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Sait-on vraiment ce qu’est la masse?

Si on en juge d’après les décisions d’une majorité de scientifiques au sujet de la matière noire, on se rend compte qu’on ne sait pas du tout ce qu’est la « masse ». On n’en connaît que quelques « particularités », semble-t-il; dont celle entre autre, qu’elle déforme l’espace-temps. Comment y parvient-elle? La question ne se pose pas. Pour l’instant, selon la science, elle y parvient par la simple présence d’un objet « massif ». C’est l’explication du drap tendu recevant une boule de billard ou de bowling qui déforme ce drap parce que la boule est « attirée » par la Terre comme le stipule la notion de Newton. Drôle de compréhension de la gravitation d’Einstein, mais bon!

Voulant déterminer ce qu’était la « masse » dans l’esprit des scientifiques, j’ai abordé le sujet sur un forum de science; en fait, avec le même scientifique dont je vous ai parlé dans un article précédent. Il avait quitté le forum « par accident » et était revenu « par la suite ». Ayant discuté pendant deux jours d’une façon civilisée, je me dois de le souligner, le sujet de discussion fut subitement annulé sans aucun préavis, et disparut complètement des écrans au moment où la situation démontrait trop précisément le floue des arguments scientifiques. J’attendais la réponse du scientifique sur un point important de notre discussion portant sur l’énergie cinétique. La réponse n’a jamais pu venir, c’est bien évident.

Mais des infos importantes avaient été dévoilées au cours de l’échange.

Nous avions abordé le sujet de la « masse ». Pour mon scientifique, la « masse » s’est avérée être une « forme » d’énergie; rien de plus et qu’on ne devait pas s’y attarder plus longtemps. Ce qui m’étonnait le plus, c’est qu’il n’était pas intéressé du tout à découvrir quelle « forme » d’énergie elle était. Par contre, il m’expliqua que le boson de Higgs était celui qui donnait la « forme » à l’énergie pour en faire une « masse », et cela sans lui fournir d’énergie qui, elle, était déjà là. À ses yeux c’était simple à comprendre. Aux miens, j’avoue que ça ne l’était pas vraiment. Je n’ai cependant pas abordé l’existence du boson de Higgs. Je jugeai le sujet trop délicat.

Un peu auparavant, il avait acquiescé au fait que la « masse » d’un proton fût composée de 1% pour celle des trois quarks internes et de 99% pour l’énergie cinétique de ces quarks (ou des gluons) à l’intérieur du proton. Nous n’étions pas parvenus à nous entendre sur les responsables (quarks ou gluons) du 99% de cette énergie cinétique. Par contre le résultat était qu’il y avait bien de l’énergie cinétique à l’intérieur du proton qui lui fournissait 99% de sa « masse ».

L’autre « apport » de notre discussion, fut que la « masse »  était bien de « l’énergie de masse »; mais mon scientifique était plutôt réticent à employer ce terme et tenait à garder uniquement la considération qui faisait de cette « énergie de masse », une simple forme d’énergie, qu’il disait inutile dans l’étude de la « masse ». Pour lui, l’énergie c’était de l’énergie, c’est tout. Je n’ai pas eu le temps de trouver pourquoi il n’aimait pas ce terme ou pourquoi il ne voulait jamais déterminer la forme d’énergie en cause dans un événement.

Il fut surtout étonné de ma constante mention de l’énergie cinétique et il me demanda pourquoi j’y faisais tellement souvent référence. Je lui expliquai que puisque l’énergie cinétique se trouvait à l’intérieur du proton, j’avais le soupçon qu’elle aurait pu être responsable de la déformation de la géométrie de l’espace-temps autour du proton. Sa réponse fut :

« Ah maintenant je comprends. Heureux d’avoir pu t’aider. »

Je me suis demandé quelle aide il m’avait apporté à ce sujet, mais je n’ai pas insisté car il était évident qu’il ne voulait pas en discuter plus profondément et je ne voulais pas perdre mon interlocuteur que je connaissais assez « sensible » si on le poussait trop dans ses retranchements (Eh oui! Je suis également très « diplomate »).

Et la discussion se dirigea vers « l’énergie cinétique ». Il m’indiqua que l’énergie cinétique ne « produisait » pas le mouvement; mais que c’était plutôt le mouvement d’un objet qui produisait son énergie cinétique. L’énergie cinétique était donc une « conséquence » du mouvement de l’objet. Mais il me réitéra, dans le même message, la question pourquoi j’attribuais autant d’importance à cette forme d’énergie.

Je lui expliquai qu’à mes yeux, puisque le Big bang était une manifestation d’un mouvement dans tous les sens et toutes les directions, j’attribuais donc ce mouvement initial comme la manifestation d’une énergie cinétique; d’où l’importance que je lui attribuais. Il m’a répondu qu’on ne pouvait pas savoir ce qui a provoqué le Big bang, puisqu’on ne pouvait pas rejoindre ce moment-là parce qu’on était arrêté par le mur de Planck. Il ajouta qu’au moment du Big bang c’était une énergie calorique d’une intensité titanesque qui s’était manifestée et non une énergie cinétique.

