[News] L'expérience AMS mesure un excès d'antimatière dans l'espace

[Adrien]

La collaboration internationale du spectromètre magnétique Alpha AMS, qui implique le CNRS pour la partie française, publie ses tout premiers résultats dans sa quête d'antimatière et de matière noire dans l'espace. Les premières observations, basées sur l'analyse de 25 milliards de particules détectées durant les 18 premiers mois de fonctionnement, révèlent l'existence d'un excès d'antimatière d'origine inconnue dans le flux des rayons cosmiques. Ces résultats pourraient être la...

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[florentis]

Peut-être la matière "interplanétaire" est-elle tout simplement un cristal d'électrons/positons ?

En effet, on sait que toute matière est structurée selon une alternance de charges électriques positives et négatives.
Pourquoi le milieu interplanétaire y ferait-il exception ? L'absence de protons doit y bien être compensée par quelque chose ?

Cela expliquerait le phénomène de biréfringence magnétique du "vide", qui montre que le "vide" se comporte, sous un champ magnétique, comme un cristal de quartz, montrant un biréfringence.

Je me souviens d'ailleurs avoir lu un article qui affirmait que le positronium avait une certaine propension à réagir comme un simple électron, le rendant en pratique difficilement distinguable de celui-ci.

Cela permettrait d'arriver à une explication plus logique des "annihilations" gamma : le cristal de positronium, qui comble le vide, laisserais échapper parfois ses constituants (électrons/positons), selon l'analogue de l'effet photoélectrique. Ces constituants vont alors chercher à s'insérer dans autre un lieu ce cristal de positonium qui emplit le vide, et lorsque c'est chose faite, un nouveau rayon gamma est émis.

Il y a beaucoup d'expériences actuellement sur l'annihilation des positons dans la matière.
Il me semble avoir compris qu'il y a un certain retard dans l'émission du rayon gamma.

[bongo1981]

Le positronium n'est pas le positron, mais un état lié d'un électron et d'un positron.
L'article est celui-ci me semble-t-il : http://arxiv.org/abs/1304.1336

[florentis]

Oui, vous aviez bien compris : je parlais d'un cristal de positronium (genre cristal NaCl), où le positon tient le rôle de cation (genre Na+), où l'électron tient celui d'anion (genre Cl-), un cristal étant descriptible en définitive comme un ensemble de charges liées.

Un tel cristal aurait une masse molaire de 1,1mg/mol.

[bongo1981]

Mais un cristal de positronium n'existe pas, le positronium a une durée de vie de quelques nanosecondes au maximum, et ne peut encore moins former une liaison stable avec d'autres positroniums.

[florentis]

Certes, mais la matière noire, cela existe-t-il sous nos conditions normales ?
Non, on ignore totalement ce que c'est...
Cependant que le positronium, on le connaît, même si on voit qu'il n'est pas stable ici-bas.

Je suis bien d'accord que dans la matière, le positronium semble s'évanouir, mais dans le vide, qu'en est-il ?
Au cas où il ne serait pas environné de matière, pourquoi exclure à priori une stabilité ?

Par exemple, l'on sait que dans des conditions normales (les nôtres), l'eau est stable, mais que dans certaines conditions, elle ne l'est pas. De même, l'on sait que, dans nos conditions habituelles, les purs agrégats de neutrons sont impossibles, cependant qu'il est estimé que des étoiles pourraient être composées exclusivement de neutrons dans certaines conditions spatiales.

Donc je ne vois rien à priori qui permette d'exclure l'existence de positronium, sous diverses phases, dans l'espace.
Il faudrait regarder les conditions de sa stabilité.

[bongo1981]

Certes, mais la matière noire, cela existe-t-il sous nos conditions normales ?

Qu'est-ce que tu entends par conditions normales ?
La matière noire serait composée de particules massives interagissant faiblement, c'est pourquoi cette matière ne peut exister à l'état condensé comme la matière ordinaire, qui dissipe son énergie par rayonnement, ce qui est impossible pour la matière noire...

Je suis bien d'accord que dans la matière, le positronium semble s'évanouir, mais dans le vide, qu'en est-il ?
Au cas où il ne serait pas environné de matière, pourquoi exclure à priori une stabilité ?

Le positronium est un état de lié du positron et de l'électron, je te rappelle que le positron est l'anti particule de l'électron, et que s'ils sont en contact, ils s'annihilent.
Il est possible de résoudre analytiquement l'équation de Schrödinger pour le positronium et d'en calculer les états d'énergie possibles.
De même cela débouche sur une fonction d'onde qui donne par exemple la distance entre le positron et l'électron. Cette fonction d'onde montre que dans l'état fondamental (d'énergie la plus basse), le positron et l'électron ont une probabilité non nulle d'être à une distance très très faible, permettant alors leur annihilation, environnés de matière ou pas. Ce détail est plus que mineur.

Donc je ne vois rien à priori qui permette d'exclure l'existence de positronium, sous diverses phases, dans l'espace.
Il faudrait regarder les conditions de sa stabilité.

Environné de matière ou pas, cela ne change rien, c'est l'interaction électromagnétique qui pilote l'évolution du positronium, et donc sa stabilité.

[florentis]

Qu'est-ce que tu entends par conditions normales ?

