La théorie de Newton- Einstein fonctionne à notre échelle(Terre, système solaire, ...). Et à grande échelle ?
Newton : a=F/m
Loi de la gravitation : F= Gm1m2/r2(rayon au carré)
où F est la force de gravitation, G un facteur de constante gravitationnelle(G=9,81m/s), m1 la masse en gravitation, m2 la masse de la Terre.
1er constat : La force de gravitation est extrêmement plus faible que la force électromagnétique.
F est tout le temps attractive même à grande échelle.
F gouverne la dynamique de l'Univers à grande échelle.
Sur Terre: G(MTerrem) rTerre2 rTerre=6500km MTerre=6*10puissance24kg
Explication : G multiplié par Masse de la Terre multiplié par masse de l'objet en gravitation et multiplié par le rayon de la Terre au carré(Ouf!).
Un premier accroc : Le déplacement du périhélie de Mercure(déplacement du point de l'orbite où Mercure est le plus proche du Soleil) a été expliqué par Einstein.
Accélération et gravitation ne peuvent être distinguées par expériences.
La Terre se déplace sur un géodésique provoqué par la masse du soleil qui creuse l'espace.
Toutes les lois physiques sont les mêmes pour des observateurs en chute libre.
La gravitation n'est pas une force, la masse courbe l'espace temps. Les rayons lumineux sont influencés par la gravitation. Einstein surpasse Newton.
Le soleil tourne à 220km/s autour du centre de la Galaxie.
Rotation d'une galaxie comme M31 :
Elle est calculée par l'effet Doppler ( à revoir)
et le théorème de Gauss sur la symétrie sphérique :
F/m = GM(r)/r2 Vc2/r=GM(r)/r2 V= racine carrée de GM/r
Explications : Vc2 =vitesse cinétique de rotation au carré G, M, r expliqués plus haut
Le plus de masse d'une galaxie ou d'un systéme comme le système solaire se trouve au centre (bulbe et trou noir d'une galaxie, le soleil représente plus de 98% du système solaire).
La forme de la courbe de rotation calculée d'une galaxie est anormale et ne correspond pas à la réalité observée.
Si on garde les lis existantes de la gravitation, on suppose l'existence de la matière noire(MN).
MN pour galaxies, amas de galaxies et cosmologie.
Rayonnement du fond cosmologique : 2,7 ° avec des fluctuations (ou variations) de 1/100 000e.
D'après les calculs et les observation, il faut une force de gravitation plus forte pour créer les galaxies !
Détection directes observées en laboratoire de collision entre la MN et un noyau de Germanium Silicium
Univers : L'Univers est dilaté par une expansion "éternelle" et une accélération. La matière noire (MN) représente 27% de l'Univers, la matière visible 4%, l'énergie noire 67%.
si l'on ajoute de la pression négative à l'énergie noire, cette dernière antigravite pour donner l'expansion.
Tout se passe comme si la matière noire disparaissait au dessus d'une accélération de 10 puissance -8 cm/s2.
On ne se débarrasse pas de la MN dans les galaxies et les amas de galaxies ( baryons manquants).
On a besoin de MN. Faut-il mélanger les deux ? Existe-t-il une MN dipolaire ? Ce serait fascinant !
Quelle que soit la solution, c'est une révolution de la Physique.
