Les particules idéales

Une nécessité logique

 Les réflexions précédentes sur la cause et l’effet invitent dans un premier temps à tenter une visualisation mathématique des conséquences des causes agissant dans les régions vides.

Les hypothèses idéalisées du départ

Le court document présenté ici n’est pas parfait. Il fait partie de mes premiers essais. Il date initialement de 2009 et a été modestement retravaillé en 2011. Il part de trois hypothèses :

  • une équation d’état décrivant les liens entre pression et densité volumique d’énergie dans les régions vides de l’univers. A cette époque, cette équation était une présomption, une des hypothèses possibles, même si elle figurait déjà dans les ouvrages de personnalités reconnues.
  • l’incompressibilité des volumes des régions considérées.
  • l’invariance de la densité volumique d’énergie portée par les particules élémentaires.

Critique des hypothèses de départ

Il est clair que ces points de départ avaient et ont toujours une visée essentiellement pédagogique. Ils idéalisent, ils approximent la réalité. Reprenons-les individuellement :

  • La recherche de l’énoncé le plus exact possible de l’équation d’état décrivant les régions vides de manière globalisée résulte de mesures astronomiques. Ces mesures sont en cours et font l’objet d’ajustements permanents en fonction des récoltes (âge de l’univers, nombre de galaxies et d’étoiles, etc.). De nombreux articles partent du principe que ces régions s’identifient à des superfluides d’un genre encore mal connu.
  • La démonstration expérimentale de la réalité des ondes gravitationnelles et de l’effet Thirring-Lense montre à minima que les volumes des régions vides peuvent faire l’objet de variations modestes liées aux oscillations qui les traversent.
  • La troisième hypothèse fût longtemps une donnée de base de la physique nucléaire … avant l’utilisation intensive des accélérateurs de particules. L’analyse fine des collisions permettent aujourd’hui de savoir que la densité volumique d’énergie au sein d’un noyau ou d’un proton n’est pas nécessairement invariante.

Fiche descriptive du document

Titre : Caractérisation des particules idéales dans le vide.

Auteur : © Thierry PERIAT.

Immatriculation française : ISBN 978-2-36923-168-4, EAN 9782369231684.

Langue : française.

Version : 3. (v1 en 2009, v2 en 2011).

Nombre de pages : 5.

Document (.pdf)

Nombre de références externes : 3.

Etat d’avancement au : 31 janvier 2024.

Une loi concernant les particules idéales

Tout ceci ayant été dit, il faut bien partir de quelque part pour progresser ; quitte à moduler ensuite les hypothèses de départ pour décrire la réalité avec un meilleur degré de précision. Ainsi, les prérequis utilisés dans ce document sont certainement discutables mais ils permettent de progresser. Ils offrent un nouveau résultat.

Quelle que soit la géométrie, dans le cadre d’un espace vectoriel de dimension quatre, la quadri-vitesse d’une particule idéale est orthogonale avec la densité volumique de force qui la met en mouvement. 

De manière idéale, donc approximative, l’effet est orthogonal à la cause.

Conséquences pour les particules idéales

Cette formule, bien qu’étant désuète et d’une validité sujette à caution, présente quelques caractéristiques remarquables :

  • Lorsque la densité volumique de force est proportionnelle à la quadri-vitesse, elle décrit tout simplement la solution générique de la théorie de la relativité générale.
  • Lorsque la densité volumique de force est équivalente à une force extérieure modifiant l’énoncé exacte de la version covariante de la loi de Lorentz, alors il devient possible d’utiliser la méthode extrinsèque de décomposition du terme gravitationnel. C’est ce que j’ai fait dans une étude préservant simultanément la vitesse de propagation de la lumière dans le vide et la constante de Planck lors de changements de référentiels ; voir la page intitulée : Einstein versus Heisenberg.

© Thierry PERIAT, le 31 janvier 2024.