No. 17

(English version at the end)

Les types de galaxies 

Note. Je me suis maintenant résolu à lire des documents sur la gravité. Depuis le début, je me suis contenté de regarder des documentaires (BBC EARTH) et des photographies dans le but d'éviter d'être biaisé par une notion plutôt qu'une autre. La plupart des documents que je trouve comporte une terminologie spécifique compréhensible par les experts seulement. Au fil de mes lectures, j'espère me familiariser avec cette terminologie, ce qui devrait me permettre de progresser sur le sujet de la gravité. En fait, je cherche davantage à comprendre la gravité pour ma satisfaction personnelle qu'à vous l'expliquer, c'est évident. Puisque les experts comprennent de moins en moins le fonctionnement de l'univers, il ne faut pas s'attendre à trouver dans un avenir rapproché un document qui répondra à nos interrogations. L'important est de s'interroger, d'abord, afin de mieux apprécier notre « vaisseau spatial », cette magnifique planète bleue qui semble flotter dans l'espace...

1. Une tendance générale à l’agglomération

Toute forme de matière « visible » tend à s’agglomérer. Ce phénomène s’observe tant au niveau galactique qu’au niveau atomique. Aussi, les galaxies tendent à se rapprocher : une attraction mutuelle. À cause de l’étendue considérable d’une galaxie, on doute que la gravité seule soit responsable de retenir des étoiles autour d’un centre. On soupçonne qu’une forme d’énergie inconnue dite noire soit plutôt l’agent intégrateur des galaxies. Pourtant, des recherches démontrent que la gravité seule suffit à former et à maintenir l’équilibre dans des galaxies de plus petite taille.

2. Calcul de la masse d’une galaxie

Pour calculer la masse totale d’une galaxie, on mesure la vitesse de rotation des étoiles autour du centre. Plus les étoiles pivotent rapidement autour du centre, plus la galaxie est massive. Cette méthode de calcul s’applique aux diverses formes des galaxies, ce qui pourrait être inapproprié. Pour une galaxie circulaire ou éliptique où la concentration d’étoiles est uniforme à travers la galaxie, cette méthode pourrait suffir. Mais, pour une galaxie spirale où la gravité est nettement supérieure dans les tentacules qu’entre les tentacules, cette approche pourrait être inadéquate.

3. Un laboratoire à portée de main

À cause des distances des autres galaxies, l’étude de la gravité a plus de mordant à l’intérieur de notre Voie Lactée et même à l’intérieur de notre système solaire. Prédire de la matière noire dans des galaxies lointaines à partir d’indicateurs comme la luminosité et la vitesse de rotation comporte un risque d’erreur considérable.

4. Les objets sont fixes, mais l’espace est mobile

Certains prétendent que les objets dans l’espace (ex. les galaxies) s’éloignent les uns des autres parce que c’est l’espace qui s’agrandit. Où donc se trouvait cet espace lors du Big Bang il y a 13,8 milliards d’années? Si c’est le cas, l’espace est une force énorme. Pourtant, il ne semble pas avoir d’impact à l’intérieur des galaxies, car les étoiles maintiennent leur position par rapport au centre de la gravité. N’oublions pas que des galaxies peuvent avoir un rayon de 100 000 années-lumière.

5. La Théorie Espace-Temps

Selon cette théorie d’Einstein, l’espace ne serait pas un vacuum, un pur vide. Par exemple, une étoile ou une planète déplacerait l’espace de sorte que d’autres objets dans l’entourage suivraient la courbure créée par cet objet. Ce serait un facteur contributif à l’attraction, plus fort même que la gravité. C’est comme si on prétendait que l’objet rarifie l’espace autour et crée une faiblesse dans cet espace. Ainsi, les objets auraient tendance à « tomber » vers cet objet à cause d’un espace moins « dense ».

6. Une seule preuve suffirait

Si la Théorie Espace-Temps est valide, il faudrait comparer deux planètes de même taille, mais de masse différente, l’une plutôt gazeuse et l’autre plutôt solide. La gravité de la première serait beaucoup moins forte que celle de la deuxième. Pourrait-on alors faire circuler un satellite autour à la même distance et à la même vitesse? J’en doute.

7. Masse absolue et masse relative des objets

On fait une distinction entre le poids et la gravité d'un objet. C’est à se demander si notre conception de l’univers n’est pas conditionnée par notre expérience terrestre. Qui doute que la Terre est une masse lourde? J’ose en douter. Ceux qui n’en doutent pas croient plutôt que pour maintenir la Terre en orbite autour du Soleil, il existe une forme d’énergie très puissante pour maintenir cette trajectoire.

Curieusement, mon poids varie selon la planète sur laquelle je me tienrais debout. Sur certaines planètes, je resterais collé au sol écrasé comme l'on écrase une fourmi avec son pied. Ailleurs, je pourrais faire des bonds de centaines de mètres sans trop d’effort.

Donc, les objets de l’univers ont-ils vraiment un poids absolu? Si leur poids est donné par la gravité d’un autre objet (relatif), il est compréhensible que la gravité à elle seule puisse être responsable des systèmes solaires et des galaxies, sans la présence d’aucune autre force mystérieuse, non observable encore, une énergie dite noire.

Pour cela, il faut d’emblée admettre que le coup d’envoie de la matière a été donné par la Big Bang et que cet élan persiste parce que l’espace n’offre aucune résistance pour le ralentir. On doit aussi admettre que, au Big Bang, la matière ne s’est pas toute éloignée à la même vitesse, ce qui expliquerait l’augmentation de l’expansion de l’univers.

8. À s’arracher les cheveux

La Terre circule autour du Soleil à une distance de près de 150 000 000 km et à la vitesse de 107 000 km/h. Sachant que la gravité est une force plutôt faible, il est raisonnable de chercher un autre facteur pour expliquer cette trajectoire qui défie nos lois de la physique. Il y a quelque chose d’autre que la gravité qui empêche la Terre de dévier de cette trajectoire, semble-t-il. Cette observation s’applique sûrement à la majorité des autres objets célestes. Qui n’est pas déjà venu à cette conclusion ? C’est la conclusion que tirent tous ceux qui cherchent une énergie noire pour expliquer ce phénomène qui dépasse l’imagination....et les calculs.

Prétendre qu’une énergie noire gère l’univers, c’est affirmer qu’on n’y comprend rien. Puisque l’on ne trouve aucune trace directe de cette dite énergie noire, comme conclusion scientifique, on a déjà vu mieux ! Ainsi va la science !

