Le modèle de gravité optique pourrait transformer la géophysique, l’astrophysique et la cosmologie

Figure 1. Gravité optique et force de Hubble. Les gravitons des régions éloignées de l’univers perdent leur élan au profit des enveloppes d’espace-temps des gravitons fixées à deux masses locales. Les masses sont alors rapprochées par gravité. Dans les objets denses, la gravité est diminuée par la force de Hubble. Crédit : Matthew R. Edwards

Un objectif de longue date en physique a été de lier la relativité générale à la théorie quantique et ainsi d’unifier les forces de la nature. Les théories de la gravité quantique, cependant, sont minées par les faibles fondements théoriques de la physique quantique. Cela a permis à des hypothèses douteuses, telles que l’interprétation à plusieurs mondes, de gagner plus de respectabilité qu’elles ne le méritaient peut-être. L’énorme écart entre la gravité et la physique quantique ne peut pas avoir laissé d’autres domaines inchangés. Le modèle standard (Big Bang) depuis ses débuts a nécessité un patch correctif après l’autre, tandis qu’en géophysique et en astrophysique, des problèmes importants comme les causes ultimes de la tectonique des plaques et la structure interne des trous noirs restent non résolus.

gravité optique

Je propose que la solution à ces problèmes provienne de la relativité générale – ou, plus précisément, d’un analogue optique de celle-ci. On sait depuis longtemps que la déviation relativiste de la lumière lors de son passage par une masse est mathématiquement équivalente à la réfraction de la lumière dans un milieu optique à gradient de densité. Cette corrélation est si précise qu’elle a été utilisée pour explorer des phénomènes tels que la lentille gravitationnelle ou, dans les modèles de micropuces, les photosphères des trous noirs. Cela a conduit à suggérer que le support optique analogique de l’espace-temps est en fait un support physique réel et qu’il pourrait expliquer la gravité.

Comment un espace-temps optique pourrait-il assembler la relativité générale, la physique quantique et la cosmologie en un tout cohérent ? En gravité quantique, la particule hypothétique échangée entre les masses est le graviton. A supposer que les gravitons existent, les flux de gravitons s’échangeant entre les masses de l’univers visible constitueraient immédiatement un milieu cosmique. Pour en faire un support optique, il suffit simplement que les gravitons partagent au moins certaines propriétés avec les photons ou les photons virtuels. Les gravitons pourraient alors servir à la fois de médium et de message en gravité et en physique quantique.

Les particules seraient essentiellement des centres de retraitement pour les gravitons, combinant plusieurs flux de gravitons provenant de sources distantes en flux sortants organisés de manière cohérente. Les gravitons transporteraient des informations sur les particules dont ils sont issus, telles que leur vitesse, leur polarisation et leur spin. Pour correspondre à la relativité générale, l’énergie dans le flux de gravitons reliant deux particules doit être égale à l’énergie potentielle gravitationnelle mutuelle des particules.

Le décor est maintenant planté pour la gravité optique. Toutes les ondes, y compris les photons et autres gravitons, sont réfractées dans cet espace-temps graviton. En appliquant l’interprétation d’Abraham de la quantité de mouvement optique, les photons et les gravitons transfèrent alors de l’énergie et de la quantité de mouvement aux enveloppes de l’espace-temps liées à chaque masse de l’univers visible. L’indice cosmique de réfraction de l’espace-temps peut être calculé en utilisant l’analogie optique-mécanique, puis utilisé pour trouver le taux de perte. Il s’avère que toutes les ondes, y compris les gravitons, perdent de l’énergie et de l’élan au rythme spécifié par la constante de Hubble, hein0soit environ 2 × 10-18 seconde-1† Cela nous permet d’estimer le coefficient d’absorption de la matière aux gravitons. À partir de là, la force newtonienne et une valeur correcte pour la constante gravitationnelle g peut alors être dérivé.

