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.

No. 14

(English version at the end)

Désolé, mais ce ballon de plage n'a rien à voir 
avec vos vacances d'été.

Un exemple simple, mais pas simpliste 

L’exemple suivant devrait attiser votre curiosité et votre réflexion. Imaginons des boules de 1000 kg chacune. Si leur poids est identique, leur taille diffère, certaines étant réduites, alors que d’autres sont volumineuses. On les lance dans les eaux calmes d’un lac. Les plus petites vont vite se retrouver sur le fonds du lac. Les plus volumineuses vont flotter parce que leur volume les rendent plus légères que l’eau. Cependant, l’une d’elles reste prisonnière entre la surface et le fond du lac, entre deux eaux.

Maintenant, plongez et appliquez la pression de votre doigt à n’importe lequel endroit de cette boule. Vous constaterez que vous la manoeuvrez à volonté sans effort. Pourtant, cette boule pèse 1000 kg. C’est tout comme si elle n’avait plus de poids. Cette boule n’a pas perdu son poids : il existe toujours. Des conditions de son environnement annulent cette caractéristique. Dans ce cas-ci, c’est la pression de l’eau associée à un volume qui neutralise la gravité de la boule.

Sortons de l’eau et montons dans l’espace. Les astres qui tournent autour d’un soleil et les systèmes solaires qui pivotent dans une galaxie possèdent des poids considérables, énormes. On prétend que la gravité seule leur permet ce mouvement perpétuel en même temps que l’on soutient que cette gravité, preuve à l’appui, est une force faible de l’Univers. Il y a là une contradiction, un paradoxe.

Je tente de vérifier l’hypothèse qu’il y a « quelque chose » dans leur environnement qui rend leur poids obsolète, quasi-inexistant au point que ces astres sont manoeuvrés par une gravité sans grande puissance. C’est tout comme si ces astres se comportaient comme la boule de 1000 kg coincée entre deux eaux. Pourtant ces astres circulent dans l’espace que l’on dit vide. On comprend que des experts préfèrent assumer qu’il existe une énergie « noire » qui permet aux astres de se comporter comme ils le font. Je tente une autre explication.

Le mouvement 

Même si l’on a les pieds bien collés au sol et que l’on reste immobile, ça ne signifie pas pourtant que, en relation avec d’autres astres, d’autres galaxies, on est vraiment immobile. L’Univers est en mouvement depuis le Big Bang, soit environ 14 milliards d’années. Si c’est le cas, il va sans dire que l’espace est un vide, un vaccum pur, n’offrant aucun obstacle pour ralentir ce mouvement.
La Terre pivote sur elle-même à une vitesse de 1700 km/h. Mais, ce n’est pas cette vitesse qui m’intéresse. La Terre voyage autour du Soleil à raison de 30 km/s ou 108 000 km/h. Davantage pertinent pour mon hypothèse, la vitesse de rotation des systèmes solaires dans la Voie Lactée est de 220 km/s ou 792 000 km/h. WOW ! Et l’Univers est en constante expansion, en surcroît : les galaxies voyagent elles aussi. Vraiment, dans l’Univers, on a la bougeotte facile.... !


Vous venez de saisir la comparaison entre la boule entre deux eaux d’un lac et un système solaire dans une galaxie. Dans la galaxie, ce qui permettrait à un système solaire de maintenir sa position à l’intérieur malgré sa masse, c’est qu’il est en mouvement. Il flotterait pour ainsi dire, ce qui le « délesterait » de son poids et ce qui permettrait à la gravité (force gravitationnelle, en fait) d’avoir de l’emprise.

La gravité dans une galaxie ne peut, à mon humble avis, provenir du Trou noir : elle proviendrait des astres (planètes et étoiles). La gravité est additive : plus il existe d’astres, plus la gravité qui s’en dégage est puissante. Les astres à la périphérie d’une galaxie maintiennent leur position grâce à cette gravité cumulée qui se propage jusqu’à eux. 

C’est la gravité qui a formé la galaxie et c’est toujours elle qui la maintient en opération. C’est aussi la gravité qui crée un Trou noir au centre, et certainement pas l’inverse. Le Trou noir est une conséquence de la gravité, démontrant ainsi l’énorme puissance de la gravité générée par la densité plus grande des astres au centre de la galaxie. 

