FORMULES de PHYSIQUE
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INTERACTION DE GRAVITATION-LOI de NEWTON
-interaction de gravitation
L'interaction de gravitation (ou gravitationnelle, ou newtonienne) est un phénomène exprimant que des particules baryoniques réagissent entre elles à distance
Elle se manifeste surtout par une force, due au champ de charge mésonique, créant la masse grâce aux bosons-véhicules dits gravitons (actuellement hypothétiques)
DIVERSES ECRITURES de l'INTERACTION
La loi fondamentale qui traduit l'interaction gravitationnelle est la loi de Newton qui peut s’écrire (sous la forme simplifiée ancestrale) de diverses manières :
-écriture de la loi de Newton à partir de la masse
Ecrite sous la forme ancestrale simplifiée, la loi de Newton est
F = m1.m2.G / Ω.l²
où F(N)= force de gravitation qui se crée par le truchement du boson-véhicule échangé entre m1 et m2 (kg) qui sont les masses en interaction
G(m3-sr/kg-s²)= constante de gravitation (8,385.10-10 m3-sr/kg-s² )
Ω(sr) = angle solide où s’exerce l’interaction (en général l’espace entier,soit 4p sr pour un système d’unités qui,comme S.I.+, a comme unité d’angle le stéradian)
l(m)= distance entre m1 et m2
-écriture de la loi de Newton à partir du champ :
Dans la formule donnant F ci-dessus, l’expression [m1/ Ω.l²] est (g’) le "champ gravitationnel induit" (dit parfois champ de masse)
C'est la répartition d'une masse répartie dans un dièdre
D'où une nouvelle écriture de la loi F = g'1.g'2.G
Par ailleurs g’ est -comme toutes les notions induites >>
le quotient (champ inducteur/ facteur de milieu) soit g’ = γ / G
-écriture de la loi de Newton à partir de l’énergie
F = E1.E2 / Kk ou E = G.m1.m2 / l.Ω
E1 et 2(J) sont les énergies des corps qui interagissent et Kk(J-m) est la constante de conversion (3,161.10-26 J-m)
autres notations idem ci-dessus
Remarquons que si l'on pose : KF = 1 / m1.m2 on en tire : E = G / Ω.l.KF et E = G.U'
avec E(J)= énergie
G(8,835.10-10m3-sr/kg-s²)= constante de gravitation
U’[kg²/m-sr] est le potentiel nucléaire (et vaut 1 / KF.Ω.l)
Ω(sr)= angle solide dans lequel s’exerce l’interaction
KF(la constante de Fermi (posée = 1 / m1.m2) a pour dimension M-2 et sa valeur, en unités S.I.+ est : 5,608.10-20kg-2(ou 5,608.10-20J-2m4s-4 car KF = E-2.c4)
Il faut dire que cette KF est un simple artifice de calcul, et ne représente rien de concret, car qui peut s'imaginer ce que représente une masse au carré ?
En outre, en unités de Physique nucléaire, où tout est dangereusement simplifié (la vitesse c de la lumière est posée égale à 1):
KF vaut 4,54.1019J-2 ou 1,16637.10-5GeV-2
-écriture de la loi de Newton sous forme dynamique
F = m[γ+ v.f.sinθ + dv / dt]
F(N)= force exercée par un champ gravitationnel sur une masse m(kg) en mouvement dans le vide
γ(m/s²)= champ d’induction gravitationnel ambiant
f(Hz)= champ d’induction conjoint ambiant (c’est à dire une fréquence)
v(m/s)= vitesse de mouvement de la masse m
θ(rad)= angle plan entre la direction de v et la direction du mouvement
dv(m/s)= variation de vitesse pendant le temps dt(s)
Cette formule raccourcie usuelle est F = m.γ dite "loi de Newton dynamique" ou formule de d’Alembert
où F(N)= force appliquée à un corps de masse m(kg) et γ(m/s²)= son accélération (champ gravitationnel inducteur)
LOI de NEWTON MODERNE (tenant compte du couplage)
En gravitation particulaire, la loi de Newton telle que vue ci-dessus doit s'écrire en tenant compte d'un coefficient correcteur dit constante de couplage (αg)
αg tient compte de l'interaction des constituants baryoniques entre eux (c'est à dire les particules élémentaires, comme les quarks, qui développent des interactions entre elles)
La loi devient
F = m1.m2.G.(1 + αg) / Ω.l²
αg vaut # 10-39 à 40 (valeur variable selon la taille des constituants massiques intimes)
On écrit également la loi sous la forme F = h.c.(1 + αg) / l1²
où c= constante d’Einstein, h= constante de Planck (et h.c = Kk la constante de conversion) qui vaut 3,161.10-26 J-m
En unités de Physique nucléaire, où tout est dangereusement simplifié, la vitesse c de la lumière est prise égale à 1 d'où KK vaut h (!!)
RELATIONS USUELLES
-relation entre induction et induit concernant la gravitation
F = φ’.m.Y*
où F(N)= force exercée entre une charge d’induction gravitationnelle Y*(m3-sr/s²)
la masse induite est m et par ailleurs φ’(m-2-sr-1)= fluence
-relation entre gravitation et électromagnétisme
4γ' = (G / (ζ'o)1/2 ou 4γ' = (G.εo)1/2
γ'(C/kg) est le rapport gyromagnétique d’une particule élémentaire
G(m3-sr/kg-s²)= constante de gravitation (8,835.10-10 m3-sr/kg-s²)
ζ’o(m-sr/F)= inductivité du vide (1,129409068.1011m-sr/F)
(et ε0 son inverse, la permittivité du vide = 8,854187817.10-12 F/ m)