Conditions normales de température et de pression (cf thermodynamique)

La matière noire serait composée de particules massives interagissant faiblement, c'est pourquoi cette matière ne peut exister à l'état condensé comme la matière ordinaire, qui dissipe son énergie par rayonnement, ce qui est impossible pour la matière noire...

Cela reste hypothétique. Je ne vois aucune raison épistémologique qui obligerait à adopter chacun la même, seule et unique hypothèse (la matière noire). Au contraire, il me semble plus pertinent de les multiplier.

Le positronium est un état de lié du positron et de l'électron, je te rappelle que le positron est l'anti particule de l'électron, et que s'ils sont en contact, ils s'annihilent.

J'ai toujours trouvé cette annihilation un peu magique.
Ce qui faut voir, c'est que les chambres à brouillard ne sont sensibles qu'aux particules chargées.
Or le positonium est neutre.
Par conséquent, peut-être les charges électriques se neutralisent-elles tout simplement en formant un atome de positonium.

Auquel cas, le vide, l'éther, serait un plasma de positonium, que certains calculs théoriques montre superfluide.

Des expériences montrent que la diffusion dans la matière d'électrons et de positonium sont tout-à-fait similaires.

De même cela débouche sur une fonction d'onde qui donne par exemple la distance entre le positron et l'électron. Cette fonction d'onde montre que dans l'état fondamental (d'énergie la plus basse), le positron et l'électron ont une probabilité non nulle d'être à une distance très très faible, permettant alors leur annihilation, environnés de matière ou pas. Ce détail est plus que mineur.

Le détail qui est plus que mineur est que la résolution de toute équation différentielle dépend toujours de ses conditions aux limites, et que par conséquent l'atome de positonium n'est pas nécessairement dans l'état fondamental. Ceci ne serait vrai qu'au zéro absolu, qui n'existe pas partout.

Environné de matière ou pas, cela ne change rien, c'est l'interaction électromagnétique qui pilote l'évolution du positronium, et donc sa stabilité.

D'où l'importance de tenir compte les conditions aux limites pour envisager la stabilité. Si un atome de positonium est entouré d'autres atomes de positonium, il sera en interaction électromagnétique avec tous ces atomes qui l'environnent. On ne peut faire ainsi abstraction de tout l'environnement, ce serait un réductionnisme excessif.

Par conséquent, si dans un lieu suffisamment étendu coexistent une grande quantité d'électrons et de positons, il n'y a aucune raison qu'il ne se forme pas durablement du positonium selon une certaine phase thermodynamique.

Il y a d'ailleurs un certain nombre de recherches aujourd'hui sur les plasmas électrons/positons, qui est une phase du positonium. Hélas, il n'y a pas grand-chose en français...

[bongo1981]

Qu'est-ce que tu entends par conditions normales ?

Conditions normales de température et de pression (cf thermodynamique)

Dans ce cas oui, si on peut parler de pression normale de température et de pression (je te rappelle que l'on ne peut pas enfermer de la matière noire dans une boîte chauffée à 20°C). C'est une prédiction des modèles basées sur la matière noire, celle que l'on appelle Cold Dark Matter représentant 5 fois la masse de la matière ordinaire. La matière noire est composée de particules neutres stables. (c'est une façon possible de réfuter ces modèles). Je parle bien sûr dans le cadre de ces modèles.

Il existe d'autres modèles comme MOND qui n'utilisent pas la matière noire (et dans ce cas elle n'existerait pas).

Cela reste hypothétique. Je ne vois aucune raison épistémologique qui obligerait à adopter chacun la même, seule et unique hypothèse (la matière noire). Au contraire, il me semble plus pertinent de les multiplier.

Je suis d'accord. Il faut bien sûr confronter les hypothèses à l'expérience, seul juge.

Le positronium est un état de lié du positron et de l'électron, je te rappelle que le positron est l'anti particule de l'électron, et que s'ils sont en contact, ils s'annihilent.

J'ai toujours trouvé cette annihilation un peu magique.

C'est de la mécanique quantique, c'est ce qui se passe dans les accélérateurs de particules, par exemple dans les années 1980, le CERN a mis en place le SppS, un collisionneur de proton et d'anti proton. Devine ce qui arrive aux protons lorsqu'ils sont jetés contre des anti protons ?
Donc dans le cas de l'électron et du positron, l'annihilation donne des photons (2 ou 3, ça dépend si c'est l'état para ou ortho).

De manière inverse, deux photons assez énergétiques peuvent se matérialiser en particules et anti particules... C'est le B-A BA de la mécanique quantique relativiste.

Ce qui faut voir, c'est que les chambres à brouillard ne sont sensibles qu'aux particules chargées.
Or le positonium est neutre.
Par conséquent, peut-être les charges électriques se neutralisent-elles tout simplement en formant un atome de positonium.

La matière chargée a tendance à minimiser son énergie potentielle électrique, c'est pourquoi des charges positives s'apparient avec des charges négatives.
Le positronium est instable : annihilation de l'électron et son positon.

Auquel cas, le vide, l'éther, serait un plasma de positonium, que certains calculs théoriques montre superfluide.

Non l'ether n'existe pas.

Des expériences montrent que la diffusion dans la matière d'électrons et de positonium sont tout-à-fait similaires.

quelles expériences ?

