En finir avec la légende urbaine de la force centrifuge équilibrant la force d’attraction de Newton
En 1939, Paul Valéry écrivit dans Mélange : « Il fallait être Newton pour apercevoir que la Lune tombe, quand tout le monde voit bien qu’elle ne tombe pas. ». Le poète décrit ici le malaise que nous ressentons quand on tente d’expliquer la gravitation. Le plus souvent on imagine que la Lune est soumise à la force centrifuge compensant la force d’attraction de Newton. Il n’y a rien de plus faux.
Intuitivement il nous parait évident que la force d’attraction universelle de Newton ne peut provoquer qu’un mouvement en ligne droite. Nous savons en effet, grâce à notre expérience de tous les jours, ce qu’est une force d’attraction. Un marin remontant son ancre exerce une force d’attraction sur celle-ci, une dépanneuse remorquant une voiture exerce une attraction sur celle-ci. Et si la dépanneuse tire en ligne droite, la voiture est attirée en ligne droite, mais elle ne se met jamais à orbiter autour de la dépanneuse. C’est pourtant ce que prétend Newton à propos de la Lune avec son hypothèse indémontrable de l’attraction universelle.
Car l’attraction universelle est en effet une hypothèse indémontrable, un postulat. Si Newton peut nous convaincre que la Terre attire la pomme qui tombe de l’arbre, il n’est pas en capacité de prouver que la pomme attire la Terre. Il n’est pas non plus en capacité de nous prouver expérimentalement que la pomme chute bien sur une droite, mais pas sur une trajectoire à courbure très faible par exemple.
Mais Newton est un tel génie, si grand, qu’il est inimaginable qu’il puisse se tromper. Il est considéré comme cette jeune fille des contes de Perrault qui crachait des roses, des perles et des diamants dès qu’elle prononçait une parole, car une bonne fée lui avait accordé ce don, à la différence que Newton crache des vérités universelles. Donc attention si vous osez le critiquer, car, qui êtes vous pour oser contredire un tel génie ? Cet argument est socialement imparable, bien que dénué de fondement scientifique, mais il vous sera opposé systématiquement, avant même que vous ayez le temps d’exposer vos preuves.
La légende urbaine de la centrifugeuse
Alors, puisqu’on ne peut pas critiquer la théorie de Newton, il nous faut trouver une explication pour tenter de mettre quand même un peu de logique dans sa proposition, qui nous paraît si éloignée de notre réalité physique. La plus courante, celle que vous lirez le plus souvent, est la légende urbaine de la force centrifuge qui compense la force d’attraction de Newton. La Lune tournerait autour de la Terre car d’un côté elle est attirée par elle, et de l’autre elle est repoussée par la force centrifuge. Il n’y a pourtant rien de plus faux que cela. Permettez-moi d’expliquer pourquoi.
En premier lieu, selon le principe d’inertie de Galilée, si la somme des forces agissant sur un corps est nulle, le corps aura une vitesse rectiligne, constante ou nulle. Ainsi pour la Lune, si la force centrifuge compense la force d’attraction, la somme des forces est nulle, et la Lune devrait aller en ligne droite à vitesse constante, et donc sortir de l’orbite terrestre. Ce n’est évidemment pas ce que nous observons. Une telle solution poserait en outre un gros problème : l’équilibre entre les forces serait instable, et une simple éruption solaire, ou la chute d’une météorite, ajouterait une force supplémentaire , ce qui détruirait cet équilibre précaire, poussant la Lune vers l’espace infini.
Ajoutons que Thomas Pesquet dans la station spatiale subirait lui aussi une force centrifuge, c’est à dire qu’il existerait une pesanteur dans la station, à peine moins forte que celle que nous ressentons sur Terre, mais de sens opposé. Et comme dans une centrifugeuse, les objets légers se positionneraient d’un côté de la station, et les lourds de l’autre. Pire encore, l’existence d’une force centrifuge aurait un inconvénient majeur : les astres tels que la Lune ou la Terre ne pourraient pas être de forme sphériques, mais aplatie, comme le linge est aplati sur le tambour de la machine à laver.
En réalité la force centrifuge n’est pas une véritable force, mais une force dite « fictive », car elle n’est ressentie que dans les repères en rotation. Vous ressentez la force centrifuge dans votre voiture sur un rond point, mais pour un observateur extérieur les mathématiques décrivant le mouvement de votre voiture ne font apparaître qu’une seule force, la force centripète, égale et opposée à la force centrifuge que vous ressentez uniquement à l’intérieur de la voiture. Sans cette force centripète, dirigée vers le centre du rond point, la voiture irait tout droit. Pour l’observateur extérieur, aucune force centrifuge n’entre dans l’équation du mouvement de la voiture. Il en va de même pour la Lune, aucune force centrifuge ne peut être invoquée pour expliquer son mouvement observé depuis l’extérieur.