J’ai répondu qu’il avait parfaitement raison au sujet de la température de l’époque, mais que la température s’expliquait toujours comme étant le résultat d’une compression d’énergie. De sorte que la température « titanesque » lors du Big bang, pouvait très bien être le résultat du fait que toute l’énergie actuelle de l’univers (elle ne se crée pas et peut pas disparaître) se retrouvait dans un volume extrêmement petit. Je lui ai également expliqué que l’instant de Planck (le mur en question qui nous bloquait l’accès au Big bang) était le moment où la plus petite longueur physique pouvait exister. De ce fait, il était évident que notre espace-volume ne pouvait pas exister avant le mur de Planck et que le diamètre de ce volume d’espace-temps ne pouvait pas être moins de 10^-35 mètre (longueur de Planck). Conséquemment, le Big bang se situait au temps de Planck et non à l’instant zéro. De sorte que l’énergie cinétique dont je parlais avait pu s’accumuler durant la période précédente, qu’on appelle l’ère de Planck et qui a duré 10^-43 seconde. J’ai ensuite ajouté mon argument déboutant son opinion qui voulait que l’énergie cinétique ne soit qu’une conséquence du mouvement d’un objet, en lui demandant quelle énergie était responsable de la transition d’un objet « au repos » à un objet « en mouvement ». Et c’est là que la discussion disparu comme par enchantement.

Donc, voilà toutes les informations dont nous disposons aujourd’hui, pour trouver ce qu’est la masse.

Nous savons qu’elle est une forme d’énergie; et nous devons admettre qu’une énergie se doit d’agir.

Nous savons que son « action » est de déformer l’espace-temps. La déformation spatiale n’est donc pas « produite » par la simple présence passive d’un objet « massique ». Elle est le résultat de l’action de « l’énergie de masse ».

Chez le proton, nous avons appris que sa masse compte sur l’action de l’énergie cinétique « confinée » à l’intérieur du proton, pour une proportion de 99% de sa masse totale.

Nous savons également, grâce à Newton que : « À l’extérieur d’une sphère, le champ gravitationnel est identique à celui fait par une masse ponctuelle de même masse qui serait située au centre de la sphère ». Ce qui indique que la déformation spatiale autour du proton se fait sentir jusqu’au centre de gravité du proton. Conséquemment, cette action de l’énergie cinétique se manifeste sur ce centre de gravité et non sur la particule elle-même.

Ajoutons une autre information que nous avons reçu de Newton qui veut que : La force entre les sphères est la même que celle qu’on aurait si toute la masse de chaque sphère était concentrée au centre de la sphère! (au centre de chacune des deux sphères). Donc, nous avons la confirmation que l’interaction entre deux sphères (planètes, étoiles, galaxies) se manifeste au niveau des centres de gravité de ces sphères et non au niveau des sphères elles-mêmes. Pour les galaxies, par exemple, l’interaction entre une étoile au pourtour de cette galaxie se manifeste entre son centre de gravité et celui du centre de gravité de la galaxie. Cette interaction n’a rien à voir avec la quantité des autres étoiles ou autres objets de la galaxie.

Revenons à notre « action » de l’énergie cinétique « confinée » dans un proton qui fournit 99% de sa masse. On a vu qu’elle agit sur le centre de gravité. On a vu que l’énergie cinétique produit un « mouvement », qui lorsqu’il n’est pas « confiné » se traduit dans tous les sens et toutes les directions (Big bang). Il semble que lorsqu’il est confiné, au lieu de se traduire dans tous les sens et toutes les directions, il se traduit dans un seul sens, c’est-à-dire, vers le point « centre de gravité ».

Sans nous en rendre vraiment compte, on vient tout juste de déterminer exactement ce qui se produit lorsque, selon mon scientifique plus haut, le boson de Higgs donne une « forme » à une portion d’énergie, ou un volume d’espace-temps énergétique, pour en faire une « masse ». Ce qu’il fait, en réalité, c’est simplement de déterminer un certain volume d’espace-temps, dans lequel il réoriente la direction du mouvement produit pas l’énergie cinétique vers un point déterminé qui est le point centre de gravité. On comprend maintenant que l’énergie de masse est simplement de l’énergie cinétique transformée par la réorientation de son mouvement. Reste à savoir ce que vient y faire le boson de Higgs et surtout, est-ce que son existence est nécessaire?  Et comme je n’ai plus à m’inquiéter d’offusquer mon scientifique, je m’attaque donc à la question.