Le détail qui est plus que mineur est que la résolution de toute équation différentielle dépend toujours de ses conditions aux limites, et que par conséquent l'atome de positonium n'est pas nécessairement dans l'état fondamental. Ceci ne serait vrai qu'au zéro absolu, qui n'existe pas partout.

Non plus. Les conditions aux limites impliquent la quantification de l'énergie.
Ensuite la distribution en énergie suit la distribution de Maxwell Boltzmann. A température ambiante, l'hydrogène tout comme le positronium se trouve dans l'état fondamental.

D'où l'importance de tenir compte les conditions aux limites pour envisager la stabilité. Si un atome de positonium est entouré d'autres atomes de positonium, il sera en interaction électromagnétique avec tous ces atomes qui l'environnent. On ne peut faire ainsi abstraction de tout l'environnement, ce serait un réductionnisme excessif.

Le positronium n'est pas assez stable pour former une entité liée avec un autre positronium.

Par conséquent, si dans un lieu suffisamment étendu coexistent une grande quantité d'électrons et de positons, il n'y a aucune raison qu'il ne se forme pas durablement du positonium selon une certaine phase thermodynamique.

Les deux types de particules s'annihilent. C'est ce qui s'est produit juste après le big bang.

Il y a d'ailleurs un certain nombre de recherches aujourd'hui sur les plasmas électrons/positons, qui est une phase du positonium. Hélas, il n'y a pas grand-chose en français...

C'est possible, mais ce plasma n'est pas un état lié, donc ce n'est pas du positronium.

[florentis]

Je suis d'accord. Il faut bien sûr confronter les hypothèses à l'expérience, seul juge.

En effet, sinon ce serait des axiomes, non destinés à être démontrés.
Toute hypothèse doit toujours être faite en vue d'une expérimentation, sinon, c'est de la science-fiction.
Il convient donc de se demander, face à chaque hypothèse : y-a-t-il une expérimentation possible, qui la démontre, ceci sans ambigüité ?

ils s'annihilent.

J'ai toujours trouvé cette annihilation un peu magique.

C'est de la mécanique quantique, c'est ce qui se passe dans les accélérateurs de particules, par exemple dans les années 1980, le CERN a mis en place le SppS, un collisionneur de proton et d'anti proton. Devine ce qui arrive aux protons lorsqu'ils sont jetés contre des anti protons ?
Donc dans le cas de l'électron et du positron, l'annihilation donne des photons (2 ou 3, ça dépend si c'est l'état para ou ortho).

Oui, je connais ces phénomènes. Mais je me demande si d'autres interprétations que l'actuelle sont possibles.
Je ne sais si vous aurez le coeur pour tolérer une telle hérésie. les binômes proton/anti-proton ou électron/positon sont des dipôles électriques, c'est donc normal qu'ils produisent des rayonnements (cf rayonnement dipolaire).

D'ailleurs, en me demandant comment se passe une collision neutron/antineutron, d'après ce que j'ai lu, mais peut-être auriez d'autres informations, il me semble qu'il ne s'y produit pas d'annihilation. Il semble qu'il faille nécessairement deux charges opposées pour parvenir à une annihilation. Donc mon idée de neutralisation de charge plutôt que d'annihilation n'est pas invalidée par l'expérience.

Non l'ether n'existe pas.

L'ether est une hypothèse, au même titre que la matière noire.

Le corpuscule newtonien impliquait une vitesse de la lumière plus rapide dans l'eau que dans l'air. Or Fizeau mesura le contraire. Puisque l'expérience est seule juge, le corpuscule newtonien est donc réfuté.

Cependant, la notion d'éther, telle qu'envisagée, par Fresnel n'était pas nécessairement correcte. Mais comme le dit Einstein à Leyde : Il faut bien un support à la propagation de la lumière.

De même que la notion de calorique, d'abord envisagé comme un corps fluide, a évolué (le calorique n'est pas un corps), il me semble qu'il faut faire évoluer la notion d'éther : il n'est pas un corps. C'est plus surement la présence des dipôles électriques partout qui est le support de la lumière : la lumière est parfaitement modélisée par le rayonnement dipolaire. L'éther, le support de la lumière, est l'omniprésence des dipôles électriques.

Comme vous le dite si bien,

La matière chargée a tendance à minimiser son énergie potentielle électrique

la lumière est l'acte de cette minimisation : les dipôles oscillent (ou s'orientent) de proche en proche pour minimiser l'énergie électromagnétique au sein de la matière (quand c'est possible -> cf ferromagnétisme et ferroélectricité).

Pour des expériences qui montrent que la diffusion dans la matière d'électrons et de positonium sont tout-à-fait similaires, voir ici.

Les conditions aux limites impliquent la quantification de l'énergie.

N'oubliez pas que l'énergie est un simple scalaire et qu'elle évacue donc les données d'orientations, orientations que les harmoniques sphériques les prennent en compte.
Globalement nous obtiendrons donc et une quantification de l'énergie et une disposition géométrique particulière (comme dans un cristal).

la distribution en énergie suit la distribution de Maxwell Boltzmann

J'ai toujours trouvé l'hypothèse ergodique à la base de la mécanique statistique assez fragile.

Les deux types de particules s'annihilent. C'est ce qui s'est produit juste après le big bang.

Auriez-vous une référence de cet expérimentateur qui a fait cette expérience juste après le big-bang SVP ?