Einstein à la rescousse ... sans grand succès
Il faut donc oublier la force centrifuge pour expliquer le mouvement de la Lune, et les mouvements gravitationnels en général. C’est à ce problème que s’est attelé Einstein en proposant la Relativité Générale. Il sentait bien lui aussi, comme nous, que quelque chose n’allait pas avec la proposition de Newton. Un jour il eut ce qu’il a appelé « la plus belle idée de ma vie ». Vivant en Suisse dans un immeuble moderne, il disposait d’un ascenseur, chose rare au début du XXème siècle. Il s’imagina alors que l’ascenseur se décroche. Que se passerait-il ? Puisque Galilée avait montré que tous les corps tombent à la même vitesse dans un champ de gravitation, quelle que soit leur masse, l’ascenseur tomberait à la même vitesse que lui, et que son journal à côté de lui. Ainsi vu de l’intérieur de l’ascenseur tout semblerait en état d’apesanteur. Il faut rappeler ici que dans ces années là, vers 1907, rien ni personne n’a encore été satellisé autour de la Terre, et que personne n’a même jamais imaginé que l’état d’apesanteur puisse exister. Pour la petite histoire, en 1961 lorsque Gagarine est le premier humain envoyé dans l’espace, il a l’ordre de ne pas se dessangler de son siège, car on ne sait pas bien en quoi consiste l’apesanteur, ni ses effets sur le corps. La découverte par Einstein de cet état est donc spectaculaire de clairvoyance, plus d’un demi siècle avant qu’elle ne soit expérimentée pour la première fois.
Ainsi Einstein comprend que tous les corps soumis à un champ de gravitation doivent être en apesanteur. Et cela explique donc que les astres soient tous sphériques, et pas aplatis par une force centrifuge. Mais il reste un problème : selon le principe de Galilée, l’état d’apesanteur ne peut exister que si le corps en mouvement ne subit aucune force, et il ne peut alors posséder qu’une vitesse rectiligne uniforme. Or ce n’est pas le cas, la chute est un mouvement accéléré, donc pas uniforme, et qui dit accélération dit force, car cette dernière vaut la masse multipliée par l’accélération.
Einstein va alors proposer que le corps en gravitation ressente l’apesanteur uniquement dans son référentiel propre, différent du référentiel d’un observateur extérieur, qui pour sa part constate l’effet de la force de gravitation en observant le mouvement courbe du corps. La situation est donc assez semblable à celle de la voiture dans le rond point, à la différence que le passager ne ressent plus une force centrifuge, mais l’apesanteur.
Pour expliquer cette étrangeté, son idée est la suivante : l’espace-temps se courbe autour des astres massifs. Dès lors un corps qui orbite autour d’un autre suivra cette courbure, mais ne ressentira aucune force dans son référentiel propre. C’est un peu comme nous à la surface de la Terre, nous avons l’impression localement que la Terre est plate, mais en réalité elle est ronde. Sa courbure est tellement faible dans notre référentiel propre qu’elle nous paraît plate. Il en va de même pour la courbure de l’espace-temps d’Einstein. Thomas Pesquet tourne autour de la Terre à 28 000 km/h pour un observateur extérieur, mais dans son référentiel propre il va en ligne droite à vitesse constante, donc il est en état d’apesanteur. S’il ferme les yeux il ne pourra pas savoir qu’il possède une vitesse aussi vertigineuse, il se sentira comme s’il était à l’arrêt complet. Les travaux d’Einstein sont donc très intéressants car ils donnent une explication à l’effet d’apesanteur, et par là expliquent notamment la sphéricité des astres.
Malheureusement ça ne suffit pas à expliquer pourquoi une force attractive provoque une rotation, alors qu’elle devrait provoquer une translation, c’est à dire pourquoi la Lune tourne autour de la Terre au lieu de lui tomber dessus, qu’elle soit en état d’apesanteur ou pas.
En effet il faut savoir que la théorie de la Relativité Générale se réduit à la théorie de Newton pour des masses « faibles » et des vitesses « petites » devant celle de la lumière. Ainsi à part quelques cas particuliers d’étude comme les trous noirs, les quasars, les lentilles gravitationnelles ou les étoiles à neutron, les astrophysiciens n’utilisent pas la Relativité Générale, mais dans 90 % des cas toujours la théorie de Newton, car les deux sont mathématiquement équivalentes, en revanche les calculs sont plus simple avec Newton. Et toutes deux postulent l’existence d’une force attractive, sans pouvoir en donner une preuve scientifique. Pire même, dans le cas d’Einstein il lui faut poser une hypothèse indémontrable supplémentaire, le principe d’équivalence, pour parvenir à être cohérent avec l’attraction rectiligne de Newton.
Lagrange et Hamilton avaient la clé ... mais ne l’ont pas vue
Donc patatras, nous ne savons toujours pas expliquer pourquoi les astres ne s’agglomèrent pas par attraction, mais tournent les uns autour des autres, aussi loin que portent nos télescopes. Car il faut cesser de nous prendre pour des billes, on sait ce que provoque l’attraction. Lançons sur une table une grosse poignée de petits aimants, et faisons vibrer la table, au bout d’un certain temps tous les aimants se seront agglomérés car ils s’attirent. En aucun cas les aimants ne se mettent à orbiter les uns autour des autres. Alors pourquoi tous les astres qui s’attireraient ne s’organiseraient-ils pas comme des aimants ? Pourquoi les centaines de milliards d’étoiles d’une galaxie tournent-elles autour d’un centre au lieu de s’agglomérer en un trou noir monstrueux ?
Ce sont Lagrange et Hamilton qui ont ouvert la porte à la solution. W.R. Hamilton est un mathématicien et physicien du XIXème siècle, il est l’équivalent anglo-saxon de notre J.L. Lagrange, lui aussi mathématicien et physicien du XIXème siècle, inhumé au Panthéon. Leurs travaux ont consisté, entre autres, à donner une justification mathématique à l’existence des orbites kepleriennes (c’est à dire qui respectent les 3 lois de Kepler) à partir de l’accélération attractive de Newton. Ce dernier avait bien sûr réalisé la même chose dans ses Principia, mais d’une façon fort peu synthétique, et très éloignée des critères mathématiques modernes du XIXème siècle. À ce propos, je conseille au lecteur de parcourir quelque pages de la traduction française des Principa par Émilie du Châtelet [1], écrits initialement en latin. Vous y constaterez que les choses sont infiniment moins claires pour Newton que l’expurgé moderne trouvé dans tout bon livre de cours sur la gravitation [3]. La simplification entre les deux a été apportée principalement par Lagrange [2], et un peu par Hamilton.
