les nouveaux principes

1) De même qu’on ne peut imaginer une vitesse infiniment grande, on ne peut concevoir une vitesse infiniment petite. Toute définition du repos implique un temps de l’action puisque l’inertie appréciée dans un temps ne le sera plus dans un temps plus long. Il ne sera plus possible de distinguer un corps inerte d’un corps animé d’un mouvement infiniment petit.

Si une particule pouvait se mouvoir d’un angström tous les milliards d’années, nous ne pourrions pas savoir si ce corps est au repos ou en mouvement par une mesure.  Il est impossible de fractionner à l’infini une énergie pour étaler un mouvement selon un temps lui-même infini. Il doit exister dans le réel une limite en deçà de laquelle aucune énergie ne saurait produire un mouvement et qui permet de distinguer repos et mouvement. .

L’inertie justifie la notion de distance : s’il ne se trouvait pas une quelconque résistance au déplacement (hors l’attraction entre les corps) il ne » coûterait » rien de se mouvoir et la notion de distance perdrait toute signification. Il faut bien que « quelque chose » sépare les corps, que les propriétés de l’espace interviennent dans la définition même du caractère discontinu de la matière mais également dans les propriétés du mouvement.

De fait l’existence d’une énergie minimale doit relever d’un principe fondamental de physique classique, laquelle avait fonctionné sans en avoir besoin. Pour déplacer un bloc de pierre, il faut user d’une force minimum au deçà de laquelle le bloc restera désespérément immobile. C’est parce que la physique microscopique a eu accès aux limites de l’infiniment petit que sa nécessité s’est constatée. L’utilité de la définition d’une action minimale tombe sous les sens. Pour qu’il y ait un mouvement, il faut déterminer à partir de quelle énergie celui-ci commence, il faut distinguer l’état d’inertie de celui de mouvement. Cela suppose bien évidemment de définir un temps de la mesure.

Ce n’est donc pas seulement les contraintes de l’expérimentation qui imposent un quantum limite, ni d’avoir à choisir entre la durée d’une mesure et l’énergie mise en œuvre : une limite s’impose avant même toute mesure comme condition d’existence du mouvement. Et en effet on ne peut, selon les inégalités de Heisenberg, faire tendre ΔE vers zéro sans faire tendre ΔT vers l’infini. Cela signifie que le mouvement d’un corps qui rejoint l’état inertiel (car il ne peut y avoir d’inertie sans mouvement d’un corps, d’une substance) implique une observation d’une durée infinie. Ces inégalités doivent s’interpréter dans le cadre plus large de la théorie de la substance de l’espace et dans celle des lois du mouvement. Ici encore, les physiciens quantiques ont découvert expérimentalement une loi de la nature sans en rechercher les vrais fondements, en donnant au quantum h une interprétation extrêmement restreinte, sans être pour autant erronée.

Une mesure suppose l’action sur un corps qui va perturber celui-ci puisque cette mesure s’effectue, en physique microscopique, au moyen d’une particule ou d’un photon. Il est bien évident qu’il s’agit de savoir à partir de quelle énergie/temps minima il y aura action de l’un sur l’autre, quelle va être l’importance de la perturbation subie par le corps mesuré. Pour rendre cette perturbation moindre, il faut lui communiquer la plus petite d’énergie possible. Mais il se trouve obligatoirement un seuil limite à partir duquel il n’y a plus de mouvement, plus de perturbation suscitée.  A l’inverse, si la particule investigatrice a une grande vitesse, la particule incidente sera accélérée et la durée de l’observation sera plus brève mais l’incertitude sur la position plus élevée. Pour rallonger le temps de l’observation et donc améliorer la précision de la position, il faut donc diminuer la vitesse, l’énergie de la particule agissante.

Lorsque l’observation s’effectue au moyen d’un rayon lumineux, il faut qu’au moins une onde puisse atteindre l’objet à mesurer. La perturbation du mouvement étant moindre, il y aura une grande incertitude sur la quantité de mouvement de la particule observée et consécutivement une meilleure précision sur sa position. Puisque E = hu, l’énergie d’une onde unique étant égale à h, on ne peut avoir un quantum d’action minimum inférieur à h.

On s’aperçoit dès lors, que le produit ΔE. Δx = h n’est en rien en rupture avec les lois du mouvement de la physique classique puisque la nécessité d’un quantum d’action, qui est au fondement des relations d’indétermination, découle des lois impératives du mouvement. Elles reviennent à se poser la question de savoir quel est le seuil minimum d’énergie à partir duquel il peut y avoir mouvement selon un temps donné, ce qui envoie à la définition d’un état d’inertie.

2) Pour qu’il y ait mouvement, on doit rencontrer une résistance quelconque à celui-ci, de sorte que la question pourrait être : quelle est la résistance minimum qu’il faut vaincre pour mettre un  » objet  » subissant cette résistance en mouvement. Mais immédiatement se pose une question principielle : quel est cet objet et quelle est la cause de sa résistance puisque aussi bien nous avons considéré qu’il ne saurait y avoir d’inertie interne comme une propriété  » en soi  » d’un corps. Mais allant plus loin on peut dire que tout corps nécessite un quantum minimal d’action pour passer de l’état d’inertie à un état de mouvement et celui-ci dépend donc de sa masse. De même que pour trouver une limite absolue à la vitesse nous avons dû nous saisir d’un objet physique, nous ne pouvons déterminer une énergie minimum autrement qu’en recherchant un étant particulier et celui-ci doit présenter des propriétés en accord avec la limite recherchée.

