Matière noire : inutile pour la cinématique

[hclatomic]

Bonjour,

J'ai déjà montré dans ces forums que tout orbiteur keplerien possède une vitesse simple mais particulière :
avec et (1)
Cela est applicable à tous les astres en première approximation (c'est à dire sans prise en compte de la précession). Je renvoie à cet article pour plus de détails : http://www.oceanvirtuel.com/physics/...cession_fr.pdf

Un des cas particuliers de cette équation est celui pour lequel la vitesse de translation est négligeable face à la vitesse de rotation . Dand ce cas l'équation (1) nous montre que le mouvement tendra à être circulaire uniforme (MCU). De plus la relation (9) de l'article cité ci-dessus montre que le paramètre newtonien GM vaut le paramètre cinématique (où L est le moment cinétique divisé par la masse) et par conséquent l'accélération de Newton vaut
Ainsi la force de Newton n'est plus de type mais de type .
Or c'est exactement l'accélération nécessaire à la théorie MOND (http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_MOND) pour expliquer la vitesse des étoiles dans les galaxies, sans avoir recours à une subtile matière noire. Ainsi la cinématique aboutit aux mêmes conclusions que la théorie MOND, mieux, elle la justifie.
A la condition que les étoiles du disque galactique décrivent des mouvement proches du mouvement circulaire uniforme (MCU), on peut expliquer la vitesse de rotation des galaxies sans avoir recours à la matière noire. Le comportement étrange de étoiles au premier abord n'est qu'une conséquence très simple d'un fait mathématique, et plus particulièrement cinématique.

Il n'y a donc pas plus de matière noire que de beurre en broche.

Cordialement
Hervé
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[Gloubiscrapule]

J'ai quelques soucis:

- c'est quoi ? Et je sais pas d'où sort la relation (3)?

- Vérifies ta relation (6), moi j'ai un + pas un -

- Si est constant, évolue en 1/r, donc ton k' n'est pas constant mais va comme 1/r donc la force reste bien en 1/r².

[hclatomic]

- c'est quoi ? Et je sais pas d'où sort la relation (3)?

C'est l'angle montré sur la figure 1. L'équation (3) est la base à connaître sur le moment cinétique (L. Landau, E. Lifchitz, Mécanique, Ed. Mir Moscou 1966, §14, formule 14.2)

- Vérifies ta relation (6), moi j'ai un + pas un -

J'ai vérifié, c'est bien un -. C'est le passage de à qui provoque ce changement de signe.

- Si est constant, évolue en 1/r, donc ton k' n'est pas constant mais va comme 1/r donc la force reste bien en 1/r².

L varie avec , est bien une constante.

Cordialement
Hervé

[Gloubiscrapule]

J'ai vérifié, c'est bien un -. C'est le passage de à qui provoque ce changement de signe.

Tu pars de L:



On dérive:


( la dérivée de sin c'est cos et pas -cos)

car donc



Et donc:



Ce qui donne en fait:



Autrement dit L ne peut pas être constant, oublie les coniques, les lois de Kepler etc...

CQFD

[A voir en vidéo sur Futura]

[hclatomic]

Tu as raison, ma démonstration est ici bien peu probante car mais . Merci d'être si attentif !

Il vaut mieux procéder plus classiquement. La condition pour que le moment cinétique soit constant est que l'accélération soit colinéaire au rayon vecteur : donc . Or pour le mouvement que je décris l'accélération est bien colinéaire au rayon (équation 9 de l'article). J'ai fait des simulations numériques qui l'ont bien confirmé, tu peux t'en assurer grâce à l'outil suivant : http://www.oceanvirtuel.com/physics/kepler/index.php. Tu peux y choisir ta vitesse de rotation, ta vitesse de translation et constater de la conique obtenue, de la constance de la vitesse aréolaire (constance de L) et de la direction de l'accélération.

Encore merci pour avoir soulevé ce problème, je vais le corriger au plus vite.
Cordialement
Hervé

[hclatomic]

Hello,

Ca y est j'ai corrigé la bourde dans le document que j'ai remanié. Encore une fois merci car maintenant le texte a gagné en clarté. Il se trouve au même endroit : http://www.oceanvirtuel.com/physics/...cession_fr.pdf.