9. Des lois de la physique qui changent selon les auteurs

La Théorie Espace-Temps stipule que les étoiles occasionnent une « dépression » dans l’espace de sorte que les planètes « tombent » dans cet espace sans pouvoir y en sortir. Elles pivotent autour de l’étoile lorsque les conditions sont idéales. Cette idée peut être convenable dans le cas d’un système solaire comme le nôtre, mais ne semble pas s’appliquer au niveau de la galaxie.

La galaxie se forme à partir d’une matière gazeuse qui finit par produire de la matière plus concentrée donc plus massive. La formation des galaxies a eu lieu peu de temps après le Big Bang. Au départ, cette matière gazeuse était plus homogène, plus uniforme. Les galaxies se sont formées à l’intérieur de cette masse gazeuse. On croit que la gravité a permis aux galaxies d’exister, de se former.

En suivant la logique d’Espace-Temps, on pourrait croire plutôt que la matière visible s’est taillé une place dans l’espace qui a été en quelque sorte repoussé vers la périphérie. Si tel avait été le cas, il n’y aurait pas des milliards de galaxies, mais une seule.

On croit que toutes les galaxies finisssent par s’effondrer sur elles-mêmes, les systèmes solaires étant attirés vers la centre. Ça laisse croire que cette éventualité s’explique bien par la Théorie Espace-Temps. La gravité peut aussi expliquer cette éventualité. Cependant, la gravité étant une force faible dans une galaxie, plusieurs doutent qu’elle suffit à expliquer à elle seule à former et à mainenir une galaxie. C’est la raison pour laquelle on assume qu’il existe une autre forme d’énergie responsable de l’existence d’une galaxie.

D’autres prétendent que la matière visible (ex. galaxies) n’a pas été propulsée au Big Bang, mais qu’en réalité c’est l’espace qui s’agrandit depuis le Big Bang. Cette explication ferait du sens si justement on pouvait connaître la composition de cet espace. Partout où il n’y a aucune matière visible, on ne parvient pas à identifier une énergie quelconque. Comment un espace qui semble vide peut-il avoir autant de puissance pour permettre à la matière visible aussi massive de s’étendre ? L’expansion de l’univers n’est pas une hypothèse, mais un fait.

10. Le poids véritable de la matière visible

Certes, personne ne doute qu’une étoile ou une planète ait un poids énorme. J’ose prétendre que, si la gravité à elle seule explique la formation et le maintien d’une galaxie et des systèmes solaires à l’intérieur d’une galaxie, il faut admettre que la matière visible n’a qu’un poids relatif et non absolu. Une idée que l’on peut à juste titre qualifiée de farfelue. J’en conviens.

En suivant cette logique, le Big Bang a consisté à propulser dans l’espace vide de la matière qui a fini par s’agglomérer sous les formes que nous observons après 13,817 milliards d’années. Dès le Big Bang, la vitesse d’expansion de la matière différait des endroits, ce qui explique que de la matière s’éloigne plus rapidement que d’autre, selon les observations actuelles. Cette différence de vitesse existerait depuis le Big Bang et se continue toujours parce qu’elle ne rencontre aucune résistance de l’espace qui serait complètement vide.

J’ai un poids relatif par rapport à la planète Terre où j’habite. La Terre a un poids relatif par rapport à notre Soleil, en considérant aussi l’action de notre Lune. Notre Soleil a un poids relatif en considérant sa position dans notre Voie Lactée. Puisque la gravité qui me retient sur la Terre est supérieure à toute autre gravité dans la Voie Lactée, elle agit donc plus fortement sur moi. Il en serait ainsi de notre système solaire par rapport à la Voir Lactée.

11. Un trou noir qui ne serait qu’un trou dépourvu de masse atomique.

Tout trou noir d’une galaxie représente 3% de la masse totale de la galaxie. Intriguant, n’est-ce pas? Le trou noir serait donc une conséquence de la galaxie et non sa cause.

Est-ce possible que la gravité au centre de la galaxie soit générée par les systèmes solaires à cet endroit plutôt que par un centre massif, un trou noir? Le concentration de matière visible au centre de la galaxie produirait une pression telle qu’elle y détruirait la matière. Certes, au début de la formation de la galaxie, il a sûrement existé une étoile de grande taille qui a attiré une énorme quantité d’autres matières visibles. Cette étoile a progressivement été écrasée par la pression environnante et produit un pivotement commun à toute galaxie. Ce pivotement ne peut être produit par la gravité directement, mais par une pression exercée sur de la matière.

12. D’éliptique à spirale

Les galaxies plus jeunes sont éliptiques. En vieillissant, elles deviennent spirales. Cette évolution semble être produite par une plus faible gravité loin du centre que tout près. À la longue, les tentacules termineraient leur évolution au centre de la galaxie qui s’écraserait sous son poids.

Si les calculs révèlent qu’il existe de la matière noire dans une galaxie, est-ce le cas d’une galaxie spirale plutôt qu’éliptique? Les tentacules se forment-elles simplement par la gravité proximale, en débutant à la périphérie de la galaxie là où la gravité en provenance du centre est plus faible ? Tout serait une question de « relativité » de la matière visible. Bref, la matière visible semble répondre davantage à la gravité dans son environnement que la gravité éloignée.

 

Note. I have now resolved to read documents on gravity. From the beginning, I have been content to watch documentaries (BBC EARTH) and photographs in order to avoid being skewed by one notion over another. Most of the documents I find have specific terminology understandable by experts only. As I read, I hope to familiarize myself with this terminology, which should allow me to progress on the subject of gravity. In fact, I am more interested in understanding gravity for my personal satisfaction than in explaining it to you. Since experts understand less and less about the functioning of the universe, we should not expect to find in the near future a document that will answer our questions. The important thing is to wonder, first, to better appreciate our "spaceship", this beautiful blue planet that seems to float in space ...

1. A general tendency towards agglomeration

Any form of "visible" matter tends to agglomerate. This phenomenon is observed both at the galactic level and at the atomic level. Also, galaxies tend to get closer: a mutual attraction. Because of the vast extent of a galaxy, it is doubtful whether gravity alone is responsible for holding stars around a center. It is suspected that a form of unknown energy called black is rather the integrating agent of galaxies. Yet, research shows that gravity alone is enough to create and maintain equilibrium in smaller galaxies.