Sorry, but this ball has nothing to do 

with your summer vacations

A simple example, but not simplistic

The following example should stir your curiosity and your thinking. Imagine balls of 1000 kg each. If their weight is the same, their size differs, some are reduced, while others are bulky. They are thrown into the calm waters of a lake. The smaller ones will quickly find themselves on the bottom of the lake. The larger ones will float because their volume makes them lighter than water. However, one of them remains trapped between the surface and the bottom of the lake, between two waters.

Now, dive and apply finger pressure to any part of this ball. You will find that you can maneuver it at will without effort. However, this ball still weighs 1000 kg. It's just like it's out of weight. This ball has not lost its weight: it still exists. Conditions of its environment cancel this characteristic. In this case, it is the water pressure associated with a volume that neutralizes the gravity of the ball.

Let's get out of the water and go up into space. The stars that revolve around a sun and the solar systems that rotate in a galaxy have considerable, enormous weights. It is believed that gravity alone permits this perpetual motion at the same time as it is believed that this gravity, proof in support, is a weak force of the Universe. It seems to me as a contradiction, a paradox.

I try to verify the hypothesis that there is "something" in their environment that makes their weight obsolete, almost non-existent to the point that these stars are maneuvered by a gravity without great power. It's as if these stars behaved like the 1000 kg ball wedged between two waters. Yet these stars circulate in the space that is said to be empty. Take note that some experts prefer to assume that there is a "black" energy that allows the stars to behave as they do. I try another explanation.

Movement

Even if you have your feet firmly on the ground and you stay still, that does not mean that, in relation to other stars, other galaxies, you are really still. The Universe is in motion since the Big Bang, about 14 billion years ago. If this is the case, it goes without saying that space is a void, a pure vacuum, offering no obstacle to slow this movement.

The Earth pivots on itself at a speed of 1700 km/h. But it's not this speed that interests me. The Earth travels around the Sun at a rate of 30 km/s. More relevant for my hypothesis, the rotation speed of the solar systems in the Milky Way is 220 km/s. WOW! And the Universe is constantly expanding, in addition: galaxies travel too. Really, in the Universe, one has the easy wander ....!

You have just grasped the comparison between the ball stuck between two waters of a lake and a solar system in a galaxy. In the galaxy, what is allowing a solar system to maintain its position despite its mass is that it is moving. It floats, so to speak, a condition which "unloads" it from its weight and allow gravity (gravitational force, in fact) to have a hold on it.

Gravity in a galaxy cannot, in my humble opinion, come from the Black Hole: it would rather come from the stars (planets and stars). Gravity is additive: the more stars there are, the greater the gravity generated. The stars on the periphery of a galaxy maintain their position thanks to this cumulative gravity that spreads to them. It is the gravity that was responsible for the formation of the galaxy and it is always gravity that keeps it in operation. It's also gravity that creates a black hole in the center, and certainly not the other way around. The Black Hole is a consequence of gravity, demonstrating the enormous power of gravity generated by the greater density of the stars in the center of the galaxy.

No. 13

(English translation at the end)
Poids et gravité

Avant de vous faire part de ma dernière idée farfelue, voici un tableau qui montre le poids qu'un individu aurait sur les astres de notre système solaire si ce poids est de 50 kg sur la Terre. Il varierait de 1 400 kg à 3 kg, selon que vous seriez sur le Soleil ou sur Pluton.

 

Afin de mieux vous montrer à quel point le poids d'un individu peut varier dans l'univers, dans le tableau suivant vous voyez que la variation est considérable. J'ai même ajouté le poids prédit si l'individu se tenait sur un ballon dans un coin reculé de l'espace. Autrement, si l'individu ne se trouve pas sur un autre objet, quel est son poids véritable? D'abord, a-t-il un poids?

Tout objet a un poids bien à lui, nonobstant l’endroit où il se situe. Par contre, le même objet sur différentes planètes aura un poids différent. N’est-ce pas contradictoire? En fait, ce n’est pas son poids comme tel qui est différent, mais la force qu’exerce la gravité sur lui. Donc, à un certain égard, le poids est relatif et non absolu.

Tous les objets ont une gravité différente. En général, un objet de plus grande taille dégagera une gravité supérieure à un objet de plus petite taille. Mais, ce n’est pas toujours la règle. La gravité dépend avant tout de la nature des objets. Un objet qui tiendrait dans la main pourrait avoir une gravité de millions de kilogrammes : il ne tiendrait pas longtemps dans la main....