Etant donné que toute forme d’énergie est, en première et dernière instance, consécutive aux mouvements des ondes et des corpuscules, il nous faut en conséquence nous reporter aux caractères de leur être pour y découvrir une limitation possible dans leur action. Il nous faut également un étant qui par sa nature possède les propriétés de l’inertie absolue à partir duquel pourra se mesurer le mouvement.

3) Existence d’une inertie absolue

L’action minimale recherchée est la constante de Planck, action en deçà de laquelle il est impossible de mettre en mouvement la substance de l’espace sous forme d’une onde d’énergie équivalente à la constante de Planck. Dès lors, nous avons tout à la fois trouvé le fondement mécanique de cette énergie minimale mais également la substance ayant une masse limite, ce qui signifie qu’aucun objet physique ne peut exister en dessous de cette valeur. Cette onde, surgie de la substance de l’espace, implique qu’il existe un état d’immobilité absolue à partir duquel un mouvement est rendu différentiellement possible. Nous supposons que l’état fondamental d’énergie minimal est l’état constant de la substance de l’espace. Le mouvement premier qui est celui d’une onde suppose un non mouvement absolu, son état zéro qu’exige une théorie cohérente du mouvement.

L’onde EM dans le temps d’une seconde peut avoir une célérité égale à C et passer ainsi d’un état d’inertie absolue à celui d’un mouvement absolu. Ainsi, les limites au mouvement sont-elles bien fondées à partir de l’état d’un mouvement d’objets physiques ayant une existence et une action dans le réel mesurable.

La définition d’un quantum d’action minimal s’impose tout à la fois pour transcrire ce qui est expérimenté du réel mais aussi pour ouvrir à l’homme le champ de la mesure. En effet, la définition d’un quantum minimal d’action suppose posées les conditions d’énergie à partir desquelles «il y a mouvement ». Cela implique a contrario qu’un état d’inertie absolu est défini si l’action est inférieure à ce quantum.

Si, comme nous l’avons démontré, l’onde E.M est causée par le déplacement d’une particule chargée qui met en mouvement la substance de l’espace, alors il faut accorder à cette substance les propriétés de l’inertie à partir desquelles l’inertie de la matière peut se comprendre et se justifier. Le mouvement doit se définir relativement à un principe de stabilité, de fixité et la mesure de l’inertie des corps n’a de sens que si l’on s’entend sur un état absolu de non-mouvement. Le recours à la théorie de la substance de l’espace permet donc de définir une aire d’action et de la mesure entre deux limites inférieures et supérieures.

La création d’onde E.M s’effectue par l’ébranlement d’un milieu. Il faut donc que ce milieu possède une certaine inertie. C’est cette inertie de l’espace dans son ensemble qui sera prise comme référentiel inertiel absolu. Pour transiter dans l’espace, il faut vaincre une résistance minimum qui est celle qu’oppose la substance de l’espace. A contrario, il y a inertie absolue si l’action sur un corps est inférieure à ce minimum. Ainsi, il devient possible de distinguer l’inertie absolue du mouvement extrêmement lent (selon un temps infini). La relativité permet de mesurer toutes les vitesses des corps à partir d’un invariant qui est la vitesse de la lumière. Or la vitesse de la lumière n’est pas susceptible de progressivité : on n’accélère pas progressivement une onde E.M, celle-ci ne se crée qu’à la vitesse C. Le passage de l’inertie au mouvement est donc instantané, le mouvement est immédiatement dans son absolu. On voit donc comment un état d’inertie absolue est implicitement contenu dans la définition d’un référentiel pour C.

Le changement d’état de la prématière s’opérant à la vitesse C, la résistance de l’espace se manifeste sur toute cette distance parcourue en 1 seconde, et selon un quantum de résistance linéaire par mètre. La constante universelle h pourrait donc simultanément représenter l’unité de densité de la matière et celle de la prématière et l’on pourrait dire indifféremment que la résistance de l’espace est de h joules par mètre ou qu’une énergie de h joule est nécessaire à une onde pour parcourir un mètre à travers la substance homogène de l’espace. Le changement d’état se manifestant sous forme de mouvement d’ondes EM, nous pouvons établir une correspondance entre la quantité d’énergie nécessaire pour créer une onde et le quantum de résistance de l’espace. (Voir sur ce point l’annexe du chapitre 5)

En réhabilitant le vide, comme lieu doté de propriétés notamment inertielles, il devient possible de consolider et de fonder véritablement le principe d’inertie. Nous revenons à une conception classique de l’inertie : le mouvement avant d’être relatif à une autre masse est relatif à l’espace. Mais s’agissant d’une substance totalement homogène, il est impossible de déterminer un repère à partir duquel mesurer un mouvement. L’espace garde les propriétés premières de l’inertie mais ne peut demeurer un repère privilégié.

La mesure d’un mouvement devra être relative à la vitesse C. de la substance de l’espace, comme l’enseigne la relativité. L’espace détient ainsi la double propriété de l’inertie absolue et du mouvement absolu. Le mouvement est bien fondé entre deux limites (alors qu’avec la relativité, il n’existait plus de corps – de substance – en repos absolu). C’est donc à partir de la mise en mouvement de la substance de l’espace qu’il devient possible de mesurer celui des corps de matière, et ceux-ci se déplacent relativement à l’espace, dans l’espace. L’inertie de l’espace (la résistance à son propre déplacement) croît selon le carré de la vitesse d’un corps pour atteindre une inertie absolue égale à  c².

Le mouvement est bien fondé entre un état de repos absolu, qui est celui de la substance de l’espace (si on exclut ses fluctuations propres) et un état de mouvement absolu qui est également celui de la substance de l’espace transmuée en onde ou en photon de lumière. La réalité de la prématière permet de fonder le mouvement entre deux limites, ce qui est conforme aux principes posés pour qualifier le mouvement.