2. Calculation of the mass of a galaxy

To calculate the total mass of a galaxy, we measure the speed of rotation of the stars around the center. The faster the stars swivel around the center, the more massive the galaxy. This calculation method applies to the various forms of galaxies, which might be inappropriate. For a circular or elliptical galaxy where the concentration of stars is uniform across the galaxy, this method could be appropriate. But for a spiral galaxy where gravity is much higher in tentacles than between tentacles, this approach may be inadequate.

3. A laboratory at your fingertips

Because of the distances of other galaxies, the study of gravity has more bite inside our Milky Way and even inside our solar system. Predicting dark matter in distant galaxies from indicators such as brightness and rotation speed carries a considerable risk of error.

4. Objects are fixed, but space is mobile

Some claim that objects in space (galaxies) move away from one another because space is expanding. Where was this space at the Big Bang 13.817 billion years ago? If so, space is a huge force. However, it does not seem to have an impact inside the galaxies because the stars maintain their position relative to the center of gravity. Let's not forget that galaxies can have a radius of 100,000 light-years.

5. The Space-Time Theory

According to this theory of Einstein, space would not be a vacuum, a pure void. For example, a star or planet would move the space so that other objects in the surrounding would follow the curvature created by that object. It would be a contributing factor to attraction, even stronger than gravity. It's like pretending that the object is making space thinner around and creating a weakness in that space. Thus, objects would tend to "fall" towards this object because of a less "dense" space.

6. Only one proof would suffice

If the Space-Time Theory is valid, it would be necessary to compare two planets of the same size, but of different mass, one rather gaseous and the other rather solid. The gravity of the first would be much less severe than that of the second. Could we then move a satellite around the same distance and at the same speed? I doubt.

7. Absolute mass and relative mass of objects

There is a difference between the weight and the gravity of an object. It is to wonder if our conception of the universe is not conditioned by our earthly experience. Who doubts that the Earth is a heavy mass? I dare to doubt it. Those who do not doubt it believe that to keep the Earth in orbit around the Sun, there is a very powerful form of energy to maintain this trajectory: dark energy.

Curiously, my weight varies according to the planet on which I would stand up. On some planets, I would stay stuck to the ground crushed as if one crushes an ant with his foot. Elsewhere, I could leap hundreds of meters without much effort.

So, do the objects of the universe really have an absolute weight? If their weight is given by the gravity of another (relative) object, it is understandable that gravity alone could be responsible for solar systems and galaxies, without the presence of any other mysterious force, not observable yet, a so-called black energy.

For this, we must admit from the outset that the kick of sending material was given by the Big Bang and that momentum persists because space offers no resistance to slow it down. It must also be admitted that, at the Big Bang, matter did not move away at the same speed, which would explain the increase in the expansion of the universe.

8. Unimaginable

The Earth travels around the Sun at a distance of nearly 150,000,000 km and at a speed of 107,000 km/h. Knowing that gravity is a rather weak force, it is reasonable to look for another factor to explain this trajectory that defies our laws of physics. There is something other than gravity that prevents the Earth from deviating from this trajectory, it seems. This observation surely applies to the majority of other celestial objects. Who hasn't already come to this conclusion? This is the conclusion that all those who seek some dark energy to explain this phenomenon that goes beyond imagination....and calculations.

But, to pretend that a dark energy manages the universe is to say that we understand nothing about it. Since there is no direct trace of this so-called dark energy, as a scientific conclusion we have already seen better! That's the way science goes!

9. Laws of physics that change according to the authors

Space-Time Theory states that stars cause "depression" in space so that planets "fall" into space without being able to leave it. They rotate around the star on a stable trajectory when conditions are ideal. This idea may be appropriate for a solar system like ours, but does not seem to apply at the galaxy level.

The galaxy is formed from a gaseous material that eventually produces more concentrated and therefore more massive matter. The formation of galaxies took place shortly after the Big Bang. Initially, this gaseous material was more homogeneous, more uniform. Galaxies formed within this gaseous mass. It is believed that gravity has allowed galaxies to exist, to form.

Following the logic of Space-Time, one might rather believe that visible matter has carved out a place for itself in space that has been somehow pushed back towards the periphery. If this had been the case, there would not be billions of galaxies, but only one.

It is believed that all galaxies eventually collapse on themselves, with solar systems being attracted to the center. It suggests that this possibility is well explained by Space-Time Theory. Gravity may also explain this possibility. However, since gravity is a weak force in a galaxy, many doubt that it is enough to explain that it alone is enough to form and maintain a galaxy. This is why we assume that there is another form of energy responsible for the existence of a galaxy.

Others claim that visible matter (e. g. galaxies) has not been propelled into the Big Bang, but that in reality it is space that expands from the Big Bang. This explanation would make sense if we could know the composition of this space. Wherever there is no visible matter, we cannot identify any energy. How can a space that seems empty have so much power to allow such massive visible matter to expand? The expansion of the universe is not a hypothesis, but a fact.

10. The true weight of the visible material

Of course, no one doubts that a star or a planet has an enormous weight. I dare to claim that, if gravity alone explains the formation and maintenance of a galaxy and solar systems within a galaxy, it must be admitted that visible matter has only a relative and not an absolute weight. An idea that can rightly be described as eccentric. I agree with that.

Following this logic, the Big Bang consisted in propelling into the empty space matter (gas) that ended up agglomerating in the shapes that we observe after 13,817 billion years. As early as the Big Bang, the rate of expansion of matter differed from place to place, which explains why matter is moving away more quickly than others, according to current observations. This speed difference would have existed since the Big Bang and still continues because it does not meet any resistance from the space that would be completely empty.

I have relative weight in relation to the Earth where I live. The Earth has a relative weight in relation to our Sun, also considering the action of our Moon. Our Sun has a relative weight when considering its position in our Milky Way. Since the gravity that holds me on Earth is greater than any other gravity in the Milky Way, it acts more strongly on me. This would be the case for our solar system in relation to the Milky Way.

11. A black hole that would only be a hole without atomic mass.

Any black hole in a galaxy represents 3% of the total mass of the galaxy. Intriguing, isn't it? The black hole would therefore be a consequence of the galaxy and not its cause.

Is it possible that gravity at the center of the galaxy is generated by the solar systems there rather than by a massive center, a black hole? The concentration of visible matter around the center of the galaxy would produce such pressure that it destroys the matter there. Certainly, at the beginning of the formation of the galaxy, there was a large star that attracted a huge amount of other visible matter. This star has gradually been crushed by the surrounding pressure and produces a pivot common to any galaxy. This pivoting cannot be produced by gravity directly, but by pressure on the matter.