C'est possible, mais ce plasma n'est pas un état lié, donc ce n'est pas du positronium.

C'est une question de définition, mais il me semblait que le plasma était envisagé comme un état de la matière, au même titre que les états solides, liquides, gazeux, c'est-à-dire qu'il correspond à une phase thermodynamique de la matière.

Quant à dire que le plasma n'est pas un état lié, je trouve cela excessif, en particulier si le paramètre plasma est supérieur à 1. En fait, n'importe quelle boule plasma, n'importe quel éclair montre le contraire : le plasma est un état lié.

[bongo1981]

Oui, je connais ces phénomènes. Mais je me demande si d'autres interprétations que l'actuelle sont possibles.
Je ne sais si vous aurez le coeur pour tolérer une telle hérésie. les binômes proton/anti-proton ou électron/positon sont des dipôles électriques, c'est donc normal qu'ils produisent des rayonnements (cf rayonnement dipolaire).

Le rayonnement électromagnétique n'est qu'un des aspects... de plus, un rayonnement dipolaire provient d'un dipôle électrique variable.

D'ailleurs, en me demandant comment se passe une collision neutron/antineutron, d'après ce que j'ai lu, mais peut-être auriez d'autres informations, il me semble qu'il ne s'y produit pas d'annihilation. Il semble qu'il faille nécessairement deux charges opposées pour parvenir à une annihilation. Donc mon idée de neutralisation de charge plutôt que d'annihilation n'est pas invalidée par l'expérience.

Le neutron étant composé de 3 quarks (u d d) et l'anti neutrons de 3 anti quarks (u d d), je ne vois pas pourquoi un neutron et un anti neutron ne s'annihilerait pas ?
Il peut le faire par l'interaction électromagnétique, ou l'interaction forte.

Des particules de charges neutres s'annihilent bien sûr :
- le photon étant son antiparticule
- le neutrino et l'anti neutrino (bien que la réaction doit être hyper rare, je l'accorde, jamais observé, quoique... il est également possible que ce soit une particule de Majorana)
- le gluon (il en existe 8 types)
- le Z0
etc...

Non l'ether n'existe pas.

L'ether est une hypothèse, au même titre que la matière noire.

A la différence près que l'ether a été réfuté.

Le corpuscule newtonien impliquait une vitesse de la lumière plus rapide dans l'eau que dans l'air. Or Fizeau mesura le contraire. Puisque l'expérience est seule juge, le corpuscule newtonien est donc réfuté.

Mais l'effet photo électrique réfute également la version de Fizeau.

Cependant, la notion d'éther, telle qu'envisagée, par Fresnel n'était pas nécessairement correcte. Mais comme le dit Einstein à Leyde : Il faut bien un support à la propagation de la lumière.

Ben justement non.

De même que la notion de calorique, d'abord envisagé comme un corps fluide, a évolué (le calorique n'est pas un corps), il me semble qu'il faut faire évoluer la notion d'éther : il n'est pas un corps.

C'est plus ou moins le même genre d'équation que celui pilotant la diffusions des particules.

C'est plus surement la présence des dipôles électriques partout qui est le support de la lumière : la lumière est parfaitement modélisée par le rayonnement dipolaire. L'éther, le support de la lumière, est l'omniprésence des dipôles électriques.

Non, pas du tout... les ondes électromagnétiques de faibles longueurs d'onde ne peuvent pas être modélisé par des dipôles distants de plus d'une longueur d'onde.

Comme vous le dite si bien,

La matière chargée a tendance à minimiser son énergie potentielle électrique

la lumière est l'acte de cette minimisation : les dipôles oscillent (ou s'orientent) de proche en proche pour minimiser l'énergie électromagnétique au sein de la matière (quand c'est possible -> cf ferromagnétisme et ferroélectricité).

Pour des expériences qui montrent que la diffusion dans la matière d'électrons et de positonium sont tout-à-fait similaires, voir ici.

Mais qu'est-ce que cela montre ?
Si l'espace était rempli de positronium, alors on détecterait les raies d'absorption caractéristiques du positronium, ce qui n'est pas le cas ?

Les conditions aux limites impliquent la quantification de l'énergie.

N'oubliez pas que l'énergie est un simple scalaire et qu'elle évacue donc les données d'orientations, orientations que les harmoniques sphériques les prennent en compte.

Dont on a fixé les axes arbitrairement.

Globalement nous obtiendrons donc et une quantification de l'énergie et une disposition géométrique particulière (comme dans un cristal).

la distribution en énergie suit la distribution de Maxwell Boltzmann

J'ai toujours trouvé l'hypothèse ergodique à la base de la mécanique statistique assez fragile.

Les deux types de particules s'annihilent. C'est ce qui s'est produit juste après le big bang.

Auriez-vous une référence de cet expérimentateur qui a fait cette expérience juste après le big-bang SVP ?

COBE WMAP et Planck, il y a 10^9 photons pour un électron.

C'est possible, mais ce plasma n'est pas un état lié, donc ce n'est pas du positronium.

C'est une question de définition, mais il me semblait que le plasma était envisagé comme un état de la matière, au même titre que les états solides, liquides, gazeux, c'est-à-dire qu'il correspond à une phase thermodynamique de la matière.