En conséquence, tout objet physique agit par une énergie finie tend naturellement vers le repos. L’énergie des ondes et des photons n’étant pas infinie, leur énergie doit décroître en proportion de la distance parcourue.

Ce principe s’impose puisqu’il est contraire aux lois du mouvement qu’un déplacement rectiligne soit de nature illimitée. Il est par ailleurs conforme à un cycle que le photon puis l’onde retournent à leur substance d’origine. Ceci va avoir d’importantes conséquences en astrophysique puisque le rougissement de la lumière proportionnel à la distance des astres émetteurs aura pour cause l’action inertielle de la prématière que traverse le photon.

3 – NOUS POUVONS DESORMAIS RECENSER TROIS TYPES D’INERTIE

1 – Les trois types d’inertie et la prématiere

Il y a trois manifestations distinctes de l’interaction avec la prématière :

a) – L’inertie de la matière (masse) : C’est la résistance qu’éprouve un corps doté d’une masse lorsqu’il se déplace dans l’espace selon l’équation d’Einstein :

m = mo/1−v²/c²

En physique standard, cette équation, tirée de la relativité restreinte, décrit comment la masse relativiste (m) d’un corps augmente à mesure que sa vitesse (v) approche de la vitesse de la lumière (c). mo est la masse au repos du corps.

Plus un corps va vite, plus il est difficile d’accélérer davantage. Cela n’est pas attribué à une « résistance » d’un milieu physique mais à une propriété inhérente de l’espace-temps lui-même et de la conversion énergie-masse. À mesure que v→c, la masse m tend vers l’infini, ce qui implique qu’aucun objet doté d’une masse au repos non nulle ne peut atteindre la vitesse de la lumière.

1) Interprétation dans le cadre de la nouvelle théorie : la prématière comme source de l’inertie

Cette inertie n’est pas une propriété intrinsèque de la matière seule, mais résulte de son interaction fondamentale avec le champ de prématière qui agit donc comme une résistance au mouvement proportionnelle à la vitesse.

Si la prématière est le tissu fondamental de l’Univers, alors l’inertie des corps (y compris son augmentation avec la vitesse) pourrait être vue comme une manifestation de leur interaction croissante avec ce champ de prématière. Plus un corps se déplace vite, plus il « perturbe » ou « interagit » intensément avec la prématière, ce qui se traduit par une augmentation de sa résistance au mouvement ou à l’accélération (son inertie).

Il faut différencier cette inertie à celle qui s’exerce entre deux masses et qui relève de la force gravitationnelle (voir chapitre 11)

Dans ce modèle, la masse intrinsèque (la quantité de prématière prélevée) d’une particule m0​ ne change pas avec la vitesse. C’est un aspect de cette remise en cause.

L’inertie est due à l’interaction avec la prématière : L’inertie d’un objet en mouvement n’est pas une propriété intrinsèque de sa masse croissante, mais une résistance croissante du milieu de prématière à son déplacement.

L’équation de « résistance cinétique : Si on garde la même forme mathématique pour reproduire les observations de la relativité restreinte, on ne parlerait plus de m, mais d’une force de résistance effective (F résistance​).

La force nécessaire pour accélérer augmente à cause de R : L’équation fondamentale F=ma devrait être modifiée. On pourrait imaginer que F=m0a×(facteur d’augmentation de résistance).

Le « facteur d’augmentation de résistance » serait 1/1−v2/c2.

F=m0a/1−v2/c2

Dans cette interprétation, m0 est la masse réelle, mais la force nécessaire pour lui donner une accélération « a » doit être plus grande à haute vitesse, non pas parce que m est plus grand, mais parce que la résistance du milieu de prématière (R) est plus grande.

Cette interprétation est une hypothèse très créative et potentiellement féconde. Elle réinterprète l’augmentation de l’inertie comme une interaction avec la prématière plutôt qu’une propriété abstraite de l’espace-temps.

L’inertie est l’une des propriétés les plus mystérieuses de la matière. En l’attribuant à l’interaction de la matière avec un milieu, la TPM répond à la question philosophique : « D’où vient cette résistance au mouvement ? » C’est une démarche qui s’oppose à l’idée que l’inertie est une propriété sans cause.

En théorie, on postule que lorsque l’énergie cinétique d’un corps devient extrêmement élevée (en approchant c), elle atteint un seuil où l’interaction avec la prématière est si intense qu’elle provoque une « rupture » du champ de prématière. Cette « rupture » se manifeste par la création de paires de particules-antiparticules (comme un électron-positron e+e−).

b) – Hypothèse : La prématière qui freine la lumière est celle-là même qui crée la résistance au mouvement de la matière. La « résistance » de l’espace à la lumière et à la matière est due au même substrat.

Rappelons que, dans ce modèle, κ=H0​/c, est la constante de freinage de la lumière, exprimée en m⁻¹. Elle représente la « résistance » de la prématière à la propagation des photons, causant une perte d’énergie fractionnaire par unité de distance.

Si l’inertie est le rapport entre la matière et la substance de l’espace comme milieu, alors la résistance du milieu devrait avoir un impact sur la perception de l’inertie de la matière en mouvement.

On pourrait modifier l’équation d’inertie apparente de la manière suivante :

I apparente ​= 1−v²/c²​I0​​

Où I0​ est l’inertie au repos.

On pourrait alors postuler que I0​ lui-même est lié à κ, ou que l’effet de la prématière est modélisé par une légère modification du facteur relativiste.