Pour y parvenir ils vont faire une analyse mathématique du mouvement keplerien, car ils sont avant tout mathématiciens. La première loi de Kepler stipulait que les planètes autour du soleil suivent des trajectoires elliptiques, alors Lagrange va démontrer [2,3] que cette loi peut être étendue à tout corps en mouvement dans un champ de gravitation, qui doit suivre non plus seulement une ellipse, mais une trajectoire conique : un cercle, une ellipse, une parabole ou une hyperbole. Et aussi loin que nos télescopes portent, tous les astres de l’univers, galaxies, étoiles, planètes, satellites, météores, comètes, tous, possèdent effectivement une trajectoire conique.
Malheureusement Lagrange ne remarque pas que la trajectoire rectiligne imposée par l’attraction de Newton ne fait pas partie des coniques. La droite n’est ni un cas particulier, ni une limite, de l’équation des coniques, si on admet les lois de la géométrie. L’attraction de Newton ne respecte donc pas les lois de Kepler.
Hamilton quant à lui va démontrer en 1875 [4] que la vitesse de tout orbiteur keplerien est la simple addition de deux vitesses uniformes, une de rotation, plus une de translation. Il démontre que la structure géométrique si simple de cette vitesse permet effectivement de retrouver l’expression mathématique de l’accélération gravitationnelle de Newton.
Malheureusement il ne remarque pas que l’accélération correspondant à la vitesse qu’il décrit est forcément centripète, mais pas attractive comme le prétend Newton, si on admet les lois de la géométrie. En effet tout lycéen sait que l’accélération correspondant à une vitesse constante est nulle, tandis que l’accélération correspondant à une rotation uniforme est centripète, sinon il est collé au bac. Mais Hamilton est passé à côté. Sans doute parce que sa méthode, qu’il appelle « représentation hodographique du mouvement » est pour le moins torturée et inutilement complexe.
Finalement, la solution
La pomme qui tombe de l’arbre ne tombe pas en ligne droite, mais sur une ellipse très aplatie. Prenez un cercle. Aplatissez-le, vous obtenez une ellipse. Aplatissez-le tellement que les deux bords sont proches de se toucher, l’ellipse est très aplatie, à tel point que certaines portions de la trajectoire ont une courbure si faible qu’on peut les confondre avec une droite. C’est ce qui arrive à la pomme qui tombe de l’arbre. Le grand axe de son ellipse vaut approximativement le rayon de la Terre (environ 6 370km), alors que son petit axe ne mesure pas plus que l’épaisseur d’un cheveu. Il n’est donc pas étonnant que localement une telle ellipse puisse être confondue avec une droite.
Alors que Newton disait « La Lune est comme la pomme » et donc elle tombe sur la Terre, la géométrie de Lagrange et Hamilton dit au contraire « La pomme est comme la Lune » [5], elle tourne autour de la Terre. Si la Terre était transparente, et toute sa masse concentrée en un seul point mathématique, la pomme ferait comme tout bon satellite, elle irait sur sa conique faire le tour de ce point et reviendrait à sa position initiale.
La pomme ne subit pas seulement la gravitation mais aussi une multitudes de forces de frottement, à commencer par l’arbre qui la retient avant sa chute, arbre qui lui même est bloqué par le sol, lui même freiné par le sous-sol, etc. Et tout cela fait que la pomme ne peut pas graviter librement autour de la Terre. Elle serait libre de toute autre force que la gravitation, elle serait comme Thomas Pesquet, en rotation sur un cercle autour de la Terre, à une vitesse encore plus élevée que celle de l’astronaute, et en état d’apesanteur. Mais au fur et à mesure que des freins lui sont opposés, son cercle devient une ellipse de plus en plus aplatie. Lorsqu’elle se décroche de l’arbre, elle se libère d’une infime partie seulement des freins qui la bloquaient à vitesse nulle. Et dans ce cas la géométrie du mouvement keplerien indique qu’elle tombera sur une ellipse très aplatie, mais pas sur une droite.
L’effet de la gravitation n’est donc pas décrit par la chute des corps en ligne droite vers le centre de la Terre, car ce mouvement est la résultante d’une force de gravitation, certes, mais aussi de forces de frottement qui s’y opposent. La véritable force de gravitation, pure de toute autre force, est celle qui fait tourner Thomas Pesquet à 28 000km/h autour de la Terre, en état d’apesanteur. La gravitation ne provoque donc pas l’attraction, mais la rotation, et c’est pour cela que tous les astres tournent les uns autour des autres, au lieu de s’agglomérer par attraction.
Ajoutons d’ailleurs que pour revenir sur Terre, Thomas Pesquet décroche sa capsule de la station, qui est sur une orbite circulaire. Puis il donne un coup de frein avec ses réacteurs, sa trajectoire devient alors elliptique. Il freine donc jusqu’à ce que son ellipse soit moins large que le diamètre de la Terre, et il peut alors atterrir. S’il freinait beaucoup plus, son ellipse serait aussi aplatie que celle de la pomme, et il tomberait comme elle, sur ce qui nous paraîtrait être une droite en première approximation.
