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Encore d’autres problèmes : Théorème de Newton

Après avoir découvert la loi universelle de gravitation entre deux points, Isaac Newton s’est penché sur le cas des corps sphériques. Il a apporté deux résultats connus sous le nom de premier et second théorème selon qu’on considère la force à l’intérieur ou à l’extérieur d’une sphère. Il est rapidement parvenu à démontrer le premier théorème. La démonstration du second théorème lui a échappé durant près de dix ans.

Premier théorème

Un corps qui se trouve à l’intérieur d’une couche sphérique de matière ne ressent aucune force gravitationnelle nette de cette couche.

Second théorème

La force gravitationnelle d’un corps qui se trouve à l’extérieur d’une couche sphérique fermée de matière est la même que ce qu’elle serait si toute la matière de la couche était rassemblée en son centre.

Mais il existe deux autres théorèmes de Newton qui, en anglais, s’énoncent ainsi :

  1. spherically symmetric body affects external objects gravitationally as though all of its mass were concentrated at a point at its centre.
  2. If the body is a spherically symmetric shell (i.e., a hollow ball), no net gravitational force is exerted by the shell on any object inside, regardless of the object’s location within the shell.

 

Le numéro 1 en Anglais est la traduction du no 2 en Français.

Le numéro 2 en Anglais n’est pas rapporté clairement en Français,mais se rapporte au numéro 1 en Français.

Ces définitions anglaises sont celles de ce qui est appelé : « The shell theorem »; « shell » étant une « coquille creuse ».

Si je traduis le numéro 2  de l’Anglais au Français, cela donne :

« Si l’objet est une sphère symétrique creuse, aucune force gravitationnelle n’est exercée par la sphère creuse sur aucun objet intérieur de la sphère; quelle que soit la localisation de l’objet à l’intérieur de la sphère creuse. »

Si vous vous rappelez mon article intitulé : « Mes problèmes versus certaines interprétations scientifiques »

http://centpapiers.com/mes-problemes-versus-certaines-interpretations-scientifiques/

Nous avons vu que le centre de gravité des deux coupes de vin (fond des coupes) étaient indépendants l’un de l’autre et que celui de la petite coupe n’avait aucun effet (d’intensité) gravitationnel sur celui de la grande coupe. C’est exactement ce que nous dit le théorème numéro 2 rapporté en Anglais que j’ai traduit en Français. Le centre de gravité du système solaire (grande coupe) n’a aucune « force » d’appliquée sur le centre de gravité terrestre (petite coupe). Le seul effet se situe au niveau du pourtour de la petite coupe (déformation de l’espace-temps terrestre) qui se traduit par un « effet de marée » dont la conséquence rapproche les centres de gravité l’un de l’autre.

Il est donc exact de la part de Newton d’affirmer : « … aucune « force » gravitationnelle n’est exercée par la sphère creuse sur aucun objet intérieur de la sphère… ». Newton parle ici du centre de la sphère qu’il a déterminé comme étant là où « comme si toute la matière y était rassemblée ». En fait, il ne le savait pas mais c’était bien la réalité. Toute l’énergie de masse est effectivement concentrée au centre de gravité.

Cela m’amène à me poser deux questions sur la logique de certaines déductions des scientifiques :

Prémisse essentiel : Il est évident qu’une galaxie est ce qui peut être considéré comme une « sphère creuse ».

Première question :

Si aucune « force » gravitationnelle n’est exercée par la « sphère creuse » sur aucun objet interne, pourquoi additionner les étoiles d’une galaxie pour trouver la masse qui produirait la déformation géométrique de l’espace-temps d’une galaxie?

Deuxième question, encore plus d’actualité :

Comment la masse d’une galaxie peut-elle affecter la vitesse des étoiles internes à cette galaxie si « aucune « force » gravitationnelle n’est exercée par la « sphère creuse » sur aucun objet interne »?

On voit bien, ici, que, non seulement les données d’Einstein mais même celles de Newton, ne justifient pas cette addition des étoiles d’une galaxie pour en trouver la masse.

Les seules réponses scientifiques possibles à ces deux questions me semblent du domaine des sciences psychologiques.

Évidemment on peut se défendre en invoquant le théorème de Gauss, qui est un théorème de l’électromagnétisme, et en l’appliquant à la gravitation. Ce théorème dirait donc : Le flux du champ de gravitation à travers une surface fermée est égal à l’intégrale des masses intérieures à cette surface multipliée par  la constante de gravitation universelle ».

Masi ce serait alors affirmer deux choses absolument contraires. L’une affirmant aucune « force » de gravitation de la part des masses internes et l’autre proposant une influence gravitationnelle.

Il faut cependant ajouter que le théorème de Gauss s’applique dans une sphère « pleine »; mais dans une galaxie, la logique demande que ce soit le théorème de la sphère « creuse » qui doit s’appliquer.

Le coyote n’a pas fini de courir pour tenter d’attraper le « road runner »!

Capture1a

 

Un petit dessert pour digérer tout ça. Un survol de la planète Pluton:

https://www.nasa.gov/mission_pages/newhorizons/main/index.html

Amicalement

André Lefebvre

Auteur de L’Histoire… de l’univers

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