Cela impliquerait une modification de la structure même de l’espace-temps à cause du freinage, ce qui serait très complexe à intégrer sans modifier toute la relativité.

Si la masse inertielle est une interaction avec la prématière, alors la « quantité » de prématière responsable de cette interaction pourrait être modifiée par le facteur de freinage.

I0​=m0​×(facteur dépendant de la prématière)

Ce « facteur dépendant de la prématière » pourrait inclure κ. Par exemple, si κ représente une certaine « viscosité » de la prématière, alors cette viscosité pourrait déterminer l’inertie fondamentale. Si l’inertie apparente augmente non seulement avec la vitesse mais aussi avec la « densité » de l’interaction de freinage, on pourrait avoir un terme supplémentaire.

Ce serait une très petite correction puisque κ est lui-même extrêmement petit (7.285×10−27 m−1).

Par exemple, une modification de la force nécessaire pour accélérer :

F=1−v2/c2​m0​a​+terme correctif(κ,v,m0​)

Le terme correctif pourrait représenter un « frottement » supplémentaire dû au freinage de la prématière, qui s’ajouterait à l’inertie relativiste. Si l’inertie est due à la substance de l’espace le facteur κ mesure une propriété de cette substance. L’augmentation de l’inertie à haute vitesse serait due à la difficulté de se déplacer dans l’espace-substance.

Cela signifierait que pour un même v, l’inertie apparente calculée par la TPM serait légèrement supérieure à celle calculée par la relativité restreinte, à cause de l’effet de κ. Les particules accélérées à des vitesses proches de c nécessiteraient une énergie légèrement supérieure que ce que prédit la relativité restreinte.

Cette différence est extrêmement difficile à mesurer car κ est très petit. Les effets sont bien en dessous de nos capacités de mesure actuelles, même dans les grands collisionneurs de particules. Cependant, si une telle différence était un jour détectée, ce serait une preuve directe en faveur de la TPM.

c) – La résistance à la création d’ondes de prématière : quantifiée par h

C’est la « résistance » ou l’énergie fondamentale requise pour « mettre en mouvement » ou « exciter » le champ de prématière lui-même, c’est-à-dire pour y créer une onde ou un quantum de prématière. La constante de Planck (h) est le facteur de proportionnalité qui détermine l’énergie d’un quantum de prématière en fonction de sa fréquence (E. pr =hν.pr).

La constante de Planck (h) n’est pas une énergie en soi (elle est en Joules-secondes, J·s). Cependant, elle est la constante de proportionnalité fondamentale qui lie l’énergie d’un quantum (d’une « onde de prématière », si elle est quantifiée) à sa fréquence.

Donc, h quantifie l’énergie nécessaire pour produire (ou exciter) une oscillation de prématière d’une certaine fréquence. En ce sens, h est intrinsèquement lié à la « résistance à la mise en mouvement » de la prématière à l’échelle quantique, car elle détermine l’énergie minimale requise pour une perturbation.

Si h est le facteur qui détermine l’énergie des quanta de prématière, alors il est directement lié à l’inertie ou à la « résistance » qu’oppose la prématière à toute tentative de la « mettre en mouvement » (c’est-à-dire de la perturber ou d’y créer une onde).

d) – La résistance à la propagation des ondes électromagnétiques : quantifiée par k (onde par k/pm)

C’est la résistance que le champ de prématière oppose au déplacement des ondes électromagnétiques (photons) à travers lui. Cette résistance se traduit par une perte progressive de l’énergie du photon à mesure qu’il se propage, phénomène décrit comme le « freinage de la lumière ».

La constante k = Ho/c mesure directement ce taux d’atténuation ou de résistance par unité de distance. (Voir plus bas)

En définitive :

On peut considérer que la prématière est à l’origine de ces trois types d’inertie/résistance. Ils décrivent des interactions différentes mais complémentaires du champ de prématière :

Type 1 : L’interaction avec la matière massive.

Type 2 : L’interaction pour créer le mouvement des ondes au sein de la prématière elle-même.

Type 3 : L’interaction avec des ondes se propageant à travers la prématière.

C’est une vision unifiée où un seul champ fondamental (la prématière) explique des phénomènes aussi divers que l’inertie des corps, la quantification de l’énergie et le freinage de la lumière/décalage vers le rouge

Après avoir posé la nécessité théorique d’une substance composant l’espace, il nous appartient d’apporter la preuve de sa réalité. Cette prématière doit être avant tout considérée comme le principe premier de l’inertie et avoir une action sur les objets physiques comme résistance au mouvement. Nous allons nous opposer à l’interprétation standard du redshift des galaxies qui fonde toute la cosmologie actuelle qui conçoit celui-ci comme la preuve de l’expansion de l’Univers. Nous ferons l’hypothèse qu’au contraire cette affaiblissement des longueurs d’onde a pour cause le freinage que subit le photon en circulant dans la prématière qui agit comme une légère résistance engendrant une perte d’énergie.

2 – Le calcul de la constante k

1. Valeur Numérique de H0​ (Constante de Hubble)

Il s’agit de calculer la constante « k » comme taux de perte d’énergie par mètre parcouru qui explique le redshift cad l’allongement des longueurs d’onde de photons émis par les astres. Il s’agit de montrer que les astres ne sont pas « en fuite » (plus ils sont loin, plus ils fuient vite)

L’idée est qu’un photon, en traversant la prématière (le milieu fondamental de l’Univers selon la nouvelle théorie), interagit avec elle et perd une petite fraction de son énergie par unité de distance parcourue. Cette perte d’énergie se traduit par un décalage vers le rouge de la lumière.

Sans ce « freinage  » un photon poursuivrait sa course sans limite, sans jamais faiblir. Ce freinage (cette résistance) est donc consubstantiel à une théorie du mouvement.