Améliorer et étendre les théories de Newton et d’Einstein
La description de la gravitation que je viens de vous exposer [5] n’est basée sur aucune hypothèse indémontrable , au contraire de Newton et son attraction universelle, ou d’Einstein et son principe d’équivalence. Elle découle mathématiquement des travaux de Lagrange et Hamilton, en suivant scrupuleusement les lois de la géométrie, et rien d’autre. Il n’est donc pas question ici d’une énième théorie de la gravitation qui concurrencerait Newton et Einstein, mais seulement d’améliorer leurs théories en les rendant compatibles avec les propriétés géométriques factuelles du mouvement keplerien, ce qu’elle ne sont pas pour l’instant.
Newton ne s’est pas trompé sur la forme mathématique de l’accélération gravitationnelle, car la géométrie confirme son équation. En revanche il l’a mal interprétée. Cette accélération a un sens opposé au rayon vecteur, c’est à dire que pour la rotation de la Lune, elle va de la Lune vers la Terre, en sens opposé au rayon vecteur qui va de la Terre vers la Lune. Il apparaît donc un signe « - » dans l’équation, et à ce stade Newton avait deux solutions pour expliquer ce signe « - » : une accélération attractive ou une accélération centripète. Il a choisi la première alors que la géométrie keplerienne impose la seconde. Nul n’est parfait. Il n’en reste pas moins que son équation reste valable, et même mieux, la géométrie suggère qu’on pourrait l’appliquer à d’autres échelles que la seule échelle macroscopique. Il ne s’agit donc pas de démontrer que Newton a tort, mais d’améliorer et d’étendre sa théorie.
Il en va de même pour Einstein. Si la géométrie du mouvement keplerien infirme son principe d’équivalence, elle donne en revanche les clés pour étendre la Relativité Générale à d’autres échelles que l’astronomique. Elle donne une solution mathématique pour appliquer la théorie d’Einstein à l’échelle atomique, c’est à dire une solution pour réunifier la mécanique quantique et la Relativité Générale. Nul besoin ici d’empiler les hypothèses indémontrables comme le font les théories des cordes, de la gravitation quantique à boucles, des multivers, ... Il faut juste appliquer les propriétés géométriques du mouvement keplerien. Il n’est donc pas question de dire qu’Einstein a tort, mais d’améliorer et d’étendre sa théorie, simplement en respectant la géométrie.
Aux dogmatiques qui seraient néanmoins outrés par ma critique de leurs idoles, Newton et Einstein, génies transcendants aux vérités intangibles, je présente mes excuses. À ma décharge il faut comprendre que mon devoir de scientifique est de respecter les lois de la géométrie en priorité, avant toute hypothèse humaine indémontrable, fusse-t-elle énoncée par un pur génie touché par le doigt de Dieu. La science ne consiste pas en effet en l’empilement de postulats de génies, mais au contraire en l’interprétation de l’univers sans postulat humain, uniquement avec la vérité de la mesure expérimentale et des lois mathématiques, à commencer par la géométrie. C’est ça la science, pas la recherche scientifique, mais la science.
Références :
[1] Principes mathématiques de la philosophie naturelle [traduit du latin] par feue madame la marquise Du Chastellet. Lien
[2] Méchanique analitique , par M. de Lagrange . Lien
[3] Mécanique, L. Landau & E. Lifchitz, Editions Mir, Moscou 1966. Lien
[4] W. R. Hamilton, The hodograph, or a new method of expressing in symbolic language the Newtonian law of attraction, Proc. R. Ir. Acad. III , 344353 (1845).
[5] Le Cornec H., The kinematics of Keplerian velocity imposes another interpretation of Newtonian gravitation. Aeron Aero Open Access J. 2023 ;7(2):87‒91. DOI : 10.15406/aaoaj.2023.07.00174. Lien
28 réactions
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Étirév
31 octobre 2023 16:40
Newton, esprit nébuleux (dont on sait aujourd’hui les rapports avec les milieux occultistes de son temps et dont on pourrait considérer la loi de la gravité comme une contrefaçon de la « musique des sphères » pythagoricienne) a entravé le progrès des sciences physiques, comme l’esprit nébuleux de Darwin a entravé celui des sciences naturelles.
L’histoire de l’hypothèse de Newton est l’histoire de toutes les hypothèses. Un jour, un homme observe un phénomène, il s’arrête, il regarde, il s’étonne, il cherche, puis il se fait à lui-même une réponse quelconque : c’est une hypothèse.
Elle pourrait être juste, mais elle est, presque toujours, fausse, parce que les lois de la Nature sont cachées, complexe, et que, pour les connaître, il faut de longues études ou une inspiration extraordinaire, éclose, soudain, dans une tête de génie.
Tel n’était pas le cas de Newton, car il est possible de démontrer que toutes les théories qu’il a jetées dans la science sont fausses.
En l’absence d’une science approfondie ou une inspiration juste, la réponse que font les hommes aux phénomènes qu’ils veulent expliquer est toujours adaptée à l’effet ultime, dernier, du phénomène ; elle s’applique à l’apparence, elle ne va pas au fond des choses.
C’est une réponse de ce genre que Newton se fit à lui-même le jour où il se demandât pourquoi la pomme qui se détachait de l’arbre tombait sur la terre.
La pomme « tombait », il en conclut que la terre avait la propriété d’attirer les corps. Et sur cette hypothèse, il formula une loi.
Une réponse de ce genre, donnée aujourd’hui, serait accueillie par un immense éclat de rire. Mais du temps de Newton, on était moins difficile, on accepta l’hypothèse et on en fit une loi formulée en ces termes : « Tous les corps de la nature s’attirent proportionnellement à leur masse et en raison inverse du carré de la distance ».