On pourrait croire que je jongle avec les mots, des mots qui ne changent pas la réalité. Chaque objet de l’univers possède son poids généré par sa masse atomique. Une locomotive est lourde sur la Terre. Elle pourrait peser presque rien sur une planète légère, disons faite de gomme à mâcher. Elle pourrait être des milliers de fois plus lourde sur une planète dense dont la masse atomique est considérable. Combien pèse une locomotive, alors? Lequel de ces poids est son vrai poids?

 

La distinction entre poids et gravité (force gravitationnelle, force d’attraction) est difficile à maîtriser. Comment un individu peut-il peser à la fois 50 kg sur Terre et 19 kg sur Mercure? L’individu reste pourtant le même.

Une idée farfelue

Je viens de montrer que la gravité entre deux objets est un phénomène de « relativité ». La force de la gravité dépend de la nature des deux objets en relation. La gravité entre deux objets représente la somme de leurs gravités. Donc, la gravité est cumulative entre des objets, nonobstant leur gravité individuelle. La gravité de l’un n’annule pas la gravité de l’autre : une notion essentielle.

La gravité dépasse aussi l’objet : elle s’étend en dehors de l’objet et diminue avec la distance.

La gravité voyage à la vitesse de la lumière.

NOTE: Une année-lumière équivaut à 9 460 730 472 580,8 km.

La gravité est constante, en autant que la masse atomique est constante. Une planète qui s’éteint voit sa gravité diminuer.

J’assume que le Trou noir d’une galaxie ne génère pas de gravité : une croyance personnelle. Pas de masse atomique, pas de gravité. Un trou, ce n’est pas une masse, un objet. La structure d’une galaxie serait plutôt maintenue par la gravité cumulative des étoiles (systèmes solaires). Ces étoiles, elles, possèdent une masse atomique. Si une galaxie se compose de 100 milliards d’étoiles, c’est la gravité cumulée de ces étoiles qui maintient la galaxie en opération. La gravité près du Trou peut être importante, astronomique, mais pas dans le Trou noir.

Comment un système solaire à la périphérie de la galaxie, à une distance de 50 000 années-lumière du Trou noir, peut-il rester accroché à la galaxie sans s’éloigner et se perdre dans l’espace? Nous assumons qu’il conserve sa trajectoire grâce à la gravité. Mieux encore, il pivote à la même vitesse qu’un système solaire tout près du Trou noir. Comment est-ce possible? Voici mon hypothèse, ou plutôt, mon idée farfelue à ce sujet.

Les milliards d’étoiles de la galaxie conservent leur position respective parce que chacune d’elle attire les autres en même temps que les autres l’attirent. Les forces d’attraction autour d’une étoile sont d’égale puissance. Par conséquent, ces forces s’annulent, permettant à chaque étoile de maintenir sa position. C'est ce qui permettrait à la galaxie de tourner sur elle-même et aux étoiles de conserver leur position respective dans la galaxie.

Pourquoi une galaxie tourne-t-elle sur elle-même? L’explication de ce phénomène est similaire à l’eau qui s’écoule de votre évier : de la matière sous pression pivote. La tornade est un autre exemple de ce phénomène connu. Le Trou noir est un broyeur qui finira par avaler la galaxie. Le Trou noir serait apparu après la formation de la galaxie, et non avant.

La sempiternelle question

Comment un système solaire à des milliards de kilomètres du centre d’une galaxie est-il retenu à la périphérie où la gravité ne peut être importante? Si elle n’est pas importante, elle est tout de même suffisante: les étoiles sont retenues par la gravité. Alors, comment peut-elle être suffisante si ce système solaire représente un poids énorme? Revenons à notre exemple du début.

Mon idée farfelue stipule que ce système solaire, donc tous les systèmes solaires (étoiles) de la galaxie, n’aurait qu’un poids relatif et non absolu. Comment une force faible comme la gravité peut-elle retenir des milliards d’étoiles à des milliards de kilomètres, à moins que ces étoiles ne pèsent à peu près rien et que leur poids soit relatif et non absolu. Un objet d’un milliard de kg ne peut être retenu sur une trajectoire à la périphérie d'une galaxie avec la force de gravité que nous connaissons: difficile à croire...

Plutôt que de croire que les objets de l’univers ont un poids relatif, on préfère croire qu’il existe une force qui retient l’univers dans sa forme et dans son fonctionnement actuel. On parle ainsi de matière et d’énergie noire, soit quelque chose que l’on n’est pas parvenu à détecter encore à ce jour.