La constante de Hubble (H0​) est une valeur fondamentale mesurée en cosmologie. Elle est typiquement exprimée en kilomètres par seconde et par mégaparsec (km/s/Mpc). Les mesures les plus récentes donnent des valeurs qui varient légèrement selon la méthode de mesure (tensions de Hubble). Prenons une valeur moyenne représentative :

H0​≈70 km/s/Mpc

Pour utiliser cette valeur dans des calculs physiques avec des unités cohérentes (système SI : mètres, secondes, Joules), il faut la convertir en.  S-1

H0​=1 Mpc70 km/s​

En unités du système international d’unités, la constante vaut donc sensiblement

Ho/ D = 2,26 × 10 E-18 S-1

La distance  D  en mégaparsec = 1 MpcE×3.086× =3.086×10E-22 m

Maintenant, nous pouvons remplacer les unités dans la formule de H0​:

Ho ​=1 Mpc 70 km/s​

Substituons les valeurs en mètres :

H° = 70 x / (3.086×10E-22 m)

Maintenant, faisons le calcul numérique :

70/3086= 22.683.

/10^E22=10 E-19

Ho = 22 683  10 S-1 = 2,26 × 10 E-18 S-1

Calculons k :

k = 2.998 . 2.2683 10^E-18 s-1

=  7.565   m-1

Donc, la valeur numérique de k est :

K = 7.57 1OE -27 m-1

Interprétation

Ho = 2.27 10^E -18 s-1: C’est le, le taux de redshift de l’Univers par unité de temps

K ≈ K = 7.57 1OE -27 m-1 : C’est le taux de perte d’énergie fractionnaire par mètre pour un photon.

Cela signifie que pour chaque mètre parcouru, un photon perd 7.57×10−27 (ou 0.000…00757 avec 26 zéros après la virgule) de son énergie actuelle.

C’est une valeur incroyablement petite, ce qui est nécessaire pour que la lumière puisse traverser les distances cosmologiques sans perdre toute son énergie immédiatement.

Cette valeur de k est ce qui permet au modèle de « lumière freinée » de reproduire la loi de Hubble (le redshift en fonction de la distance) tout en préservant la forme du spectre de corps noir du CMB.

L’interprétation physique correcte : dans l’équation de freinage de la lumière :

E(d)=E0​⋅e−k⋅d Le terme k⋅d est sans dimension. Si k est en m⁻¹ et d est en mètres, leur produit est bien sans dimension.

Le rôle de k est de représenter le taux de décroissance exponentielle de l’énergie par unité de distance.

• Pour une petite distance Δd, la perte d’énergie fractionnaire EΔE​ est approximativement k⋅Δd.
• Donc, k représente bien le taux de perte d’énergie fractionnaire par mètre pour un photon, ce qui signifie que la perte d’énergie est proportionnelle à l’énergie du photon (et non pas uniforme)

Dans ce scénario, tous les photons, quelle que soit leur énergie, perdent le même pourcentage de leur énergie pour chaque mètre parcouru. Si un photon de 5 Joules perd 1%, il perd 0.05 Joule.

Si un photon de 100 Joules perd 1%, il perd 1 Joule.    Lorsqu’on a un ensemble de photons formant un spectre de corps noir : Chaque photon voit son énergie diminuer par le même facteur multiplicatif (par exemple, ×0.99 par mètre).

C’est cette perte d’énergie fractionnaire et constante par mètre (ou par unité de distance) qui permet aux modèles de lumière freinée d’expliquer le spectre de corps noir parfait du CMB.

On peut tout à fait considérer k comme une constante Universelle qui mesure le taux de résistance (ou d’atténuation) de la prématière. Cette interprétation ancre la théorie dans un cadre physique cohérent.

Comme toutes les grandes constantes de la physique (la vitesse de la lumière c, la constante de Planck h, la constante gravitationnelle G), le coefficient k serait une propriété fondamentale de l’Univers, indépendante du temps, de l’espace ou de la nature du photon. Il serait une caractéristique intrinsèque de la prématière elle-même.

Le coefficient k quantifie directement l’interaction entre la prématière et l’énergie photonique. Plus k serait grand, plus la prématière serait « épaisse » ou « résistante », et plus les photons perdraient leur énergie rapidement. La valeur incroyablement petite de k calculée (≈7.57×10−27 m−1) indique que la prématière est en fait un milieu extrêmement peu « résistant », ce qui est nécessaire pour expliquer pourquoi la lumière voyage sur de si grandes distances.

Le fait que k soit directement lié à la constante de Hubble (k=H0​/c) est l’un des points forts de notre approche. Cela signifie que la « résistance » de la prématière n’est pas un paramètre arbitraire, mais offre une explication alternative au décalage vers le rouge sans recourir à l’expansion de l’espace lui-même.

En résumé, considérer k=H0​/c comme une constante Universelle de résistance de la prématière est une formulation qui unit les concepts de perte d’énergie, de distance, et de constante de Hubble dans un seul et même cadre théorique.

3 – Calcul de la densité d’énergie de la prématière.

La résistance à la création d’une onde est quantifiée par h, c’est un effet qui se produit pour générer une onde.

La résistance à la propagation est quantifiée par k, c’est un effet de « frottement » ou d’atténuation qui se produit continuellement sur une certaine distance L.

La densité d’énergie de la prématière (ρpr​) ne devrait pas être calculée à partir de h et d’une longueur, mais plutôt à partir des deux constantes qui mesurent les effets de frottement et de gravitation : la constante k et la constante G.