Une fois la loi faite, il arriva ce qui arrive toujours en pareil cas, des gens qui n’avaient jamais pensé à se demander pourquoi la pomme tombait, émerveillés de ce que quelqu’un ait eu l’idée de poser cette question, en conclurent que l’homme étonnant qui avait trouvé la question avait aussi trouvé la réponse. Du reste, pour discuter la proposition de Newton il eut fallu une science qui n’existait pas à son époque ; la chimie n’était pas née, on ne connaissait pas encore les propriétés de la matière, on ne savait rien de la cosmologie. Tout était à faire. On accepta donc comme une loi l’hypothèse posée, et, en vertu de cette tendance à l’exagération qui est le propre de la nature de l’homme, on mit une affirmation où l’auteur n’avait mis qu’un doute, on dépassa le but, on s’emballa dans une voie qui devait entraver, pendant deux siècles, le progrès des sciences physiques.
En effet, cette loi de l’attraction, qui est fausse, se retrouve partout ; on ne fait pas un pas, dans la science, sans s’y heurter, on s’en est servi comme d’une cause universelle pour tout expliquer. Et, comme la loi est fausse, toutes les explications données à l’aide de la loi sont fausses.
Si les hommes étaient sages, lorsqu’ils s’aperçoivent que l’expérience dément ce qu’ils lui soumettent, ils s’arrêteraient en chemin. Mais c’est ce qu’on ne fait jamais.
Quand on consulte la méthode expérimentale c’est toujours avec l’idée bien arrêtée de faire servir ces décisions, quelles qu’elles soient, à la confirmation de l’idée qu’on lui soumet.
C’est ce qui arriva dans ce cas. En cherchant des preuves à l’appui de l’attraction, on rencontra mille preuves qui la démentent. Mais la loi était formulée et, comme on l’avait déclarée infaillible, il ne s’agissait plus que de faire sanctionner cette infaillibilité par les faits, de les adapter à la loi, malgré leur résistance à s’y soumettre. Il eut été plus sage d’adapter la loi aux faits, on ne se serait pas exposé à faire dire aux preuves acquises tout le contraire de ce que, en réalité, elles disaient.
Dans quelles erreurs ne tombe-t-on pas pour soutenir une première erreur !
Cependant, à côté des exaltés qui se jettent, tête baissée, dans toutes les aventures scientifiques, sans en comprendre la signification et dans le seul but d’exercer le besoin de lutte qui tourmente l’homme, il s’est trouvé, de tout temps, des gens sages qui ont protesté ou, tout au moins, qui ont refusé de suivre l’entraînement général. Leibnitz souriait des doctrines de Newton.
Depuis, quelques savants ont essayé de temps en temps de reprendre la question, mais comme les ignorants et les entêtés sont plus nombreux que les savants, comme les fous sont plus nombreux que les sages, et que ce sont eux qui crient le plus fort, il est arrivé, comme toujours, que, excités par la discussion, ils ont poussé à l’extrême les affirmations et les prétendues preuves.
C’est ainsi que les doctrines les plus fausses sont toujours les plus chaleureusement défendues parce que, répondant mieux à l’état d’esprit des masses ignorantes, elles ont toujours pour défenseurs les hommes les plus bruyants. Nous en avons encore aujourd’hui bien des exemples.
C’est pour éviter ce résultat fatal que l’antiquité cachait la science dans l’ésotérisme.
De nos jours, la question de la gravitation et de l’attraction n’est pas remise sur le terrain de la discussion générale. Quelques personnes s’en occupent dans l’ombre, mais les centres officiels n’oseraient pas y toucher. L’erreur a triomphé, on la propage, on l’enseigne aux enfants, dans les lycées, comme on leur enseignait autrefois les dogmes religieux ; c’est un article de foi scientifique qu’on leur impose, ils y croient et continuent, à leur tour, à propager l’erreur.
Cependant, quelques hommes sages continuent à s’abstenir.
LIEN-
Garibaldi2
1er novembre 2023 04:00
@Étirév
Donc, si je vous comprends bien, on arrive à expédier une fusée sur un corps céleste en calculant une trajectoire, basée entre autres sur la loi de Newton, alors que celle-ci serait fausse ?
Donc, le vaisseau spatial de la mission Apollo qui tourne autour de la Lune en attendant le Lem, peut effectuer son orbite circulaire grâce à un système de propulsion, ou peut-être un gouvernail ?!
Donc, tous les satellites artificiels qui tournent autour de la Terre n’ont pas été mis en orbite en appliquant la loi de Newton, y compris pour ceux qui sont géostationnaires ?
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HClAtom
1er novembre 2023 13:11
@Garibaldi2
Comme je l’explique dans l’article la forme mathématique de l’accélération gravitationnelle de Newton est correcte, elle est validée par la géométrie du mouvement keplerien, démontrée par Lagrange et Hamilton, mais son interprétation est fausse. L’accélération est centripète mais pas attractive. Cela ne porte nullement à conséquence sur le calcul des trajectoires spatiales, en revanche cela change tout pour la chute des corps. La pomme tombe sur une ellipse selon les lois de Kepler, mais pas en ligne droite comme le prétend Newton. Mais cette ellipse est tellement aplatie qu’elle peut se confondre avec une droite.Si vous souhaitez connaître le détail des preuves mathématiques de cela, je vous conseille cet article.
Si vous souhaitez constater par vous même comment la géométrie de Lagrange et Hamilton est capable de calculer les trajectoires spatiales, sans utiliser l’hypothèse de Newton, je vous conseille ce simulateur de rendez-vous spatiaux, ainsi que ce simulateur de trajectoires spatiales à poussée continue. -
MAUGISMICHEL
1er novembre 2023 16:58
@HClAtom
« La pomme tombe sur une ellipse selon les lois de Kepler, mais pas en ligne droite comme le prétend Newton. Mais cette ellipse est tellement aplatie qu’elle peut se confondre avec une droite. »
Totalement faux.