12. From elliptical to spiral

Younger galaxies are elliptical. As they age, they become spirals. This evolution seems to be produced by a weaker gravity far from the center than near. In the long run, the tentacles would complete their evolution at the center of the galaxy, which would crush under its weight.

If calculations reveal that dark matter exists in a galaxy, is it more the case of a spiral than an elliptical galaxy? Do tentacles simply form by proximal gravity, starting at the periphery of the galaxy where the gravity from the center is lower? Everything would be a question of the "relative weight" of visible matter. In short, visible matter responds more to gravity in its environment than to distant gravity.

No. 16

(English version at the end)

Galaxie spirale NGC 3344

Cette image de la galaxie spirale NGC 3344, située à environ 20 millions d'années-lumière de la Terre, est un composite d'images prises à travers sept filtres différents. Ils couvrent les longueurs d'onde de l'ultraviolet à l'optique et au proche infrarouge. Ensemble, ils créent une image détaillée de la galaxie et permettent aux astronomes d’étudier de nombreux aspects de celle-ci. Crédit: ESA / Hubble, NASA

A. Une définition d’une galaxie spirale

Une galaxie spirale est généralement un ensemble comprenant jusqu'à plusieurs centaines de milliards d'étoiles. Elles adoptent la forme aplatie d'un disque, avec un renflement central sphérique lumineux appelé le bulbe. Elles contiennent également, et de façon variable, des quantités importantes de gaz et de poussières. Autour du disque, il existe également un halo moins dense et plus discret, aux étoiles fréquemment regroupées en amas globulaires.

Le disque contient typiquement plusieurs bras lumineux, où se trouvent les étoiles les plus jeunes et les plus lumineuses. Ces bras s'enroulent autour du centre en formant une spirale, donnant leur nom aux galaxies.

B. L’évolution d’une galaxie

L'étude de la formation et de l'évolution des galaxies concerne les processus qui ont formé un univers hétérogène à partir d'un début homogène, la formation des premières galaxies, l'évolution de celles-ci dans le temps et les processus qui ont généré la variété de structures observées dans les galaxies voisines. 

On suppose que la formation de galaxies se produirait à partir de théories sur la formation de structures, à la suite de minuscules fluctuations quantiques au lendemain du Big Bang. Le modèle le plus simple, généralement en accord avec les phénomènes observés, est le modèle Lambda-CDM, c'est-à-dire que le regroupement et la fusion permettent aux galaxies d'accumuler de la masse, déterminant à la fois leur forme et leur structure.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Galaxie_spirale

C. Un doute qui persiste

À partir de ces bribes d’informations ci-haut, nous pouvons assumer que les galaxies ont pris forme peu après le Big Bang et qu’elles n’ont cessé d’évoluer. On dit que la plupart des galaxies adoptent une forme spirale, ce qui laisse croire qu’elles auraient le même âge.

Mais, nul besoin d’un doctorat en physique pour faire des commentaires sur les galaxies, surtout depuis que le télescope Hubble nous a inondés de photos aussi magnifiques qu’intriguantes. Ils sont nombreux les experts à dire qu’ils ne comprennent plus rien au fonctionnement de l’univers. Avant les permiers résultats du télescope Hubble (1993), on croyait qu’il existait environ 1 300 galaxies. Maintenant, on parle plutôt de milliards de galaxies composées de milliards d’étoiles.

Cette forme spirale m’intrigue, comme vous d’ailleurs. Je m’intéresse aux galaxies sous l’angle de la gravité qui, je crois, a permis la formation des galaxies et du reste de l’univers et qui permet toujours son fonctionnement actuel. Il ne peut y avoir des lois physiques différentes à différentes étapes de la formation de l’univers.

Par conséquent, j’entretiens toujours de sérieux doutes quant à la théorie Espace-Temps (Space-Time), surtout parce que le Temps est un concept abstrait qui n’interagit d’aucune façon avec l’espace. J’endosse cette conception générale des physiciens à cet égard. Pourtant, la théorie espace-temps semble la meilleure explication contemporaine du fonctionnement de l’univers. Je vous mets au défi de trouver un expert qui est capable de lier cette théorie avec des conséquences telles que les galaxies.

D. Partons d’un exemple

Prenons l’exemple fictif suivant. Un extratrestre tout juste arrivé sur la Terre formule une équation pour expliquer la puissance du moteur d’une automobile. Il incorpore plusieurs facteurs dans son équation, surtout le poids de l’auto. Cependant, ce poids est celui de l’auto au point mort, 1 525 kg, par exemple. Il oublie de calculer ce poids en fonction du fait que l’auto porte sur des roues et que ce poids est beaucoup moindre ainsi. Le moteur n’a pas besoin de générer autant d’énergie que si l’auto n’avait pas de roues.

Je me demande si nous ne faisons pas une erreur semblable lorsque vient le temps de calculer la puissance de la gravité pour expliquer le fonctionnement d’une galaxie.

E. Ma vision d’une galaxie

Au départ, la galaxie était un « nuage » de poussières et de gaz et d’autres matières qui possédaient déjà cette capacité d’attraction : de la gravité. Avec le temps, il s’est formé une masse autour d’un seul endroit, d’un seul objet plus massif. Et là, la gravité a augmenté de façon considérable au point que cette masse au centre a été écrasée. Curieusement, il ne semble pas exister une galaxie avec deux centres. La concentration de matière au centre a accru aussi la pression et ainsi amené la galaxie en formation à pivoter au point de détruire la masse au centre pour laisser place à un Trou noir. La vitesse de rotation dans le Trou noir atteint au moins la vitesse de la lumière, mais la galaxie est loin de pivoter à cette vitesse : aucun comparaison. C’est une sorte de tornade au centre qui affecte surtout l’environnement immédiat.

Or, s’il n’y a pas de masse au centre, mais plutôt un Trou noir, donc une absence de masse, d’où provient la gravité qui maintient la galaxie dans un ensemble unique au lieu que les étoiles se dispersent ? Il y a plus. Les étoiles à la périphérie de la galaxie pivotent à la même vitesse que celles aux abords du centre . Comme casse-tête, il est difficile de trouver mieux !

(1) Les galaxies sont en mouvement. Elles flottent, pour ainsi dire, dans l’espace.

(2) Les galaxies s’éloignent les unes des autres de façon proportionnelles.