Reste que le moment cinétique est bien une constante et en général que les systèmes dotés de la vitesse (1) respectent les 3 lois de Kepler. Par suite si les étoiles des galaxies sont bien en MCU (mouvement circulaire uniforme), alors la matière noire est inutile pour expliquer leur dynamique, la simple cinématique suffit.

Cordialement
Hervé

[papy-alain]

Bonjour.

Je n'ai pas vos compétences pour apprécier ou non l'opportunité de la présence de matière noire dans les galaxies, mais une chose m'étonne : je viens de lire sur un autre fil que des astronomes ont réussi à cartographier la matière noire d'une partie de l'univers observable et je lis ici qu'il "n'y a pas plus de matière noire que de beurre en broche". Quid ?

P.S. Ca veut dire qu'on a décelé beaucoup de beurre en broche ?

[hclatomic]

Hello,

Tout part de la constatation que les étoiles dans les disques galactiques vont trop vite par rapport aux lois de Newton. Dès lors on peut expliquer ce fait de deux façons :

1) les lois humaines de la gravitation doivent être remaniées, c'est la proposition de la théorie MOND pour MOdified Newtonian Dynamics (voir http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_MOND)
2) les lois sont correctes mais il existe une matière invisible qui agit sur la matière visible, c'est l'hypothèse de la matière noire.

Dire qu'on cartographie la matière noire est un abus de langage. En effet on place la matière noire au bons endroits pour obtenir le bon mouvement de la matière visible mais en réalité personne n'a jamais pu mesurer directement cette étrange matière noire dont les propriétés physiques sont très étranges : on ne la voit pas, on ne la ressent pas, mais elle agit sur la gravitation, et uniquement sur elle, et encore, seulement à l'échelle des galaxies.

Ce que je montre pour ma part est que la simple cinématique, donc la géométrie tout simplement, justifie le point de vue de la théorie MOND, en revanche elle n'a aucun besoin de matière noire.

Cordialement
Hervé

[erik]

Hello,
Dire qu'on cartographie la matière noire est un abus de langage. En effet on place la matière noire au bons endroits pour obtenir le bon mouvement de la matière

Pas uniquement, la présence de matière noire est également détectée par l'effet de lentille gravitationnelle qu'elle provoque, et là pas question de cinématique, il y a bien quelque chose (que l'on voit pas) qui produit un effet gravitationnel.
voir : historique-preuve-de-lexistence-de-la-fantomatique-matiere-noire_9517/

[papy-alain]

Pas uniquement, la présence de matière noire est également détectée par l'effet de lentille gravitationnelle qu'elle provoque, et là pas question de cinématique, il y a bien quelque chose (que l'on voit pas) qui produit un effet gravitationnel.
voir : historique-preuve-de-lexistence-de-la-fantomatique-matiere-noire_9517/

C'est bien ce que j'avais compris, à la lecture de différends articles. Mais cet effet de lentille gravitationnelle ne peut il être provoqué par des trous noirs qui semblent être légion au sein de chaque galaxie ?

[erik]

Mais cet effet de lentille gravitationnelle ne peut il être provoqué par des trous noirs qui semblent être légion au sein de chaque galaxie ?

Non, dans le cas du bullet cluster, on voit bien que les zones identifiée comme des régions ou il y a présence de matière noire ne sont justement pas les zones où la matière est présente.
Voir l'image ici : http://www.futura-sciences.com/fr/de...-cluster_4981/

[Xoxopixo]

Pas uniquement, la présence de matière noire est également détectée par l'effet de lentille gravitationnelle qu'elle provoque, et là pas question de cinématique, il y a bien quelque chose (que l'on voit pas) qui produit un effet gravitationnel.
voir : historique-preuve-de-lexistence-de-la-fantomatique-matiere-noire_9517/

Tout à fait.
Ce qui ne dit pas, bien entendu, quelle est la nature de la matière noire, le mystère actuel est là.
Et ne remet donc pas nécéssairement en cause l'analyse de hclatomic.