La pomme tombe en ligne droite vers le centre de la Terre selon la loi de Newton, et non de Kepler-.Elle tomberait selon une trajectoire elliptique seulement si elle recevait une impulsion horizontale quand elle se décroche de l’arbre.
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Francis, agnotologue
31 octobre 2023 18:33
Cet article pourrait rendre jaloux les fabricants d’ignorance employés par les industriels de produits dangereux pour l’environnement ou la santé animale et humaine. En effet, à l’opposé des professionnels de la désinformation lucrative, notre ami géotrouvetout lui, croit dur comme fer à ses élucubrations.
cf. La folie raisonnante : notion créée par les psychiatres Paul Sérieux et Joseph Capgras. En psychiatrie désigne l’ensemble de délires qui repose sur des raisonnements.
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TSS (...tologue)
31 octobre 2023 18:59
Dans la realité la lune s’eloigne de la terre tout les jours... !!
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Giordano Bruno - Non vacciné
31 octobre 2023 22:38
Pourquoi faire compliqué quand on peut faire simple ?
La lune est déjà en mouvement. Si elle n’était soumise à aucune force extérieure, elle aurait un mouvement rectiligne uniforme. Mais ce n’est pas le cas, l’attraction de la Terre courbe cette trajectoire théorique pour le résultat que vous savez.
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HClAtom
1er novembre 2023 01:05
@Giordano Bruno - Non vacciné
L’attraction impose la translation, c’est à dire le mouvement rectiligne, incompatible avec la « courbe » que vous évoquez. Une droite n’est aucunement un cas particulier ni une limite d’une courbe, à moins de nier les les lois de la géométrie.
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MAUGISMICHEL
1er novembre 2023 03:52
l’auteur dit n’importe quoi.
Il oublie la force initiale qui a contraint la Lune a se transformer en satellite de la Terre. Oublie t’ il sciemment ce fait ?
Faut croire que OUI. Pourquoi prendre le cas de la Lune et non ceux des satellites artificielles qui ne retombent pas (immédiatement) sur Terre après leurs lancements en raison de la vitesse perpendiculaire à l’axe de la Terre qui leur a été transmise à une altitude donnée ?
Ils finissent tous à retomber sur la Terre, en raison des frottements, et il en sera ainsi de la Lune.
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Jean Keim
1er novembre 2023 12:18
@MAUGISMICHEL
Qui a raison...
Située à 384.000 kilomètres de la Terre, la Lune ne pose pas de menace pour la Terre ; notre satellite naturel s’éloigne même à une vitesse de presque quatre centimètres par an. Actuellement, son influence gravitationnelle impacte les marées et le niveau des mers et océans. [ https://www.futura-sciences.com ]
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rogal
1er novembre 2023 04:49
« La gravitation ne provoque donc pas l’attraction, mais la rotation, et c’est pour cela que tous les astres tournent les uns autour des autres, au lieu de s’agglomérer par attraction. »
Ne confondez-vous pas rotation et révolution ?
Dans quel référentiel les révolutions s’effectuent-elles, selon vous ? L’espace absolu ?En mécanique newtonienne la révolution de la Lune ne s’explique pas seulement par l’attraction centripète, alias gravitation. Une vitesse ’’initiale’’ intervient.
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rogal
1er novembre 2023 05:05
@rogal
D’accord, donc, avec Giordano Bruno — non vacciné et avec MICHELMAUGIS. L’erreur de raisonnement me paraît consister à ne pas voir que le mouvement réel d’un corps en révolution est composé : vitesse (et non ’’force’’) tangentielle et chute par attraction. Il y a, pourrait-on dire, conjonction de deux causes.
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Jean Keim
1er novembre 2023 08:24
Si je lâche un objet il chute vers le sol, Newton a développé une théorie qui tente d’expliquer pourquoi l’objet et la terre s’attirent mutuellement, son système marche bien quand les vitesse sont faibles comparées à celle de la lumière, d’ailleurs elle est toujours utilisée pour prévoir les marées, les éclipses et envoyer des satellites dans l’espace ; ensuite Einstein a complété la théorie de Newton pour y inclurent des vitesses très élevées, des expériences ont démontré notamment que la relativité se vérifie dans l’espace auprès de corps très massifs comme la parallaxe des corps célestes suivant la position de l’observateur.
Une théorie bien posée se vérifie dans des limites définies, comme p. ex. ici vitesses très faibles, corps très massifs, vitesse de la lumière constante dans le vide spatial, elles ne prennent pas en compte la totalité de l’Univers qui a aussi sont mot à dire...
Il y a il me semble une espèce de loi qui stipule que tout ce que le cerveau est (rationnellement ?) capable d’imaginer a existé, existe ou existera, néanmoins bien que je les visualise assez bien, je sais pas si des tyrannosaures roses à pois verts sont possibles, mais pourquoi pas qq. part sur une planète parmi les milliards de milliards existantes.
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Dudule
1er novembre 2023 13:45
L’auteur n’a pas compris Newton et n’a pas lu Galilée, et donc ne comprend rien à la relativité du mouvement. Le mouvement dépend du référentiel choisi, et les lois de la physique s’applique dans tous les référentiels, forcément.
Pour ce qu’il décrit dans le début du texte :
Dans le référentiel de la Lune : la force centrifuge compense la force de gravitation : la Lune est immobile dans son propre référentiel. Normal.