Quant à dire que le plasma n'est pas un état lié, je trouve cela excessif, en particulier si le paramètre plasma est supérieur à 1. En fait, n'importe quelle boule plasma, n'importe quel éclair montre le contraire : le plasma est un état lié.

Si vous voulez, mais dans ce cas, ce n'est pas un positronium, qui est composé d'un seul électron et un seul positron.

[florentis]

un rayonnement dipolaire provient d'un dipôle électrique variable

Un rayonnement dipolaire, c'est beaucoup de photons.
Une collision electron-positon, c'est un dipôle électrique variable (sur une demi-période ?).

Le neutron étant composé de 3 quarks (u d d) et l'anti neutrons de 3 anti quarks (u d d), je ne vois pas pourquoi un neutron et un anti neutron ne s'annihilerait pas ?

Je n'arrive pas à trouver de référence à ce sujet.
Cette annihilation produit-elle de la lumière ?
Je préfère mettre à part les bosons.

A la différence près que l'ether a été réfuté.

Une certaine définition de l'éther a été réfutée : celle d'un corps subtil, entraîné partiellement par la matière pondérale.
Il suffit d'ajuster la définition aux observations.
N'est-ce pas exactement ainsi qu'il est procédé pour la matière noire ?

Mais l'effet photo électrique réfute également la version de Fizeau.

Non, je ne vois pas l'incompatibilité d'envisager la lumière telle une onde d'oscillation des dipôles électriques avec l'effet photo-électrique : lorsque l'oscillation dépasse un certain seuil, l'électron s'échappe de l'atome.
L'interprétation de la réfraction par le corpuscule de lumière Newtonien implique que la lumière soit plus rapide dans l'eau que dans l'air, ce qui a été réfuté par les expériences de Fizeau. Cette réfutation est toujours valide.

Si l'espace était rempli de positronium, alors on détecterait les raies d'absorption caractéristiques du positronium, ce qui n'est pas le cas ?

Ce sont les photons gamma.
Si l'on modélise les structures intimes de la matière en s'inspirant des antennes optiques, on voit que les plus petites structures dans l'hydrogène sont de l'ordre de 20 nanomètres, tandis que dans le positronium elles sont inférieures au picomètre.
Il n'est donc pas certain que le modèle de la cavité de Schrödinger s'applique bien au positonium.
Je n'ai pas de référence sur des données expérimentales concernant le spectre de cet élément.

[les harmoniques sphériques] dont on a fixé les axes arbitrairement

Mathématiquement, plutôt : elles forment une base pour les fonctions sur la sphère unité.

COBE WMAP et Planck, il y a 10^9 photons pour un électron.

COBE WMAP et Planck, c'est aujourd'hui, pas il y a 15 milliards d'années... C'est de l'indirect de chez indirect...
Trop de couches interprétatives successives pour être pris au pied de la lettre selon moi.

[Plasma positon/électron = positonium] Si vous voulez, mais dans ce cas, ce n'est pas un positronium, qui est composé d'un seul électron et un seul positron.

Je vois que vous avez glissé dans votre formulation :
Vous écriviez précédemment : ce n'est pas du positronium.
Or vous avez reformulé : ce n'est pas un positronium.
C'est que vous voulez réfléchir en terme d'atomes isolés, alors que tel n'a jamais été mon propos.

[bongo1981]

Le neutron étant composé de 3 quarks (u d d) et l'anti neutrons de 3 anti quarks (u d d), je ne vois pas pourquoi un neutron et un anti neutron ne s'annihilerait pas ?

Je n'arrive pas à trouver de référence à ce sujet.
Cette annihilation produit-elle de la lumière ?
Je préfère mettre à part les bosons.

Elle produit des photons gamma, et des pions.

A la différence près que l'ether a été réfuté.

Une certaine définition de l'éther a été réfutée : celle d'un corps subtil, entraîné partiellement par la matière pondérale.
Il suffit d'ajuster la définition aux observations.
N'est-ce pas exactement ainsi qu'il est procédé pour la matière noire ?

Quelle définition d’éther voudriez-vous ressusciter ?
Quant à la matière noire, je ne pense pas que l’on change la définition à souhait. Elle interagit gravitationnellement pour expliquer la courbe de rotation des galaxies, mais ne doit pas interagir avec la matière ordinaire. On regarde dans le bestiaire de la physique des particules pour voir quelle particule est possible, et on regarde les observations pour les contraintes.
- Les neutrinos : éliminés, parce que la formation des grandes structures en down up impliquent une matière noire froide (et non chaude)
- Un neutrino stérile massif : pas entièrement exclu par les dernières données
- Les particules supersymétriques : le gros défaut c’est que leur existence est théorique (et encore… les théories les prédisant ne sont que des spéculations).

Mais l'effet photo électrique réfute également la version de Fizeau.

Non, je ne vois pas l'incompatibilité d'envisager la lumière telle une onde d'oscillation des dipôles électriques avec l'effet photo-électrique : lorsque l'oscillation dépasse un certain seuil, l'électron s'échappe de l'atome.
L'interprétation de la réfraction par le corpuscule de lumière Newtonien implique que la lumière soit plus rapide dans l'eau que dans l'air, ce qui a été réfuté par les expériences de Fizeau. Cette réfutation est toujours valide.