(3) Des galaxies s’éloignent plus rapidement que d’autres. Je fais le pari que cette vitesse de toutes les galaxies a été acquise au Big Bang. Donc, certaines matières ont été propulsées avec plus de force que d’autres.

(4) L’espace étant un vacuum, aucun obstacle (à part la gravité...) n’a ralenti leur vitesse individuelle.

(5) Les systèmes solaires à l’intérieur d’une galaxie comme la nôtre opèrent selon une force de gravité plus importante que la gravité générée par le centre de la galaxie. Nos planètes pivotent autour de notre Soleil à des vitesses variables en fonction de divers facteurs.

Une année-lumière représente 9 461 000 000 kms. Notre système solaire se situe à environ 26 000 années-lumière du centre de notre galaxie, la Voie Lactée, dont le diamètre approche 106 années-lumière. Bref, nous sommes énormément plus près du centre que de la périphérie de notre galaxie. Une seule année-lumière, c’est déjà énorme, pour ne pas dire astronomique. Comment croire que la gravité à elle seule soit responsable d’une structure aussi étendue ? Pourquoi pas ?

F. La forme spirale : une forme intriguante et révélatrice

Comment la forme spirale de la plupart des galaxies peut-elle nous aider à croire que la gravité joue un rôle prépondérant dans le fonctionnement d’une galaxie ?

(1)   La forme spirale peut indiquer que la galaxie est plus âgée que quelques autres qui se seraient formées longtemps après, suite à l’écrasement d’une galaxie précédente. Les jeunes galaxies n’auraient donc pas une forme spirale (hypothèse).

(2)   Les tentacules d’une galaxie spirale se formeraient parce que la gravité environnante est plus importante que la gravité provenant du centre de la galaxie.

(3)   Les tentacules ont pu être droites au début pour se recroqueviller à la longue à cause d’une quelconque différence de puissance du centre en s’éloignant vers la périphérie de la galaxie.

(4)   Cette hypothèse laisse croire qu’à la longue, le centre de la galaxie finira par racoller les tentacules en une seule masse, augmentant ainsi la pression autour du centre et la taille du Trou noir.

G. Qu’en est-il de la théorie Espace-Temps ?

La théorie Espace-Temps prédit que tout objet passant dans l’environnement d’un autre plus massif sera attiré vers ce dernier. Cette théorie précise qu’un objet modifie l’espace environnant, donc que l’espace est une subtance quelconque. À ce jour, on ne trouve aucune trace de cette soi-disant substance. Rien ne démontre qu’une matière noire soit responsable du fonctionnement de l’univers parce qu'on en trouve aucune trace.

Force est d’admettre, par contre, que la théorie Espace-Temps peut expliquer la formation des tentacules.

Ce qui n’est pas expliquer clairement par cette théorie d’Albert Einstein, c’est de quelle façon un objet céleste modifie l’espace environnant. Une pierre au fond d’une rivière ajoute de la pression sur l’eau. La même pierre au sec sur terre ajoute de la pression sur l’atmosphère. Donc, un objet qui passe aux abords d’un autre objet plus massif est attiré par une pression accrue autour de lui, et non par sa gravité, selon cette théorie.

Einstein avait prédit qu’un faisceau de lumière passant près d’une planète dévirait de sa trajectoire, comme dans le cas d’une éclipse. Les observations ont démontré qu’il avait vu juste. Certains experts croient qu’il s’agit plutôt de l’attraction causée par la gravité de la planète. Bref, il est difficile de dissocier ces deux facteurs.

On reste perplexe devant le fait qu’Albert Einstein a toujours prétendu que l’espace était un vacuum, à moins d’avis contraire. Sa théorie Espace-temps va à l’encontre de sa croyance. Il existe bien des théories sur le fonctionnement de l’univers qui paraissent alléchantes, mais on ne peut vraiment mener une expérience dite scientifique pour les vérifier.

H. Un principe de base qui pourrait être biaisant

Serions-nous aussi biaisés par la croyance qui stipule que la gravité est une force faible de l’univers ? Je crois que oui. Elle est faible par rapport à quelle autre force de l’univers ?

La Terre se déplace autour du Soleil à plus de 107 000 km/h, à près de 150 000 000 km de distance. Combien pèse notre Terre ? La Terre pèse très exactement 5 972 quintillions de tonnes métriques. Ou, si vous préférez, 5,972... suivi de 18 zéros. Comment croire qu’une telle masse circulant à une telle vitesse conserve sa trajectoire à cause de la même gravité qui entraîne vers le sol une feuille d’arbre à l’automne ?

I. Quelques objections à la théorie Espace-Temps

(1)   Curieusement, les planètes ne circulent pas autour de leur soleil selon une trajectoire circulaire parfaite, mais plutôt éliptique. Selon la théorie Espace-Temps, un soleil devrait agir de façon circulaire sur son espace environnant. Ça ne semble pas être le cas. Par contre, la gravité du soleil à elle seule peut expliquer et permettre de telles variations.

(2)   D’aucune façon le temps n’est relié à l’espace. Certes l,univers d’aujourd’hui est différent de celui d’autrefois, mais ce n’est pas le temps qui a causé cette évolution.

(3)   Certains prétendent que l’univers s’agrandit parce que l’espace s’agrandit, ce qui enraînerait un éloignement des galaxies, par exemple. Où était situé cett espace lors du Big Bang ? Si l’espace était concentré et qu’il agit toujours sur la matière visible, quelle était son influence au cours et après le Big Bang ?

(4)   Deux soleils de même taille, mais de masses différentes ne devraient pas modifier l’espace de manière différente. Pourtant, un objet qui passerait à la même distance de chacun d’eux réagirait de manière tout à fait différente. Pour le soleil massif, l’objet risquerait de se faire attraper, tandis que pour un soleil peu massif, il pourrait s’en éloigner.

(5)   Un objet passant dans l’environnement d’un soleil devrait, selon la théorie Espace-Temps, suivre la courbure de l’espace. Il semble plutôt que l’objet soit de plus en plus attiré vers le soleil à mesure qu’il s’en approche. Cet objet devrait suivre une trajectoire avant d’atteindre le soleil, continuer cette trajectoire à l’endroit où il s’en approche plus et continuer cette trajectoire par après, bien sûr s’il n’est pas happé par le soleil. Curieusement, même si l’espace de chaque objet est différent, l’objet qui passe se comporte de manière différente. Ce serait davantage le cas si les objets qui passent seraient de masses différentes eux aussi.