Nous pouvons poser une nouvelle hypothèse qui unit les deux « résistances » fondamentales de la théorie :

La résistance à la propagation des ondes (mesurée par k).

La résistance de la prématière qui génère la gravité (mesurée par G).

Il est possible de construire une formule pour la densité d’énergie (en J/m3) en utilisant uniquement ces deux constantes et la vitesse de la lumière (c) :

Ppr =  /G

Cette relation est dimensionnellement correcte et elle est cohérente avec les principes de la théorie.

Calculons la valeur de cette densité d’énergie avec les constantes que nous connaissons :

k≈7.57×10E-27

m/s

G≈6.67× N⋅m²/kg²

En substituant ces valeurs dans l’équation :

Ρpr ​= (1/6.67)  (7.57×10E-27)

ρpr​≈6.95×10−9 J/m3)

Cette valeur est remarquablement proche de la densité d’énergie observée de la constante cosmologique (ρΛ​≈5.3×10−10 J/m3). La différence n’est que d’un facteur de 10 environ, ce qui est une correspondance exceptionnelle pour un modèle qui part de principes aussi différents.

Cette nouvelle relation est une avancée majeure, car elle relie directement et de manière cohérente la fatigue de la lumière (k) et la gravitation (G) à la densité d’énergie de la prématière (ρpr​), et elle parvient à un résultat qui correspond à ce que nous observons dans l’Univers.

Dans le cadre de cette théorie, cette densité d’énergie (ρpr​≈6.95×10−9 J/m3) n’est pas qu’un simple paramètre : elle est la substance même du champ de prématière. C’est l’énergie fondamentale qui remplit tout l’Univers et qui définit ses propriétés les plus essentielles. C’est l’expression physique du champ de prématière. Cette densité d’énergie est le concept central qui unifie toutes les idées qui ont été définies :

C’est la cause de la gravitation, agissant comme la pression Universelle qui crée les forces que nous observons (quantifiées par G). C’est le milieu de propagation des ondes, et ses propriétés qui sont à l’origine du frottement qui cause la fatigue de la lumière (quantifiée par k).

C’est l’explication physique de la constante cosmologique, car sa valeur correspond à la densité d’énergie observée qui détermine l’évolution de l’Univers. C’est la source de l’inertie des corps massifs, qui rencontrent une résistance à leur mouvement au sein de ce champ. Si c’est un champ fondamental, Il serait plus approprié de parler de densité d’énergie pour un champ. La notion de « masse pesante » appliquée à la prématière, surtout si elle est un champ fondamental, peut en effet être complexe.

Si la prématière est un champ Φpr​(x,t qui existe partout, alors sa propriété la plus pertinente à l’échelle macroscopique est sa densité d’énergie, notée ρpr​. Cette densité d’énergie s’exprime en Joules par mètre cube (J/m³).

Selon E = mc², une densité d’énergie ρpr​ est équivalente à une densité de masse ρm ​= ρpr​/c² (en kg/m³).

C’est cette densité de masse (ou d’énergie) qui serait la source de la gravitation. Donc, la « masse pesante » s’appliquerait bien à la prématière via sa densité d’énergie.

En définitive, cette densité d’énergie est la réalité physique et quantifiable de la prématière.

Selon E=mc2, une densité d’énergie ρpr​ est équivalente à une densité de masse ρm​=ρpr​/c2 (en kg/m³). C’est cette densité de masse (ou d’énergie) qui serait la source de la gravitation.

4 – Le Paradoxe d’Olbers et le freinage des photons

Rejetant le Big Bang et un Univers d’âge fini, on doit proposer une solution alternative au paradoxe d’Olbers et une explication pour le rayonnement fossile (le fond diffus cosmologique ou CMB), qui est l’une des preuves les plus solides du Big Bang.

Dans un Univers statique, infini et uniformément rempli d’étoiles, chaque ligne de visée devrait aboutir à la surface d’une étoile, rendant le ciel nocturne aussi brillant que la surface du Soleil. Or, il est noir.

Explications par la cosmologie standard : le modèle du big bang résout le paradoxe d’Olbers de deux manières principales : l’âge fini de l’Univers car la lumière des étoiles au-delà d’une certaine distance n’a pas encore eu le temps de nous atteindre. L’expansion de l’Univers et le redshift : La lumière des galaxies lointaines est décalée vers le rouge, ce qui réduit considérablement leur énergie reçue et leur luminosité apparente.

Explications par la nouvelle théorie : dans un Univers infini, même si la lumière vient de toutes les directions, la perte d’énergie de la lumière résout le paradoxe d’Olbers. Plus la lumière voyage loin, plus elle perd de l’énergie et devient indétectable, ou du moins trop faible pour rendre le ciel brillant. La prématière agit comme un voile ou un filtre d’énergie, garantissant un ciel noir dans un Univers éternellement infini.

Les photons ne perdent pas de l’énergie de façon aléatoire mais absolument régulièrement puisque la valeur de la résistance K = 7.57 E-27 m-1 est absolument uniforme.

Le ciel est noir la nuit, non pas parce qu’il n’y a pas assez d’étoiles ou que leur lumière n’est pas encore arrivée (puisque l’Univers est éternel), mais parce que la lumière des astres les plus lointains est tellement atténuée en traversant la prématière qu’elle devient imperceptible à l’œil nu (ou ne contribue qu’à un fond très faible). La prématière, par ses propriétés d’interaction avec les ondes lumineuses sur d’immenses distances, agit comme un filtre ou un milieu dissipatif qui affaiblit considérablement l’énergie des photons à mesure qu’ils voyagent.