Dans le référentiel lié à la Terre : Pas de force centrifuge, la force de gravitation courbe la trajectoire. Normal.
L’auteur mélange les deux, donc forcément ça coince... Notez que ces deux référentiels sont également galiléens, c’est à dire qu’ils ne subissent pas d’accélération d’entrainement... c’est beau la physique quand on n’y comprend quelque chose.
Je n’ai pas lu la suite, pas la peine.
Ceci étant dit, personne ne comprend rien à la gravitation. Ces lois sont bien connus, ont les applique avec succès, mais rien ne l’explique. Mais bon, de là à remettre en cause Newton et Galilée, puisque notre auteur ne semble pas s’être aperçu qu’il s’en prenait aussi à l’inventeur des lois du mouvement...
Remarque :
Je suis tout à fait contre le néologisme qui consiste à nommer « lois de Newton » des lois qui ont toutes été énoncées par Galilée, à savoir le Principe d’Inertie (« 1ère loi de Newton »), la Relation Fondamentale de la Dynamique (« deuxième loi de Newton ») et le Principe des Actions Réciproques (« 3ième loi de Newton »). Toutes ces lois ont été découvertes par Galilée. Ce qu’a fait Newton, c’est découvrir la gravitation universelle et inventer le calcul différentiel pour pouvoir mettre la seconde loi en équation. Ce n’est pas rien, loin de là, et Newton n’est pas en cause puisqu’il n’a pas essayé de s’approprier les travaux de Galilée, mais cet hégémonisme anglo-saxon est assez irritant...
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Dudule
1er novembre 2023 13:48
@Dudule
Fôte grocière : « quand on y comprend quelque chose ». Il y en a peut être d’autres, je ne suis pas copain avec l’orthographe...
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rogal
1er novembre 2023 14:10
@Dudule
RFD chez Galilée ? Impossible : il n’avait pas dégagé le concept général de force comme Newton le fit ensuite. Action et réaction : même objection.
À moins que vous ne puissiez faire valoir des textes en faveur de vos allégations... -
Dudule
1er novembre 2023 20:18
@rogal
Galilée n’avait pas vraiment quantifié les forces, mais avait parfaitement compris le concept de quantité de mouvement, même s’il ne le modélise pas clairement, d’un point de vu mathématique.
Je n’arrive pas à retrouver le document, mais je ne pense pas avoir rêvé.
Je me souviens d’avoir lu que Galilée expose clairement que la variation de la vitesse du mouvement (l’accélération) est proportionnel à l’impulsion(la force). Il n’avait pas les mathématiques pour modéliser le problème (Newton a dû les inventer), et n’avait pas le facteur de proportionnalité (la masse).
En clair, pour Galilée : Delta (v) proportionnel à F, à ce que je me souvient d’avoir lu, même s’il n’expose pas clairement ce qu’est la force. Il s’agit d’un exposé écrit décrivant une expérience, sans formules mathématiques.
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rogal
2 novembre 2023 04:50
@Dudule
La modéllisation est géométrique chez Galilée ; elle ne l’est pas moins chez Newton, enrichie de passages à la limite systématiques.
La quantité de mouvement apparaît dans les Principes de la Philosophie de Descartes. Sous la plume de Galilée, je ne vois pas.
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Plus robert que Redford
1er novembre 2023 18:39
Savez vous, Monsieur le rédacteur, que l’enculage de mouche (non consentante) est classé dans les mauvais traitements aux animaux, et, à ce titre, passible de poursuites pénales…
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rogal
2 novembre 2023 04:55
@Plus robert que Redford
Quel niveau de la pensée que celui que vous manifestez là !
Oserai-je dire : quelle profondeur de vue !
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HClAtom
2 novembre 2023 10:21
@aux commentateurs,
Je constate dans les commentaires une grande ignorance de ce qu’est la gravitation et des équations qui la dirigent. Sans connaître les équations cinématiques décrivant les lois de Kepler, sans tenir compte des travaux de Lagrange, sans compréhension de ce qu’est une force centrifuge, sans connaître les fondements mécaniques de l’accélération gravitationnelle de Newton, sans connaître la cinématique, vous aurez du mal à donner une opinion scientifiquement recevable quant à la gravitation.
Mon article est justement destiné à vulgariser tout cela, afin que vous n’ayez que le fin mot de l’histoire, sans avoir à vous frapper des années d’études. Mais puisqu’il semble y avoir parmi vous de grands spécialistes de la gravitation, ils apprécieront sans doute que je leur donne tous les éléments scientifiques factuels que j’ai utilisés pour écrire cet article, en plus de ceux déjà cités en référence. Cela élèvera peut-être le débat. Alors les voici :
1) Pour apprendre les bases de la mécanique, et d’où provient mathématiquement l’accélération gravitationnelle de Newton : L.Landau & E. Lifchitz, Mécanique, Ed. Mir, Moscou, 1966, et spécialement le chapitre 14 « Mouvement dans un champ central », et le chapitre 15 "Le problème de Kepler".
2) Pour comprendre les travaux de Hamilton sur les hodographes kepleriens, et comment on démontre que la vitesse de tout orbiteur keplerien est l’addition de deux vitesses uniformes, une de rotation plus une de translation :
David Derbes, Reinventing the wheel : Hodographic solutions to the Kepler problems. American Journal of Physics 69, 481 (2001).
3) Pour comprendre comment on obtient par la cinématique les 3 lois de Kepler, et la forme mathématique de l’accélération de Newton, avec une image représentant les vitesses (qui vous semblent si chères) d’un orbiteur sur sa conique : Le Cornec H. The kinematics of Keplerian velocity imposes another interpretation of Newtonian gravitation. Aeron Aero Open Access J. 2023 ;7(2):87-91. DOI : 10.15406/aaoaj.2023.07.00174
4) Ajoutons à cela la conférence « Theorem of the Keplerian Kinematics » que j’ai présentée au « International Summit on Physics and Astronomy » à Osaka en 2019.