 (English version)

 

Spiral galaxy NGC 3344

This image of the spiral galaxy NGC 3344, located about 20 million light-years from Earth, is a composite of images taken through seven different filters. They cover wavelengths from the ultraviolet to the optical and the near-infrared. Together they create a detailed picture of the galaxy and allow astronomers to study many different aspects of it. Credit: ESA/Hubble, NASA

The disk typically contains several light arms, where are the youngest and brightest stars. These arms wrap around the center forming a spiral, giving their name to galaxies.

A. A definition of a spiral galaxy

A spiral galaxy is usually a set of up to several hundred billion stars. They adopt the flattened shape of a disc, with a bright spherical central bulge called the bulb. They also contain, and vary, large amounts of gas and dust. Around the disc, there is also a less dense and more discreet halo, with stars frequently grouped into globular clusters.

The disk typically contains several light arms, where are the youngest and brightest stars. These arms wrap around the center forming a spiral, giving their name to galaxies.

This image of the spiral galaxy NGC 3344, located about 20 million light-years from Earth, is a composite of images taken through seven different filters. They cover wavelengths from ultraviolet to optics and near infrared. Together, they create a detailed picture of the galaxy and allow astronomers to study many aspects of it. Credit: ESA / Hubble, NASA

B. The evolution of a galaxy

The study of the formation and evolution of galaxies concerns the processes that formed a heterogeneous universe from a homogeneous beginning, the formation of the first galaxies, the evolution of these galaxies over time and the processes that generated the variety of structures observed in neighboring galaxies. It is assumed that galaxy formation would occur from theories of structure formation, following tiny quantum fluctuations in the aftermath of the Big Bang. The simplest model, generally in agreement with the phenomena observed, is the Lambda-CDM model, that is to say that the regrouping and the fusion allow the galaxies to accumulate mass, determining at the same time their shape and their structure.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Galaxie_spirale

C. A doubt that persists

From these bits of information above, we can assume that galaxies took shape shortly after the Big Bang and that they have continued to evolve. Most of the galaxies are said to have a spiral shape, suggesting that they would be the same age.

But there's no need for a doctorate in physics to comment on galaxies, especially since the Hubble telescope has flooded us with beautiful, intriguing photos. Many experts say they do not understand anything anymore about how the universe works. Before the first results of the Hubble telescope (1993), it was believed that there were about 1,300 galaxies. Now we are talking about billions of galaxies made up of billions of stars.

This spiral form intrigues me, as you do. I am interested in galaxies from the angle of gravity which, I believe, has allowed the formation of galaxies and the rest of the universe and still allows the current functioning of the universe. There can be no different physical laws at different stages of the formation of the universe.

Therefore, I still have serious doubts about the Space-Time theory, especially because time is an abstract concept that does not interact with space in any way. I endorse this general conception of physicists in this respect. Yet the Space-Time theory seems the best contemporary explanation of the functioning of the universe. I challenge you to find an expert who is able to link this theory with consequences such as galaxies.

D. Let's start from an example

Let's take the following fictional example. An extraterrestrial just arrived on the Earth formulates an equation to explain the engine power of an automobile. He incorporates several factors into his equation, especially the weight of the car. However, this weight is the one dead-stop, 1,525 kg, for example. He forgets to calculate this weight based on the fact that the car is on wheels and that the motor requires less power to move it on wheels than to drag it. The engine does not need to generate as much energy as if the car had no wheels.

I wonder if we do not make a similar mistake when it comes to calculating the power of gravity to explain how a galaxy works.

E. My vision of a galaxy.

Initially, the galaxy was a cloud of dust and gas and other materials that already possessed the capability of attraction: gravity. Over time, a mass formed around a spot, a single more massive object. And here the gravity has increased so much that the mass in the center was crushed due to extreme pressure caused by gravity. 

Curiously, there does not seem to be a galaxy with two centers. Concentration of matter in the center also increased the pressure and thus caused the galaxy in formation to pivot to the point of destroying the mass in the center to make room for a black hole. 

The speed of rotation in the Black Hole reaches at least the speed of light, but the galaxy is far from rotating itself at this speed: no comparison. It is a kind of tornado in the center that affects mainly the immediate environment. Now, if there is no mass in the center, but rather a black hole, so an absence of mass, where does gravity come from, keeping the galaxy in a single set instead of the stars scattering in space? There is more. 

The stars on the periphery of the galaxy rotate at the same speed as those around the center. As a puzzling phenomenon, it's hard to beat! 

(1) The galaxies are moving. They float, so to speak, in space. 

(2) Galaxies move away from each other proportionally. 

(3) Galaxies are moving away faster than others. I bet that this speed of all galaxies was acquired at the Big Bang. So, some materials have been propelled with more force than others. The space being a vacuum, no obstacle (except the gravity ...) slowed their individual speed. 

(4) Solar systems inside a galaxy like ours operate with a force of gravity greater than the gravity generated by the center of the galaxy. 

Our planets rotate around our Sun at varying speeds depending on various factors. A light year represents 9,461,000,000 km. Our solar system is about 26 000 light-years from the center of our galaxy, the Milky Way, whose diameter approaches 106 light-years. In short, we are much closer to the center than to the periphery of our galaxy. Only one light year is already huge, not to say astronomical. How should we believe that gravity alone is responsible for such an extensive structure? Why not?

F. The spiral shape: an intriguing and revealing shape

How can the spiral shape of most galaxies help us believe that gravity plays a major role in the functioning of a galaxy? 

(1) The spiral shape may indicate that the galaxy is older than some others that would be formed long after, following the crash of a previous galaxy, for instance. Young galaxies would not have a spiral shape (hypothesis). 

(2) The tentacles of a spiral galaxy would form because the close surrounding gravity is more important than gravity from the center of the galaxy generated far away. 

(3) The tentacles may have been straight in the beginning to curl up in the long run because of some difference in gravity from the center as they moved towards the periphery of the galaxy.

(4) This hypothesis suggests that, in the long run, the center of the galaxy will eventually scrape the tentacles into a single mass, thus increasing the pressure around the center and the size of the Black Hole.

G. What about Space-Time theory?

The Space-Time theory predicts that any object passing in the environment of another more massive one will be attracted towards the latter. This theory states that an object modifies the surrounding space, so that space is some substance. To date, there is no trace of this so-called substance. There is no evidence that dark matter is responsible for the functioning of the universe.

It must be admitted, however, that Space-Time theory can explain the formation of tentacles.