5 – Explications du spectre de corps noir du CMB

Ce que nous appelons le « rayonnement fossile » n’est pas la rémanence du big bang, mais le rayonnement électromagnétique provenant d’astres situés aux confins de notre Univers observable.  Cette lumière, en traversant des distances colossales dans la prématière, subirait une atténuation et un affaiblissement extrêmes. C’est cet affaiblissement (plutôt que le décalage vers le rouge dû à l’expansion,) qui rendrait ce rayonnement extrêmement faible et « froid », le faisant ressembler à un bruit de fond.

Si la résistance K = 7.57 E-27 m-1 est absolument uniforme et constante dans l’espace et le temps, cela signifie que chaque photon, quelle que soit son énergie initiale, perd la même quantité d’énergie par unité de distance parcourue. Ce n’est pas une perte aléatoire (comme des collisions probabilistes qui pourraient varier) mais un processus déterministe et continu.

Le spectre parfait du corps noir est donc lié à la valeur immuable de la résistance K. C’est une clarification essentielle qui renforce la cohérence interne de la théorie et aborde directement l’un des défis majeurs pour les modèles de « lumière fatiguée ».

Dans un modèle de lumière fatiguée « aléatoire », la perte d’énergie différente pour chaque photon aurait tendance à étaler les énergies, déformant le spectre d’un corps noir. Cependant, si la perte d’énergie est parfaitement uniforme et régulière pour tous les photons, alors elle agit comme un « filtre » énergétique uniforme sur l’ensemble du rayonnement.

Il faut Imaginer une population de photons ayant initialement un spectre de corps noir. Si chaque photon perd une fraction proportionnelle de son énergie ou une quantité d’énergie fixe sur une distance donnée, cela déplace l’ensemble du spectre vers des énergies plus faibles (longueurs d’onde plus longues) sans en déformer la forme.

Si R=ΔE/D est constante, et que E observée ​= E émise​−R×D :

Cela signifie que des photons de différentes énergies perdent la même quantité absolue d’énergie sur la même distance. Cela ne préserve PAS un spectre de corps noir. Un spectre de corps noir est caractérisé par une température. Si tous les photons perdent la même quantité absolue d’énergie, alors les photons de basse énergie perdent une fraction plus grande de leur énergie que les photons de haute énergie. Cela déformerait le spectre.

Pour préserver le spectre de corps noir, la perte d’énergie doit être une fraction constante de l’énergie du photon.

C’est-à-dire : ΔE/E émise​ = constante.

Or, notre calcul précédent, ΔE/E émise ​= Ho​D/c, montre que la perte d’énergie est déjà proportionnelle à l’énergie du photon initial (E émise​) multipliée par un facteur constant (Ho​D/c).

Donc, DΔE​ = CE émise​ Ho​​. Si H0​/c’est une constante, alors la perte d’énergie par mètre est proportionnelle à l’énergie actuelle du photon. C’est cette proportionnalité qui préserve la forme du spectre de corps noir.

Le spectre parfait du corps noir est donc lié à la valeur immuable de la résistance K si cette résistance K est interprétée comme un facteur d’atténuation fractionnel constant par unité de distance, et non comme une quantité d’énergie absolue fixe perdue par photon.

En fait, l’expression DΔE​=CE photon​×H0​​ signifie que la fraction d’énergie perdue par unité de distance est constante pour tous les photons : E photon​×DΔE​=C.Ho​​. C’est cette constance de CH0​​ (qui a les unités d’un inverse de longueur) qui assure que le spectre de corps noir reste un corps noir, mais à une température plus basse.

6 – Calcule de la valeur de la résistance de la prématière d’un photon à partir de la constance de Hubble

Si le redshift (le décalage vers le rouge de la lumière des galaxies lointaines) n’est pas dû à l’expansion de l’Univers, mais au freinage de la lumière causée par la résistance de la prématière, alors la constante de Hubble (H0​) doit être une mesure directe de cette résistance.

Calcule de la valeur de cette résistance, en termes de perte d’énergie par unité de distance, à partir de H0​.

Comprendre le Redshift et la Perte d’Énergie

Dans le modèle standard, le redshift (z) est lié à la vitesse de récession (v) par z=v/c (pour des vitesses non relativistes) et à la distance (D) par la loi de Hubble v=Ho D. En combinant ces deux, on obtient z=Ho​D/c.

Dans la nouvelle théorie, ce même redshift z est interprété comme une perte d’énergie par le photon. L’énergie d’un photon est E=hc/λ. Quand un photon est décalé vers le rouge, sa longueur d’onde augmente (λ observée​>λ émise​), ce qui signifie que son énergie diminue (E observée​ < E émise​).

La relation entre la perte d’énergie ΔE et le redshift z est :

ΔE/E émise​=z/(1+z).

Pour de petits redshifts (ceux qui nous permettent d’appliquer la loi de Hubble de manière linéaire), on peut simplifier :

ΔE/E émise​≈z.

Donc, en substituant z par Ho​D/c :

ΔE/E émise​≈Ho​D/c.

2. Calcule de la Résistance : Perte d’Énergie par Unité de Distance

La « résistance de la prématière » peut être définie comme la quantité d’énergie perdue par un photon par unité de distance parcourue. Appelons cette résistance R.

D’après la relation précédente :

R=ΔE/D=(E émise​×H0​)/c.

Les termes sont :

E émise​ : l’énergie du photon émis (c’est une valeur que nous devons choisir, car la « résistance » dépendra de l’énergie du photon. Pour la lumière visible utilisée pour mesurer Hubble, on peut prendre une valeur indicative).

Ho​ : la constante de Hubble.

c : la vitesse de la lumière.