Tout à fait, mais l’objet de ma remarque était pour montrer que l’interprétation purement corpusculaire, ou purement ondulatoire ne tient pas.
Le problème avec le modèle purement ondulatoire est que l’on peut diviser à l’infini l’amplitude d’une onde, donc son énergie, et il est incompréhensible d’expliquer pourquoi un électron s’échappe sur un seuil de fréquence et non sur un seuil d’amplitude.

Si l'espace était rempli de positronium, alors on détecterait les raies d'absorption caractéristiques du positronium, ce qui n'est pas le cas ?

Ce sont les photons gamma.

Je ne comprends pas bien, les photons gamma sont issus d’une annihilation entre positron et électron. Si l’on suppose un positronium stable, les raies ne sont pas dans les courtes longueurs d’onde.
En effet pour l’hydrogène on a des raies connues (Balmer Lymann etc…), caractériser par le rayon de Bohr a 53 pm.
Pour le positronium, ce serait un rayon 2 fois plus importants, et les énergies seraient décalées (2 fois moindre). Si tu découvres ces raies là, tu pourras affirmer qu’il y a des positroniums dans l’espace, (ce sont des cartes d’identités des éléments chimiques, étudiées en spectroscopie).

Si l'on modélise les structures intimes de la matière en s'inspirant des antennes optiques, on voit que les plus petites structures dans l'hydrogène sont de l'ordre de 20 nanomètres, tandis que dans le positronium elles sont inférieures au picomètre.
Il n'est donc pas certain que le modèle de la cavité de Schrödinger s'applique bien au positonium.
Je n'ai pas de référence sur des données expérimentales concernant le spectre de cet élément.

Et pour cause, il est trop instable.

[les harmoniques sphériques] dont on a fixé les axes arbitrairement

Mathématiquement, plutôt : elles forment une base pour les fonctions sur la sphère unité.

Et donc pour en revenir au sujet : l’espace est assez froid pour contenir de l’hydrogène atomique, donc des positroniums si c’était stable…

COBE WMAP et Planck, il y a 10^9 photons pour un électron.

COBE WMAP et Planck, c'est aujourd'hui, pas il y a 15 milliards d'années... C'est de l'indirect de chez indirect...
Trop de couches interprétatives successives pour être pris au pied de la lettre selon moi.

Je suis assez d’accord, mais ce n’est pas ce qui est le plus polémique.

[Plasma positon/électron = positonium] Si vous voulez, mais dans ce cas, ce n'est pas un positronium, qui est composé d'un seul électron et un seul positron.

Je vois que vous avez glissé dans votre formulation :
Vous écriviez précédemment : ce n'est pas du positronium.
Or vous avez reformulé : ce n'est pas un positronium.
C'est que vous voulez réfléchir en terme d'atomes isolés, alors que tel n'a jamais été mon propos.

Comme vous voulez, quelle serait la densité du positronium, ou le plasma de positronium dans l’espace ?
Que chez-vous à faire ? Redévelopper une théorie de propagation des ondes électromagnétiques, non pas dans le vide mais dans le positronium ?

[florentis]

[Annihilation neutron-positron] Elle produit des photons gamma, et des pions.

Merci. Mais je n'arrive pas à trouver de référence sur ce sujet. En auriez-vous ?

Quelle définition d’éther voudriez-vous ressusciter ?

J'ai lu il y a peu un écrit de Germain Rousseaux et Etienne Guyon qui pose ce genre de question (voir A propos d'une analogie entre électromagnétisme et hydrodynamique).
Mais il convient d'ajuster la définition de l'éther aux observations, donc il ne peut être ressuscité une définition antérieure.
Je tends ainsi à supposer que l'éther, le support de la lumière, plutôt qu'un corps est un état : l'état de fait que toute matière est constituée d'un réseau de charges électriques négatives et positives en équilibre (statique ou dynamique), agencées de manière à minimiser le potentiel électrique et se déplaçant de manière à minimiser le potentiel magnétique.
Illustration (statique) plane :

La lumière correspondrait alors à l'oscillation de ces charges autour de leur position d'équilibre, à partir d'une perturbation initiale, qui se déplace de proche en proche (à la vitesse C).

Le problème avec le modèle purement ondulatoire est que l’on peut diviser à l’infini l’amplitude d’une onde, donc son énergie, et il est incompréhensible d’expliquer pourquoi un électron s’échappe sur un seuil de fréquence et non sur un seuil d’amplitude.

C'est qu'il s'agit de prendre en compte la constitution intime de la matière.
Il s'agit d'un problème de résonance. L'électron piégé ne peut s'échapper de son piège que par une vibration cohérente avec sa fréquence de résonance : il doit accumuler suffisamment d'énergie.

Je ne comprends pas bien, les photons gamma sont issus d’une annihilation entre positron et électron. Si l’on suppose un positronium stable, les raies ne sont pas dans les courtes longueurs d’onde

Si le positonium est stable, il ne rayonne pas.
Je supposais que l'électron et le positon venaient prendre place dans la matrice de positonium (puisque j'estimais que le vide est un réseau de charge electron/positon); Puis que ce placement était source d'une perturbation lumineuse dans cette matrice, d'où les rayons gamma (annihilation), oscillation à la fréquence de résonance propre du positonium.

En effet pour l’hydrogène on a des raies connues (Balmer Lymann etc…), caractériser par le rayon de Bohr a 53 pm.