What is not clearly explained by Albert Einstein's theory is how a celestial object modifies the surrounding space. A stone at the bottom of a river adds pressure to the water. The same dry stone on earth adds pressure to the atmosphere. So an object that passes near another more massive object is attracted by increased pressure around it, not by its gravity.

Einstein predicted that a beam of light passing near a planet would deviate from its trajectory, as in the case of an eclipse. The observations showed that he was right. 

Some experts believe that it is rather the attraction caused by the gravity of the planet. In short, it is difficult to separate these two factors. One remains puzzled by the fact that Albert Einstein has always claimed that space is a vacuum, unless otherwise stated. His Space-time theory goes against his belief. 

There are many theories about the functioning of the universe that seem enticing, but we can not really conduct a so-called scientific experiment to verify them.

H. A basic principle that could skew our understanding of the Universe.

Would we also be biased by the belief that gravity is a weak force in the universe? I think so. It is weak compared to what other forces of the Universe?

The Earth moves around the Sun at more than 107,000 km / h, nearly 150,000,000 km away. How much does our Earth weigh? The Earth weighs exactly 5,972 quintillion metric tons. Or, if you prefer, 5,972 ... followed by 18 zeros. How can one believe that such a mass circulating at such a speed keeps its trajectory because of the same gravity that brings down a tree leaf in autumn?

I. Some objections to Space-Time theory

(1) Curiously, the planets, for example, do not circulate around their sun in a perfect circular trajectory, but rather elliptic. According to the Space-Time theory, a sun should act in a circular fashion on its surrounding space. It does not seem to be the case. On the other hand, the gravity of the sun alone can explain and allow such variations.

(2) In no way is time connected to space. Admittedly, today's universe is different from that of the past, but it is not time that has caused this evolution.

(3) Some claim that the universe is expanding because space is growing, which would lead to distancing galaxies, for example. Where was this space at the Big Bang? If space was concentrated and if it still acts on the visible matter, what was its influence during and after the Big Bang?

(4) Two suns of the same size, but of different masses, should not change the space in a different way. Yet an object that would pass the same distance from each of them would react quite differently. For the massive sun, the object could get caught, while for a little sun, it could move away.

(5) An object passing in the environment of a sun should, according to the Space-Time theory, follow the curvature of the space. It seems rather that the object is more and more attracted towards the sun as it approaches it. This object should follow a path before reaching the sun, continue this path to where it is closer and continue this path after, of course if it is not caught by the sun, hence showing a round trajectory. Curiously, even if the space of each object is different, the object that passes behaves differently. This would be more the case if the objects that pass would be of different masses too.

No. 15

(English version at the end)

Ma formulation de la gravité

La tradition veut que l’on mesure la gravité d’un objet, une planète par exemple, d’après la vitesse qu’un objet en chute libre tombe sur cette planète. La gravité comme telle ne se mesure pas directement, mais par ses effets.

Quant à la gravité de la Terre, tout objet tombe à la vitesse de 9.8 m/s2. Pour calculer votre voyage de Montréal à Vancouver, vous pouvez calculer la distance ou le temps qu’il vous faudra à la vitesse de 100 km/h. Ce sont des mesures de référence acceptables. La distance entre des galaxies se mesure en années-lumière tellement elle est grande.

Plus j’étudie la gravité, mieux je la comprends. Du moins, c’est mon impression. C’est une autre façon d’apprécier notre vaisseau spatial et sa fragilité qui nous préoccupe de plus en plus.

La formule habituelle que l’on utilise pour calculer la force de la gravité ne me satisfait guère. Elle est simple, mais elle me semble incomplète. Je tente de l’améliorer en tenant compte des convictions ou des facteurs suivants. Une formule simple qui ne s’applique pas à toutes les situations n’est pas efficace, si nous voulons avoir une compréhension plus juste de la réalité de l’Univers.

(1) La gravité est une force centralisatrice dont la puissance est supérieure au centre d’un objet qu’à sa périphérie. La diminution est progressive aussi à mesure que l’on s’éloigne de l’objet. La gravité est plus forte au centre de la Terre que sur la Terre.

(2) La force de la gravité d’un objet me semble conditionnée par trois facteurs variables : (a) la densité de l’objet; (b) la nature atomique de l’objet et (c) la taille de l’objet.

(3) La gravité est une force attractive et non répulsive: elle tire, mais ne pousse pas.

(4) La gravité n’est pas unique à un objet sphérique. Donc, le centre magnétique d’un objet ne correspond pas nécessairement au centre géométrique d’un objet. Changer la forme d’un objet ne change pas sa gravité, mais son centre. Si la masse est la même, alors la gravité est la même.

(5) La gravité est cumulative pour un objet. Couper un objet en deux coupe la gravité en deux. En fusionnant deux objets, le résultat de cette fusion est égal aux deux gravités initiales. Chaque objet possède sa gravité inhérente, sa gravité propre à lui.

(6) La gravité inhérente d’un objet ne change pas même si un autre objet le frôle. La Lune attire la Terre, et inversement. Parce que la Lune est proche de la Terre, sa gravité inhérente n’augmente pas pour autant. Sa capacité d’attirer la Terre n’augmente pas parce que la Terre est proche d’elle. La gravité inhérente d’un objet est donc constante, mais varie entre les objets.

(7) La gravité d’un objet n’est pas annulée par la gravité d’un autre objet, nonobstant la différence de taille entre les deux. Sa gravité inhérente n’est pas augmentée non plus, évidemment. Un individu possède une gravité, faible cependant. Le fait qu'il soit sur la Terre dont la gravité est supérieure à la sienne ne lui fait pas perdre cette gravité propre à lui. De même, une planète entourée de lunes ne perd pas de sa gravité inhérente parce qu’elle agit sur plusieurs objets au lieu d’un seul: elle exerce la même gravité sur chacune des lunes.

(8) La gravité diminuant du centre de l’objet jusqu’à loin à l’extérieur de l’objet (à l'infini...), la gravité mesurée à la surface de l’objet ne peut servir à définir une loi de la gravité.

(9) Notre façon de mesurer la gravité à la surface est accommodante, mais arbitraire.

(10) La gravité peut différer selon l’endroit de l’objet. Par exemple, la gravité diffère sur la Terre selon l’endroit. La gravité varie sur la Terre et est supérieure dans le Nord où les gisements de fer sont énormes. Votre poids au Nord est supérieur à celui au niveau de l'Équateur. On voit bien que la nature des éléments et leur densité influencent la force de la gravité.