Ça ne me semble pas suffisant de répondre à une question en disant : « Je ne sais pas ». Qui ne s'interroge pas, ne cherche  pas et ne trouve donc pas!

Weight and gravity

Before I tell you my latest crazy idea, here is a table that shows the weight that an individual would have on the stars of our solar system if this weight is 50 kg on the Earth. It would vary from 1,400 kg to 3 kg, depending on whether you are on the Sun or Pluto.

In order to show you how much the weight of an individual can vary in the universe, in the following table you see that the variation is considerable. I even added the predicted weight if the individual was standing on a balloon in a remote corner of space. Otherwise, if the individual is not on another object, what is his true weight? First, does it have a weight?

Every object has a weight of its own, notwithstanding where it is located. On the other hand, the same object on different planets will have a different weight. Is not this contradictory? In fact, it is not his weight as such that is different, but the force that gravity exerts on him. So, in one respect, the weight is relative and not absolute.

All objects have different gravity. In general, a larger object will have a greater gravity than a smaller object. But, that's not always the rule. Gravity depends primarily on the nature of the objects. An object that would hold in the hand could have a gravity of millions of kilograms: it would not hold long in the hand ....

One might think I'm juggling words, words that do not change reality. Every object in the universe has its weight generated by its atomic mass. A locomotive is heavy on the Earth. It could weigh almost anything on a light planet, say made of chewing gum. It could be thousands of times heavier on a dense planet whose atomic mass is considerable. How much does a locomotive weigh, then? Which of these weights is his true weight?

The distinction between weight and gravity (gravitational force, force of attraction) is difficult to control. How can an individual weigh both 50 kg on Earth and 19 kg on Mercury? The individual remains the same, however.

A wacky idea

I have just shown that the gravity between two objects is a phenomenon of "relativity". The force of gravity depends on the nature of the two objects in relation. The gravity between two objects represents the sum of their gravities. So gravity is cumulative between objects, notwithstanding their individual severity. The gravity of one does not negate the gravity of the other: an essential notion.

Gravity also exceeds the object: it extends outside the object and decreases with distance.

Gravity travels at the speed of light.

Gravity is constant, as long as the atomic mass is constant. A planet that goes out has its gravity diminish.

I assume that the black hole of a galaxy does not generate gravity: a personal belief. No atomic mass, no gravity. A hole is not a mass, an object. The structure of a galaxy would rather be maintained by the cumulative gravity of the stars (solar systems). These stars have an atomic mass. If a galaxy consists of 100 billion stars, it is the cumulative gravity of these stars that keeps the galaxy in operation. Gravity near the Hole can be important, astronomical, but not in the Black Hole.

How can a solar system on the periphery of the galaxy, at a distance of 50,000 light-years from the Black Hole, remain attached to the galaxy without moving away and getting lost in space? We assume that he keeps his trajectory thanks to gravity. Better yet, it rotates at the same speed as a solar system near the Black Hole. How is it possible? Here is my hypothesis, or rather, my wacky idea about it.

The billions of stars in the galaxy maintain their respective positions because each of them attracts others at the same time as others attract it. The forces of attraction around a star are of equal power. As a result, these forces cancel each other out, allowing each star to maintain its position. This would allow the galaxy to spin on itself and the stars to maintain their respective positions in the galaxy.

Why does a galaxy turn on itself? The explanation for this is similar to the water flowing from your sink: pressurized material rotates. The tornado is another example of this known phenomenon. The Black Hole is a crusher that will eventually swallow the galaxy. The Black Hole would have appeared after the formation of the galaxy, not before.

The eternal question

How is a solar system billions of kilometers from the center of a galaxy retained on the periphery where gravity can not be important? If it is not important, it is still sufficient: the stars are held by gravity. So how can it be sufficient if this solar system is a huge burden? Let's go back to our example from the beginning.

My wacky idea states that this solar system, so all the solar systems (stars) of the galaxy, would have a relative weight and not absolute. How can a weak force like gravity hold billions of stars billions of miles away, unless these stars weigh almost nothing and their weight is relative and not absolute. An object of a billion kg can not be held on a trajectory on the periphery of a galaxy with the force of gravity that we know: hard to believe ...

Rather than believing that the objects of the universe have a relative weight, we prefer to believe that there is a force that holds the universe in its current form and functioning. We are talking about matter and dark energy, something that we have not managed to detect yet.

It does not seem to me sufficient to answer a question by saying, "I do not know." Who does not question, does not seek and therefore does not find!