Notez que les antennes optiques fonctionnent très bien et qu'elles sont l'image nanoscopique des antennes radio macroscopiques.
Si donc l'on veut imaginer que l'émission optique dans l'hydrogène est analogue à ce qui se passe dans une antenne macroscopique, étant donné que la série de Lymann a une longueur d'onde de 120 nano-mètres, il faut imaginer que les plus petites structures résonnantes dans l'hydrogène ont une taille de l'ordre de 30 nanomètres, ce qui nous emmène bien loi du rayon de Bohr (qui est de 0,053 nanomètre).
En revanche, pour ce qui est du positonium, la structure rayonnante est de l'ordre du quart de la longueur du rayon gamma, c'est-à-dire une fraction de picomètre.

Comme vous voulez, quelle serait la densité du positronium, ou le plasma de positronium dans l’espace ?

Hélas, mon hypothèse ne permet pas d'en déduire une densité pour l'instant sans y ajouter d'autres données.
En effet, les charges y oscillent autour de leur position d'équilibre, où il n'y a rien (les charges qui la contraignent sont situées tout autour et non pas au centre de son mouvement). Donc le spectre des résonances me donne pas l'espace compris entre les charges. Il faudrait plutôt faire des études de diffraction à rayon gamma sous ultra-vide et ultra-froid.

Si je suppose une charge (électron ou positon) par picomètre, j'aurais une masse volumique de 1000 tonnes/m³, ce qui est beaucoup.
Si je suppose une charge (électron ou positon) par nanomètre, j'aurais une masse volumique de 1g/m³, ce qui est mieux.

Auriez-vous une estimation de la masse volumique de la matière noire que je vois où ce modèle me mène sur ce point ?

[franckpiton]

Je crois que cela devient très ennuyeux, moi j'abandonne.

[bongo1981]

[Annihilation neutron-positron] Elle produit des photons gamma, et des pions.

Merci. Mais je n'arrive pas à trouver de référence sur ce sujet. En auriez-vous ?

Non aucune référence pour l'annihilation neutron positron, pourquoi en serait-il ainsi ? Ce sont deux particules qui n'ont rien en commun.

Le défaut de votre éther est qu'il est instable, aucune configuration de charges ponctuelles stable n'existe.

C'est qu'il s'agit de prendre en compte la constitution intime de la matière.
Il s'agit d'un problème de résonance. L'électron piégé ne peut s'échapper de son piège que par une vibration cohérente avec sa fréquence de résonance : il doit accumuler suffisamment d'énergie.

Dans ce cas vous n'expliquez pas les raies discrètes d'absorption. Les échanges d'énergie se font par quanta.

Si le positonium est stable, il ne rayonne pas.

L'hydrogène est stable, et il rayonne.
Il est facile de démontrer que le positronium, présente des états d'énergie discrète... tout comme l'atome d'hydrogène. La non observation de ces niveaux d'énergie suggère très fortement que le positronium n'existe pas à l'état stable (forcément l'électron et le positon s'annihilent, mais ça je l'ai déjà dit plusieurs fois).

je n'ai pas compris le reste du message... donc je ne le commente pas.

Auriez-vous une estimation de la masse volumique de la matière noire que je vois où ce modèle me mène sur ce point ?

La densité de matière baryonique est de 0.25 nucléon / m^3, correspondant à 0.4 e-27 kg/m^3.
La densité de matière noire est entre 5 et 6 fois plus élevée.

[florentis]

aucune référence pour l'annihilation neutron positron

Désolé de cette faute de frappe, je voulais écrire annihilation neutron/antineutron, ce sujet que nous évoquions.
J'aurais voulu des références sur l'annihilation neutron-antineutron.

Le défaut de votre éther est qu'il est instable, aucune configuration de charges ponctuelles stable n'existe.

Il faudrait définir ce que vous entendez par stabilité (je pense qu'il y a beaucoup d'acception du terme et je ne suis pas sûr que nous utilisions la même).
Mais il existe en effet des configurations de charges ponctuelles stables :
A l'échelle nanoscopique, les solides ioniques (NaCl, MgO), les structures perovskites (CaTiO3, BaTiO3),...etc.
Le plasma lui-même est une configuration de charges ponctuelles stables, dans le sens où il obéit à certaines dynamiques et qu'il forme des structures cohérentes (cf longueur de debye)
A l'échelle microscopique, nous avons les doubles couches électriques des colloïdes.
A l'échelle macroscopique, nous avons la ionosphère.
Reprise du schéma de base :

Si vous faites la résultante des forces indiquées sur le schéma, vous verrez que les charges ainsi agencées sont en équilibre.
Si la charge du milieu veut bouger, elle ne le peut. Toutes les charges doivent donc bouger en masse (explication de l'inertie).

Dans ce cas vous n'expliquez pas les raies discrètes d'absorption. Les échanges d'énergie se font par quanta.

"Les échanges d'énergie se font par quanta" est un pur postulat, non destiné à être démontré, comme il aurait été souhaitable par une véritable démarche hypothético-déductive.
Cela dit, je pense qu'il est exact dans notre cas.