Personnellement, j'aurais vu la matière noire comme un espace plissé, troubillonaire, un peu comme les bulles "magnetiques", que l'on retrouve aux confins de notre système solaire.

Les sondes Voyager 1 et 2 se trouvent à 14 milliards de kilomètres de la Terre.
Elles viennent de fournir de nouvelles informations concernant le confin de notre système solaire.

Les particules chargées qu'elles enregistrent intrigaient les astrophysiciens.
Ils ont donc manoeuvré les sondes afin de mieux étudier ce milieu.

"Le champ magnétique solaire s'étend sur tout le trajet vers le bord du système solaire», explique la NASA.
"Parce que le soleil tourne, son champ magnétique devient tordu et ridé, un peu comme la jupe d'une ballerine.
Loin, très loin du soleil, où les sondes Voyager sont maintenant, les plis de la jupe sont plus groupé."

Quand un champ magnétique devient fortement plié comme ça, des phénomènes intéressantes peuvent arriver.
Les lignes de force magnétique se "reconnectent".
Les plis de la jupe se réorganisent, et parfois explose en mousse bulles magnétiques.

"Nous ne nous attendions à trouver une telle mousse au bord du système solaire, mais elle est là!" dit le physicien Jim Drake de l'Université du Maryland .

Cette découverte a conduit à une révision complète de ce à quoi ressemble la région de l'héliogaine.
L'aspect lisse a disparu, et est remplacée par une "pétillante et mousseuse" couche externe.

http://www.le-systeme-solaire.net/ac...agnetique.html

Sauf qu'ici, ce seraient des "bulles" gravitationelles.
Ce ne sont évidement que des suppositions concernant cet espace-temps "plissé", et l'expression en est fortement imagée.

[hclatomic]

Article intéressant en effet. Je dois dire que je reste cependant avec cette impression que rien n'est certain quant à cette matière noire. L'article dit qu'il est "probable", utilise les "si", les simulations, les interactions indirectes, ne s'occupe que d'un cas particulier parmi des milliards de galaxies ... Et puis on ne sait toujours pas ce qu'est la matière noire. Devant tant d'hypothèses et d'inconnues j'ai du mal à me faire à cette idée, et d'autant plus que la cinématique donne une solution directe, mesurable et inconditionnelle.
Cordialement
Hervé

[Xoxopixo]

Je dois dire que je reste cependant avec cette impression que rien n'est certain quant à cette matière noire

On est certain de l'effet observé, gravitationnel.
Mais on en est réduit à des suppositions concernant l'origine de cet effet.

Une supposition qui va être vérifiée prochainement par Kepler, la présence de mini trous noirs de masses comprises entre 5.10-10 et 10-4 masse solaire :

Kepler est normalement destiné à traquer des exoterres. Mais selon un groupe d’astrophysiciens, il pourrait également servir à élucider le mystère de la matière noire, en montrant qu’elle pourrait être partiellement composée de minitrous noirs primordiaux.
../..
On spécule depuis des décennies sur la nature de la matière noire et on a en particulier proposé qu’elle pourrait être constituée, au moins partiellement, de minitrous noirs. En effet, comme Stephen Hawking fut l’un des premiers à le comprendre, lorsque l’univers observable était dans une phase très primordiale, des fluctuations de densité de son contenu en matière et rayonnement pouvaient alors former des trous noirs de presque toutes les masses, de celle de Planck à celle des énormes trous noirs tapis au cœur des galaxies.

http://www.futura-sciences.com/fr/ne...un-lien_35223/

Vous avez dit des "bulles" ?
Ca va s'arroser au champagne si la supposition est avérée.

[hclatomic]

Ca va s'arroser au champagne si la supposition est avérée.

