du chaos.
La reconnaissance de ce fait n’est pas nouvelle. Les mathématiciens ont toujours su que toute mesure est nécessairement imprécise. Vous ne pouvez mesurer phy-siquement quelque chose en un point ou en un instant, et ce fait doit affecter tous vos résultats finaux. De plus, la perte de précision dépendra en grande par-tie de vos opérations mathématiques. L’exemple le plus simple possible est celui de la multiplication, qui causera de plus grandes déviations que l’addition, pour des raisons évidentes. Les exponentielles causeront des problèmes encore plus im-portants puisqu’elles peuvent magnifier toute imprécision initiale. Prendre une moyenne cause un autre problème, et il se fait que c’est un problème basique des mathématiques actuelles. La plupart des mathématiques actuelles sont basées sur
11
  • Univers Univers
  • Ebooks Ebooks
  • Livres audio Livres audio
  • Presse Presse
  • Podcasts Podcasts
  • BD BD
  • Documents Documents