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Particules idéales, vide de Maxwell et cordes élastiques

Les mesures astronomiques actuelles s’efforcent de réunir les informations permettant de connaitre l’équation d’état du vide.

 

Mine de rien, cette phrase, son énoncé, contiennent un message qui pourrait faire bondir les puristes du classicisme physique. En effet, pour ces derniers, les régions vides de l’univers ne peuvent pas s’identifier avec un « milieu physique » puisqu’elles sont par principe la matérialisation de l’absence de matière.

 

Ce point de vue rigoriste doit être aujourd’hui corrigé par les montagnes de données astronomiques accumulées depuis un siècle. Elles nous convainquent du fait qu’il existe une densité volumique de matière non nulle dans l’univers. Même si la matière est effectivement très mal répartie dans l’ensemble du volume universel.

 

La première phrase de cet exposé est donc à la limite acceptable (voir par exemple sur Wikipédia – GB : equation of state in cosmology).

 

Pour autant nous ne connaissons pas encore l’énoncé exacte de cet exposé et les recherches partent d’hypothèses généralistes que nous espérons affiner au fil des années d’observation. L’hypothèse la plus communément étudiée est celle de régions quasiment vides dont le comportement s’apparenterait à celui d’un fluide parfait (+= lien externe vers Wikipédia – FR). La version la plus extrême de cette hypothèse de travail étant :

 

pression + densité volumique d’énergie = 0

 

Elle rend compte de l’expansion de l’univers+ puisque celui-ci subit alors l’effet d’une pression négative (expansionniste).

 

C’est l’équation dont partent mes investigations. Je montre dans le document ci-dessous le lien simple et fort entre cette équation d’état et :

           Les zones de l’univers dans lesquelles vitesse et densité volumique de force doivent être orthogonales (notion de particule idéale dont la densité volumique de matière doit être invariante) ;

           L’existence d’une densité volumique de force dans les zones de l’univers réputées vides (au sens de Maxwell) mais dans lesquelles existeraient -malgré tout- des champs électromagnétiques ;

           Le comportement de cordes élastiques fictives subissant des forces dues à cette densité volumique de force.

 

Chacune des trois parties de la démonstration contient une information importante pour la suite du développement de cette théorie :

           L’orthogonalité entre l’effet et la cause est une des conditions validant l’usage de méthode extrinsèque de décomposition des produits tensoriels déformés. Ce fait prend un relief particulier lorsque je l’applique à la Loi de Lorentz Einstein.

           La démonstration de l’existence d’une densité volumique de force non forcément nulle dans les zones vides au sens classique de Maxwell (i) justifie de s’intéresser à définir une équation d’état pour ces vides là et (ii) constitue une des applications les plus simples de la méthode intrinsèque de décomposition des produits vectoriels.

           Le troisième aspect a déjà été évoqué sur la page consacrée à l’étude de la corde élastique classique.

 

© Thierry PERIAT, 9 mars 2019.