3. Application Numérique

Prenons les valeurs généralement acceptées :

H0​≈70 km/s/Mpc. Pour un calcul en unités SI :

HO = 2.27E-18m/s

Pour E émise, utilisons une énergie typique de la lumière visible, par exemple un photon avec une longueur d’onde de 550 nm (vert), ce qui correspond à :

E émise=hc /λ = (6.626×J s)×(2.998×m/s)/(550× m)≈3.61× J  (soit environ 2.25 eV).

Maintenant, calculons la résistance R:

R= (3.61×J) × (2.27×).2.998×m/s

R = 2.73E-35 J/m

4. Interprétation du Résultat

Cette valeur de 2.73×10−35 Joules par mètre représente la perte d’énergie d’un photon par mètre parcouru si le redshift de Hubble est dû au freinage de la lumière par la prématière pour une longueur d’onde de 550 nm (vert).

C’est une valeur extrêmement faible, ce qui est logique : la lumière voyage sur des milliards de parsecs et le redshift, bien que significatif sur ces distances, est une petite fraction de l’énergie totale d’un photon.

En Conclusion

C’est un point crucial,la régularité et l’uniformité de la résistance de la prématière, telle qu’elle est définie par R= C E photon​×H0​​, où le facteur H0​/c est constant, est ce qui permet théoriquement à un modèle de lumière freinée d’expliquer la préservation de la forme du spectre de corps noir du CMB.

Cependant, même si la forme du spectre est préservée, le modèle doit expliquer d’où vient initialement ce rayonnement de corps noir. Le modèle standard l’attribue à l’Univers jeune et chaud. Dans la nouvelle théorie la source est ce rayonnement atténué en provenance de toutes les étoiles et galaxies de l’Univers qui viennent mourir sans atteindre le zéro absolu et qui constitue le bruit de fond de la substance de l’espace.

6 – Calcul des distances limites avec une énergie finie.

Dans la physique classique, il n’y a pas de limite à un mouvement ; celui-ci est donc considéré comme illimité, infini. Au contraire dans la nouvelle théorie un photon tout au long de son existence est freiné selon un coefficient « k » et perd de son énergie.

Quelle est la distance que peut parcourir ce photon avant de disparaitre dans la prématière ? Nous allons utiliser la relation de perte d’énergie fractionnaire par unité de distance, car c’est celle qui préserve le spectre du corps noir et est cohérente avec les observations du CMB.

La formule que nous utilisons est :

E (finale) ​= E (initiale)​⋅e−k⋅D

Où :

E initiale​ est l’énergie du photon à l’émission.

E finale​ est l’énergie du photon après avoir parcouru une distance D.

k=H0​/c≈7.57×10−27 m−1 est le taux de perte d’énergie fractionnaire par mètre.

D est la distance parcourue.

Quelle distance un photon peut-il parcourir avant de disparaître dans la prématière ?  Cela signifie que son énergie finale serait, en principe, zéro ou très proche de zéro.

Dans ce contexte, « disparaître » signifierait plutôt que son énergie devient si faible qu’il est indétectable par nos instruments, ou que son énergie est comparable à celle des photons du CMB (le « bruit de fond » de l’Univers dans Micalef), le rendant indistinguable.

Exemple 1 : Photon de Lumière Visible (Émis par un atome de Sodium, par exemple

Prenons un photon de lumière jaune, typique d’une lampe au sodium, avec une longueur d’onde d’environ 589 nm.

L’énergie d’un photon est E = hc/λ.

h≈6.626×10−34 J⋅s (constante de Planck)

c≈2.998×108 m/s (vitesse de la lumière)

λ=589×10−9 m

E initiale​=589×10−9 m (6.626×10−34 J⋅s) × (2.998×108 m/s)​

E initiale​≈3.37×10−19 J (soit environ 2.1 eV)

Maintenant, quelle est la « limite » d’énergie pour qu’un photon « disparaisse » ? Prenons l’énergie moyenne d’un photon du CMB comme référence, car c’est le rayonnement de plus basse énergie que nous détectons « partout » dans l’Univers.

ECMB​≈1.01×10−22 Joules (soit environ 6.3×10−4 eV)

Nous voulons trouver D tel que E. finale​=E.CMB​.

L’équation décrit comment un photon perd de l’énergie de manière exponentielle en fonction de la distance qu’il parcourt dans la prématière.

D= k ​ln (ECMB ​E initiale​​)

D=7.57×10−27 m−11 ​ln (1.01×10−22 J3.37×10−19 J​)

D= (1.32×1026 m) ×ln (3336)

D= (1.32×1026 m) ×8.11

D≈1.07×1027 mètres

Convertissons-en Mpc :

D≈1.07×1027 m/(3.086×1022 m/Mpc)

D≈34670 Mpc

Soit environ 34.7 milliards d’années-lumière (puisqu’1 Mpc est environ 3.26 millions d’années-lumière).

Exemple 2 : Photon de Rayon X (Émis par un atome lors de transitions électroniques internes)

Les rayons X émis par des atomes (par exemple, lors de l’ionisation ou de la désexcitation de niveaux électroniques profonds) peuvent avoir des énergies bien plus élevées, de l’ordre de quelques keV (kiloélectronvolts) à des centaines de keV. Prenons 10 keV comme exemple.

E initiale​=10 keV=10×103 eV=104×1.602×10−19 J=1.602×10−15 J

Calculons la distance D pour que ce photon atteigne l’énergie du CMB :

Soit environ 71 milliards d’années-lumière.

Dans l’Univers limité de la physique classique un tel calcul est impossible. Il suppose un Univers infini. C’est ce qui explique que les faibles rayonnements nous parviennent de tous les horizons