Certes et les sceptiques comme moi trinqueront avec joie.
En attendant je me dis qu'avec juste quelques "si" je mettrais aisément Paris en bouteille, alors je mefie des "si" et des suppositions. Cela fait plus rêver bien sûr que la simple et rugueuse cinématique, mais est-ce bien raisonnable ?
En tout cas tu as raison, Kepler devrait nous apporter bientôt un peu de lumière. C'est passionnant.
Cordialement
Hervé

[ansset]

je ne vois pas ou est le coté "passionant"
, à part decouvrir qu"il y a un lien plus subtil entre entre la distance et la force gravitationnellle.
les modèles s'affinent .......

[hclatomic]

Ah! Je ne suis pas tout à fait d'accord. Je m'explique.
Dans la théorie de Newton la masse crée l'attraction, la force, qui elle même crée le mouvement. Pour la cinématique la force n'est que la résultante du mouvement, c'est à dire de la forme de la vitesse. Ainsi la question physique fondamentale n'est plus "comment la masse crée-t-elle la force ?" mais "pourquoi la vitesse est-elle l'addition de sous-vitesses dont les modules sont constants ?". Il y a donc un vrai dilemme fondamental entre la vue cinématique et la vue newtonienne (dont la matière noire fait partie) quant aux raisons qui poussent l'univers à vivre sous cette forme. La physique entière, et sa façon d'être utilisée, peut être remise en cause par la validité ou non de l'hypothèse de la matière noire. C'est pour cela que c'est passionnant, à mon avis.
Cordialement
Hervé

[Gloubiscrapule]

Ton vecteur v0 est constant? ou juste sa norme est constante?

Quoi qu'il en soit je pense qu'y a un problème dans ton truc. Soit y a une erreur, soit le fait de poser ta vitesse particulière est une conséquence du problème à deux corps et donc on retrouve sans surprise les lois de Kepler et compagnie.

Par contre pour la matière noire tu n'as pas justifié que k' est une constante. Si , L est constant et donc k' est en 1/r, tu n'as donc pas une force en 1/r mais en 1/r².

Dans la théorie de Newton la masse crée l'attraction, la force, qui elle même crée le mouvement.

La théorie de Newton est une approximation. La relativité générale est bien plus globale et te dit qu'il n'y a plus de forces mais que les particules suivent des géodésiques d'un espace-temps courbé par la masse.

mais "pourquoi la vitesse est-elle l'addition de sous-vitesses dont les modules sont constants ?".

Si la réponse est parce qu'il y a une force à la Newton alors ton étude ne sert à rien à part tourner en rond!

La physique entière, et sa façon d'être utilisée, peut être remise en cause par la validité ou non de l'hypothèse de la matière noire.

Non pas la physique entière.

[stefjm]

Bonjour,
Un point qui me parait intéressant dans cette approche cinématique est qu'on peut se passer de référentiel galiléen pour l'étude.

Cordialement.

[hclatomic]

Ton vecteur v0 est constant? ou juste sa norme est constante?

v0 est un vecteur de translation constant, donc de module constant.

Par contre pour la matière noire tu n'as pas justifié que k' est une constante. Si , L est constant et donc k' est en 1/r, tu n'as donc pas une force en 1/r mais en 1/r².

Pour le MCU le moment vaut donc

Si la réponse est parce qu'il y a une force à la Newton alors ton étude ne sert à rien à part tourner en rond!

Tourner en rond, oui, mais de façon keplerienne, humour Pour le MCU la loi de Newton doit être revue, comme le préconise la théorie MOND. C'est un résultat non négligeable. D'autre part en pratique l'équation cinématique possède le grand intérêt de pouvoir déterminer instantanément les paramètre ET excentricité des coniques, sans avoir à attendre que l'orbiteur passe par un extremum de trajectoire. Je décris cela dans mon article et j'ai mis en place un calculateur en ligne qui permet de le vérifier (http://www.oceanvirtuel.com/physics/kepler/behond/). Mes tests sur les planètes du système solaire montrent que ce calculateur fonctionne bien (aux erreurs expérimentales près).