5) Afin de vérifier que la vitesse orbitale de Hamilton est bien capable de calculer les trajectoires spatiales, voici 2 simulateurs de trajectoires qui fonctionnent sur la vitesse de Hamilton, mais pas sur l’accélération de Newton :
* Impulsional Synchronous Transfer Simulator
* Continuous Thrusted FlightSur le premier vous pourrez télécharger les trajectoires calculées et par là vérifier par vous même qu’elles respectent bien les 3 lois de Kepler et la forme mathématique de l’accélération de Newton.
Si vous vous donnez la peine de lire l’article (3) vous constaterez que tout mon discours tient en une démonstration de cinématique découlant des équations de Lagrange et Hamilton, sans poser aucun postulat d’aucune sorte. Ainsi, si ce que je raconte est faux, il est extrêmement simple de le prouver : il suffit de démontrer une erreur de calcul dans le paragraphe « Kinematics analysis ». Nul besoin d’argument d’autorité, ni de dénigrement, qui ne sont nullement des arguments scientifiques, une simple preuve par la géométrie suffira.
Cordialement-
Dudule
2 novembre 2023 12:43
@HClAtom
J’ai lu tout ça, ou des choses équivalentes, et j’ai passé des examens avec.
Je ne vois pas bien comment Lagrange ou Hamilton peuvent servir de base à la façon dont vous posez le problème, puisque ces équations ne font intervenir que les énergies des systèmes en jeu (potentielles et cinétiques). Pas besoin de faire un bilan des forces ou autre casse tête sur le référentiel choisi.
Il semble que vous mélangiez la description dynamique d’un système avec sa description cinématique.
Par ailleurs, ces mêmes équations servent à décrie les niveaux d’énergie des atomes. Adaptées à la mécanique quantique, mais fondamentalement ce sont les mêmes principes. Ça ferait quand même beaucoup d’erreurs commises depuis longtemps...
Si vous voulez vraiment questionner la science, plutôt que de vous préoccuper de problèmes résolus depuis des siècles, vous pourriez vous intéresser à l’impasse totale dans laquelle se trouve l’astrophysique contemporaine (matière noire, etc. Rien ne tient ensemble). Là il y a du grain à moudre.
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HClAtom
2 novembre 2023 13:56
@Dudule
« ... vous pourriez vous intéresser à l’impasse totale dans laquelle se trouve l’astrophysique contemporaine (matière noire, etc. Rien ne tient ensemble). Là il y a du grain à moudre. »
Voilà un des problèmes. Si vous me lisiez (article 3 de mon précédent message) vous sauriez que je donne une solution à la rotation des galaxies sans besoin de matière noire, au paragraphe « Rotation of the galaxies ». Mais vous ne me lisez pas. Je décris cela aussi dans ma conférence (reference 4 de mon dernier message), mais vous ne vous donnez pas la peine d’écouter ni de voir. « [vous] connaissez tout ça » ...
Pour le reste, « [vous] ne voyez pas bien », et « il vous semble », mais ce ne sont en rien des arguments scientifiques.
Je vous l’ai dit, ne vous cassez pas la tête à tenter d’infirmer mon travail avec du blabla, il vous suffit simplement de trouver une erreur de mathématiques dans le paragraphe « Kinematics analysis » de mon article. Tout le reste en découle. Cela ne devrait vous poser aucun problème puisque « [vous] connaissez tout ça » et que vous prétendez avoir une vision parfaitement pertinente de la gravitation. Voilà qui serait scientifique et constructif, et qui nous donnerait une raison de vous croire.
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rogal
2 novembre 2023 12:24
Le titre de l’article a retenu mon attention parce qu’il m’est arrivé de constater les méfaits de cette « légende » dans des domaines inattendus, comme la naturopathie (Ch. Vesey).
Il est vrai que le premier fautif fut Isaac Newton lui-même, qui, ne maîtrisant pas les « espaces relatifs » en rotation, crut bon d’évoquer « la force centripète qui retient la Lune sur son orbite » comme compensant la « force centrifuge » (PM, livre III, scolie de la proposition IV).
Pour le reste, le présent article ne me satisfait pas, sur les points évoqués (pas de jugement global). J’en reste là et merci pour les conseils de lecture. -
rogal
2 novembre 2023 16:26
Vasey (et non Vesey), Les lois de la vie, p. 17.
Inversion, par dessus le marché de ’’centripète’’ et de ’’centrifuge’’ !
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Francis, agnotologue
3 novembre 2023 17:52
@rogal
’’Inversion, par dessus le marché de ’’centripète’’ et de ’’centrifuge’’ !’’
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Non, vous l’avez bien dit. la force centripète est celle qu’a découvert Newton.
Ce qu’a observé Newton est un effet de la force gravitationnelle ; càd l’attraction réciproque de deux masses m et m’ ; et dont la valeur est égale à m*m’/d²
nb. la masse de la pomme est infiniment faible en rapport avec la masse de la terre, et de surcroit, se déplace à la même vitesse et dans la même direction que son référentiel, comme un voyageur dans un wagon.
ps. La force dite centrifuge serait selon certains auteurs, une force fictive : il n’existe pas de champ de force centrifuge, contrairement aux champs de force gravitationnels dont la réalité est indéniable.
Mais je suppose que je ne vous apprends rien à ce sujet.
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