Le processus de base est illustré à la figure 1. Deux gravitons g1 et g2 provenant de sources distantes (flèches bleues) passent par deux particules locales A et B (sphères rouges), chacune entourée de gradients de densité de l’espace-temps (cercles jaunes). Graviton g1 passe A en premier et transmet l’élan à l’enveloppe de l’espace-temps autour de A, poussant A vers B. Il est donc plus faible lorsqu’il passe B et transférera donc moins d’élan à B qu’à A. Graviton g2 inversement transfère plus d’élan à B qu’à A. Le résultat net est que A et B sont poussés ensemble par gravité (grandes flèches blanches).

La Force Hubble

La gravité optique pourrait modifier profondément la géophysique et l’astrophysique. Dans la figure 1, les gravitons sont également échangés directement entre A et B (barre grise). Si A et B sont relativement proches l’un de l’autre, cependant, ces gravitons se superposent de manière cohérente à la structure locale de l’espace-temps incorporant A et B et ne provoquent donc pas de force répulsive. Comme toutes les ondes, cependant, elles perdraient de l’énergie par réfraction dans le milieu cosmique. Cela donne lieu à une petite force de Hubble de répulsion, Fhein (petites flèches blanches). Pour deux atomes, cette force est négligeable par rapport aux impulsions reçues des innombrables gravitons distants et donc la gravité l’emporte facilement.

Dans les objets denses comme les planètes, les étoiles et les trous noirs, cependant, les forces de Hubble deviennent importantes, car ces corps ont une énergie potentielle gravitationnelle interne importante, TU† Ils ont donc une luminosité Hubble intrinsèque, donnée par jeheinEUH0† J’ai proposé que les panaches profonds du manteau entraînés par cette énergie transportent des matériaux de haute densité de la frontière noyau-manteau vers le manteau supérieur, où ils se recristallisent à des densités plus faibles. Cela pourrait induire une expansion du manteau supérieur, la formation de montagnes et une petite augmentation annuelle du rayon de la Terre, comme l’ont rapporté des géophysiciens chinois.

Dans les étoiles ultra-denses, telles que les naines blanches et les étoiles à neutrons, les luminosités de Hubble semblent correspondre étroitement à leurs luminosités bolométriques et remplaceraient ainsi les mécanismes de chauffage divers et obscurs qui ont été proposés pour ces objets. Quant aux trous noirs, mes travaux préliminaires indiquent qu’ils fonctionnent essentiellement comme des micro-univers séparés avec leur propre constante de Hubble, qui est supérieure de plusieurs ordres de grandeur à hein0† L’énergie libérée à l’intérieur des trous noirs par la luminosité de Hubble semble être exactement suffisante pour les empêcher de s’effondrer en une singularité.

L’espace-temps s’agrandit mais pas l’univers

En cosmologie, relier la constante de Hubble à la gravité optique remplacerait la notion d’un univers explosant à partir d’une particule primordiale. Au lieu de cela, le retraitement continu des photons et des gravitons plus anciens et décalés vers le rouge par des particules en de nouveaux, plus énergétiques, permet un univers mobile perpétuel, dans lequel toutes les entités physiques sont continuellement recyclées.

Mais attendez. La dilatation du temps observée dans les supernovae de type 1A n’est-elle pas prouver que l’espace-temps est en expansion ? En effet, c’est le cas, mais dans la gravité optique, cela se produit parce que les gravitons comprenant un paquet individuel d’espace-temps sont eux-mêmes régulièrement décalés vers le rouge vers des longueurs d’onde plus longues. Le paquet d’espace-temps va donc se dilater et un réseau de photons incorporés en son sein va donc se dilater également, induisant la dilatation temporelle observée.

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Plus d’information:
Matthew R. Edwards, Gravité optique dans un espace-temps graviton, optique (2022). DOI : 10.116/j.ijleo.2022.169059

Matthew Edwards a travaillé pendant de nombreuses années à la bibliothèque de l’Université de Toronto. Il étudie divers sujets théoriques, notamment les origines de la vie, la physique de la gravitation, la géophysique et la cosmologie. Il a édité le livre “Pushing Gravity: New Perspectives on Le Sage’s Theory of Gravitation”.

Citation: Le modèle de gravité optique pourrait transformer la géophysique, l’astrophysique et la cosmologie (2022, 21 juin) récupéré le 21 juin 2022 sur https://sciencex.com/news/2022-06-optical-gravity-geophysics-astrophysics-cosmology.html

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