Cordialement
Hervé

[invitea9d32619]

Bonne année
Pour recadrer la nature du problème : c'est que les étoiles (d'une galaxie) ne suive pas la distribution des vitesses donnée par la troisème loi de Képler, la vitesse ne décroît pas en fonction de la distance au centre galactique comme si la masse de l'ensemble de la galaxie etait plus grande que celle de que l'on observe : de deux choses l'une la troisième loi de Képler est fausse ou il manque de la matière galactique.

[papy-alain]

Bonne année
Pour recadrer la nature du problème : c'est que les étoiles (d'une galaxie) ne suive pas la distribution des vitesses donnée par la troisème loi de Képler, la vitesse ne décroît pas en fonction de la distance au centre galactique comme si la masse de l'ensemble de la galaxie etait plus grande que celle de que l'on observe : de deux choses l'une la troisième loi de Képler est fausse ou il manque de la matière galactique.

Bonne année à tous. Mon souhait pour 2012 : que la science progresse à grands pas, mais aussi qu'on arrive à loger les SDF.

Si la troisième loi de Kepler est fausse, elle est néanmoins vraie au niveau des planètes du système solaire, qui ont justement servi de base à la détermination des lois de Kepler. Cela voudrait signifier que cette loi n'est valable que pour des masses et des distances relativement faibles, mais qu'elle ne l'est plus lorsque les proportions sont modifiées radicalement ? Les lois de Kepler seraient elles empiriques, adaptées uniquement à notre environnement immédiat ?

[hclatomic]

Bonne et heureuse année à tous !

Justement, les réponses à ces questions sont données par la cinématique. Je montre que les lois de Kepler sont toujours valables mais que celle de Newton se modifie lors du passage d'une orbite elliptique vers une orbite circulaire uniforme.

Cordialement
Hervé

[Carcharodon]

Enfin tu montres... t'auras le Nobel si et quand tu montreras, soyons clair...
Pour l'instant, le beurre est toujours en broche et tu n'as pas révolutionné le modèle standard d'un seul iota.
Un seul étudiant (certes pas manchot, mais un étudiant quand même, de 25 ans) a déjà du te corriger (gentiment) des fautes dans ta démo et tu penses vraiment trouver quelque chose qui ira au delà, de Newton et d'Einstein ? Tout seul dans ton coin ? T'es vraiment sérieux ?
Excuses moi, mais dans ce cas, ce n'est pas l'humilité scientifique qui te caractérise...
Personnellement, je ne crois pas une seule seconde que ton rêve devienne réalité de cette façon.
Ceci pour remettre l'église au milieu du village, car je trouve qu'il n'y a rien de plus regrettable que le manque d'humilité, en science.
Tout les découvreurs sont humbles, et tout ceux qui ne le sont pas ne découvrent rien d'autre que l'eau chaude, car ils négligent alors trop l'apport de leurs pairs...

Je ne dis pas que ce que tu proposes n'offre pas d'exercice intellectuel intéressant pour les matheux (dont je ne suis pas), je prétends juste que tu n'as strictement aucune chance de révolutionner la physique, donc qu'il faudrait montrer que t'es au courant (emploi du conditionnel par exemple, au lieu de l'indicatif), ça rassurerait.
Ceci dit pour rappeler un point essentiel qui constitue l'essence même de la démarche scientifique : la validité de la source.
Même si ton discours montre que tu ambitionnes d'être un jour une source de (très grande) valeur (car une nouvelle physique de la rotation du disque galactique, ce n'est pas rien), aujourd'hui, ce n'est pas encore le cas, il ne faut donc pas considérer tes hypothèses comme des acquis de la science.
Néanmoins : bonne chance !
et bonne année.

[hclatomic]

Ton message se termine mieux qu'il ne commence. Je te remercie donc pour tes encouragements.

Je ne suis que le rapporteur d'un fait géométrique : la cinématique explique les mouvements kepleriens. Ce n'est pas de ma faute, c'est comme ça. Et même si nous détournons la tête en criant à l'oeuvre diabolique, à la mégalomanie, cela n'empêchera pas la géométrie de faire exister cette solution mathématique, et cela même si je la maltraite avec mon piètre savoir mathématique, ce dont je vous prie de m'excuser.

Cordialement
Hervé