Il existe une particule que l’on connaît assez bien qui possède cette caractéristique particulière de retenir en une unité tout ce qui se retrouve dans son « champ d’action ». Cette particule s’appelle le gluon. Son nom vient du mot anglais « glue » qui signifie « colle ». Elle colle donc tout ce qu’entoure son « champ d’action ». Le champ d’action du gluon est de 10^-15 mètre qui, sûrement pas par inadvertance, est aussi le volume du noyau d’un atome. Le gluon est le responsable direct du fait que le noyau d’un atome reste unifié dans ses composants. La science est en accord avec ce fait.

Reste à trouver comment le gluon s’y prend pour « coller » les composants du noyau d’un atome. La science actuelle résout le problème en affirmant que le gluon est le « vecteur » de la force nucléaire forte (dont les lois sont encore aujourd’hui, inconnues). Moi je veux bien, mais cela ne me dit pas comment « ça marche » et surtout d’où vient cette fameuse force. D’un autre côté, nous avons des indications actuelles qui n’étaient pas à la disposition des scientifiques de 1935 (Hideki Yukawa) qui ont « créé » cette force nucléaire forte pour résoudre le problème de la cohésion du noyau d’un atome.

Il est facile, suite à ce que nous avons vu jusqu’ici, de comprendre que l’explication pour justifier l’action de coller du gluon, ne peut être autre que celle de posséder une topologie ou une géodésique, ou enfin, un « sens directionnel » qui dirige l’énergie cinétique vers le centre de gravité au lieu de dans toutes les directions. Et ce « sens directionnel » se doit incontestablement être imprimé dans le tissu de l’espace-temps interne au champ d’action du gluon. Il n’y a donc aucune « force » d’impliquée; il ne s’agit que d’une « direction à suivre » d’inscrite dans le tissu de l’espace-temps interne au volume du gluon à laquelle l’énergie est obligatoirement soumise. Si nous regardons la situation « globalement », nous constatons dans l’univers de cette époque, un mouvement général dans tous les sens et toutes les directions (expansion), parsemé de petits volumes d’espace-temps où la direction est inversée vers un point centre de gravité (gravitation). La topologie (sens directionnel) inverse à l’expansion est donc apparue dans l’univers avec la venue du gluon. Notez qu’on vient de faire disparaître l’une des forces fondamentales du collège scientifique; ce qui est assez dangereux au niveau gravitationnel; car cela pourrait diriger un assez grand nombre de tomates vers notre tête.

Curieusement, ces deux « mouvements » se retrouvent très exactement dans les résultats fournis par le Satellite Planck; et plus spécifiquement, dans son analyse de la polarisation B du début de l’univers. Certaine portion de l’univers (sur la photo de Planck) « focalise » la poussière (lumière) (là où se trouve la matière, donc la gravitation) et « disperse » la poussière (lumière) là où il n’y a pas de matière (gravitation); c’est-à-dire, là où se manifeste l’expansion.

Voilà donc mon opinion sur la nature de la « masse » et mon explication sur le processus qui la produit. Son action sur le point centre de gravité déforme la géométrie du tissu de l’espace-temps tout simplement. La description encore plus poussée de l’événement se retrouve dans mon livre « L’histoire de l’univers » que je ne peux pas développer dans l’article ici. J’espère cependant que je parviens, par mes articles, à vous faire saisir pourquoi la physique et l’astrophysique sont des sciences tellement fascinantes. Elles sont les dernières régions de la connaissance où l’esprit de l’homme « n’a encore jamais mis le pied ». C’est le dernier refuge de régions non « cartographiées ». Et c’est surtout, un appel quasi irrésistible vers « la grande aventure » dans l’inconnu.

Et c’est à cause de cette opinion sur la masse et l’énergie cinétique  que je me fais constamment qualifier d’imbécile, d’ignare, et de possession de connaissances trop faibles en maths. J’avoue que je n’aime pas les maths autres que la géométrie d’Euclide. J’aime les « formes » géométriques. Est-ce parce que je suis un artiste dans l’âme ou un sensuel dans mes pulsions? je ne saurais dire. Outre ces possibilités, heureusement que le satellite Planck a confirmé également que l’univers est euclidien. Cela me donne une opportunité de comprendre notre univers.

Autre petit détail qui a son importance pour moi : Comme l’action résultante de l’énergie de masse, c’est-à-dire : la gravitation, se manifeste sur le tissu de l’espace-temps, qui en est sa « structure », je n’ai pas besoin de manger mon chapeau comme je l’avais promis dans mon dernier article si cela ne s’avérait pas exact.

Je laisse donc, maintenant, mon cerveau libre de trouver quelque chose que je pourrais ajouter, suffisamment important pour faire un autre article.

Mais j’y pense! Tout ça n’explique pas comment déterminer l’énergie de masse au centre d’une galaxie qui justifierait la vitesse des étoiles en pourtour??? Je me penche là-dessus. À bientôt.

Amicalement

André Lefebvre

Auteur de L’Histoire… de l’univers

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