(11) La taille n’est pas le meilleur indicateur de la force de la gravité. Mais, combinée aux deux autres facteurs, il joue un rôle indispensable pour mesurer la force de la gravité.

(12) En physique, une loi porte sur un mode d’opération (MO), une manière d’agir de la matière. Mais, le MO de la gravité varie selon la matière. Il ne peut y avoir une loi pour chaque nature de matière, chaque MO. Une loi doit exprimer une constante et non une variabilité.

(13) La gravité d’un objet en tant que telle ne se mesure pas : on mesure son effet sur l’objet en question et sur d’autres objets. On mesure la gravité de la Terre et son effet d’attraction sur la Lune.

En physique, une loi est une équation qui définit un mode d’opération (MO) constant. Puisque la gravité est variable, on peut définir le MO de la gravité, mais on ne peut en faire une loi, à mon humble avis. Ce qui me semble constant, c’est la présence incontournable de facteurs impliqués dans l’équation. Ce qui me semble constant, ce sont les facteurs qui entrent en jeu pour générer de la gravité.

L’équation que je propose est la suivante :

G = T x g(Ma x D) 

donc 

G = Tg(MaD)

Terminologie :
G = gravité ou puissance d’attraction
T = Taille de l’objet (planète)
g = vitesse d’accélération d’un objet attiré par la planète
Ma = masse atomique de la nature ou de la matière qui compose la planète
D = Densité de la matière: quantité au centimètre cube, par exemple

La différence de ma formule avec la formule habituelle semble subtile, voire banale. Bien sûr, une planète se compose de matières diverses et en quantité variable, ce qui complique le calcule précis de la gravité. La formule habituelle est utile lorsqu’il s’agit d’une planète à composition homogène, mais pour des astres hétérogènes, la formule habituelle ne donne qu’une estimation vague.

Ma formule introduit deux facteurs significatifs : (1) la nature de la matière et (2) sa densité. On voit bien que si un astre est de petite taille, mais que la matière se compose d’atomes lourds et denses, il peut avoir une gravité considérable, voire énorme nonobstant sa petite taille.

Ma formula for gravity

Traditionally, we measure the gravity of an object, a planet for example, according to the speed that a falling object falls on this planet. Gravity as such is not measured directly, but by its effects.

As for the gravity of the Earth, any object falls at the speed of 9.8 m/s2. To calculate your trip from Montreal to Vancouver, you can calculate the distance or the time you need at a speed of 100 km/h. These are acceptable reference measures. The distance between galaxies is measured in light-years, in order to ease the calculation

The more I study gravity, the better I understand it. At least, that's my impression. This is another way to appreciate our spacecraft and its fragility which concerns us more and more.

The usual formula used to calculate the force of gravity does not satisfy me. It's simple, but it seems incomplete. I try to improve it by considering the following convictions or factors. A simple formula that does not apply to all situations is not effective if we want to have a more accurate understanding of the reality of the Universe.

(1) Gravity is a centralizing force whose power is greater at the center of an object than at its periphery. The decrease is gradual as one moves away from the object. Gravity is stronger in the center of the Earth than on Earth.

(2) The force of the gravity of an object seems to me conditioned by three variable factors: (a) the density of the object; (b) the atomic nature of the object and (c) the size of the object.

(3) Gravity is an attractive and non-repulsive force: it pulls but does not push.

(4) Gravity is not unique to a spherical object. Therefore, the magnetic center of an object does not necessarily correspond to the geometric center of an object. Changing the shape of an object does not change its gravity, but its center. If the mass is the same, then gravity is the same.

5) The gravity is cumulative for an object. Cut an object in two cuts the gravity in two. By merging two objects, the result of this merger is equal to the two initial gravities. Each object has its inherent gravity, its own gravity.

(6) The inherent gravity of an object does not change even if another object is close to it. The Moon attracts the Earth, and vice versa. Because the Moon is close to Earth, its inherent gravity does not increase. Its ability to attract the Earth does not increase because the Earth is close to it. The inherent gravity of an object is therefore constant, but varies between objects.

(7) The gravity of an object is not canceled by the gravity of another object, notwithstanding the difference in size between the two. Its inherent gravity is not increased either, obviously. An individual has a gravity, however weak. The fact that he is on Earth whose gravity is greater than his own does not make him lose that gravity of his own. Likewise, a planet surrounded by moons does not lose its inherent gravity because it acts on several objects instead of one: it exerts the same gravity on each of the moons.

(8) The gravity decreasing from the center of the object to far outside the object (to infinity ...), the gravity measured on the surface of the object can not serve to define a law of gravity.

(9) Our way of measuring gravity on the surface is accommodating, but arbitrary.

(10) Gravity may differ depending on the location of the object. For example, gravity differs on the Earth depending on the location. Gravity varies on Earth and is higher in the North where iron deposits are enormous. Your weight is higher in the North than at the Equator. It is clear that the nature of the elements and their density influence the force of gravity.

(11) Size is not the best indicator of the strength of gravity. But, combined with the other two factors, it plays an indispensable role in measuring the force of gravity.

(12) In physics, a law deals with a mode of operation (MO), a way of acting on matter. But, the MO of gravity varies according to the material. There can not be a law for every kind of matter, every MO. A law must express a constant and not a variability.

(13) The gravity of an object as such cannot be measured: its effect is measured on the object in question and on other objects. We measure the gravity of the Earth and its effect of attraction on the Moon.

In physics, a law is an equation that defines a constant mode of operation (MO). Since gravity is variable, we can define the MO of gravity, but we can not make it a law, in my humble opinion. What seems to me constant is the unavoidable presence of factors involved in the equation. What seems to me constant is the factors that come into play to generate gravity.

The equation I propose is:

G = T x g (Ma x D)

so

G = Tg (MaD)

Terminology:
G = gravity or attraction power
T = Size of the object (planet)
g = speed of acceleration of an object attracted by the planet
Ma = atomic mass of nature or matter that makes up the planet
D = Density of matter: amount per cubic centimeter, for example

The difference of my formula with the usual formula seems subtle, even banal. Of course, a planet is composed of various materials and in variable quantity, which complicates the precise calculation of the gravity. The usual formula is useful when it is a planet with homogeneous composition, but for heterogeneous stars, the usual formula gives only a vague estimate.

My formula introduces two significant factors: (1) the nature of the material and (2) its density. It is clear that if a star is small, but the material is composed of heavy and dense atoms, it can have a considerable gravity, even enormous despite its small size.