En fait, mon explication prend tout-à-fait en compte les raies d'absorptions puisque l'énergie est absorbée (ou émise) à la fréquence de résonance (c'est analogue au circuit RLC oscillant ou aux oscillations d'un ressort). C'est justement parce que l'énergie est absorbée à la fréquence de résonance qu'elle est émise à cette fréquence. C'est très classique pour les ondes stationnaires (filtre passe-bande)

L'hydrogène est stable, et il rayonne.

C'est quand l'hydrogène est déstabilisé, c'est-à-dire mit dans un état métastable, qu'il rayonne, par "transition électronique", autrement il ne rayonne pas, sinon il s'effondrerait sur lui-même (imperfection du modèle de Rutherford dû au rayonnement de Larmor), dixit la théorie de Bohr.
En vérité, dans le modèle actuel, la stabilité de l'hydrogène est une stabilité imposée par postulat (de Bohr).
Il est donc étonnant de me faire valoir cet argument...
Puisque Bohr postule que l'hydrogène est stable, malgré l'imperfection du modèle de Rutherford, j'ai le droit de postuler que le positronium est stable.

Mais en fait, j'évite ce postulat car je n'ai pas besoin de compenser les défauts du modèle de Rutherford, puisque je préfère envisager l'hypothèse selon laquelle les charges sont par défaut statiquement agencées.

Bref, si le positonium est ici dans un état très stable, il ne montrerait donc aucun rayonnement.
Par exemple, les raies de l'Hélium ont été découvertes dans le spectre du Soleil, bien qu'il ne manque pas d'Hélium ici.

je n'ai pas compris le reste du message... donc je ne le commente pas.

Résumé :
1°)
éther (en général) -> agencement statique des charges +/- dans la matière.
éther (hydrogène) -> agencement statique de protons et d'électrons.
éther (hélium) -> agencement statique de particules alpha (2+) et d'électrons (-)
éther (BaTiO3) -> agencement statique de O2-, Ti4+, Ba2+ (ferroélectrique).
...etc
éther (vide) -> agencement statique de positon (+) et d'électrons (-) (= positonium)

En fait on peut imaginer ce genre de structure à toute les échelles.

Note : statique est à prendre dans un sens large, car les charges peuvent se mouvoir, mais dans ce cas il s'agit de courants contraints par le champ magnétique local (ferromagnétisme, antiferromagnétisme, domaines de Weiss).

2°)
annihilation électron/positon -> les deux particules prennent place dans l'agencement du substrat du vide (positonium), entraînant une vibration de ce substrat à sa fréquence de résonance (= photons gamma de chaque coté)

3°)
Antennes optiques : reproduction nanoscopique similaire aux antennes macroscopiques -> émission à fréquence lumineuse.
Antenne dipolaire pour raies de Leyman (~100nm) -> dimension d'antenne ~20 nm >> rayon de Bohr (=0,053 nm)
Antenne dipolaire pour raies du positonium (~1 pm) -> dimension d'antenne ~0.4 pm).

La densité de matière baryonique est de 0.25 nucléon / m^3, correspondant à 0.4 e-27 kg/m^3.
La densité de matière noire est entre 5 et 6 fois plus élevée.

Mon hypothèse ne s'y applique donc pas à priori.
Cela dit, il est possible que dans les immensités sidérales, l'agencement des charge du positonium soit très très espacé, beaucoup plus que sur terre.

Pour en revenir à l'expérience AMS, je peine à lire les résultats (les échelles ne m'apparaissent pas clairement). Qu'a-t-il été découvert précisément ? Une quantité à peu près similaire de positons et d'électrons dans les rayons cosmiques ?

[bongo1981]

aucune référence pour l'annihilation neutron positron

Désolé de cette faute de frappe, je voulais écrire annihilation neutron/antineutron, ce sujet que nous évoquions.
J'aurais voulu des références sur l'annihilation neutron-antineutron.

Il est difficile d’étudier cette réaction expérimentalement étant donné la charge nulle du neutron. En effet, il est difficile de diriger les faisceaux de neutrons (et d’anti-neutrons), et encore moins suivre leur trajectoire.
Cependant il est possible d’annihiler des protons et anti-neutron, et des neutrons et anti protons. Ces réactions se produisent dans tous les accélérateurs de hadron.

Mais il existe en effet des configurations de charges ponctuelles stables :
A l'échelle nanoscopique, les solides ioniques (NaCl, MgO), les structures perovskites (CaTiO3, BaTiO3),...etc.

Les cations et anions que vous citez ne sont pas ponctuels. Le positronium a une durée de vie de 100 nano secondes.

Si vous faites la résultante des forces indiquées sur le schéma, vous verrez que les charges ainsi agencées sont en équilibre.
Si la charge du milieu veut bouger, elle ne le peut. Toutes les charges doivent donc bouger en masse (explication de l'inertie).

Si vous faites le bilan des forces, vous verrez que c’est bien une configuration en équilibre (résultante des forces nulle), mais c’est la même configuration que lorsque vous faites tenir un stylo sur sa pointe, c’est une position instable, toute perturbation fait imploser l’ensemble (le stylo tombe). Vous affirmez des bêtises.

"Les échanges d'énergie se font par quanta" est un pur postulat, non destiné à être démontré, comme il aurait été souhaitable par une véritable démarche hypothético-déductive.
Cela dit, je pense qu'il est exact dans notre cas.

C’est l’hypothèse dont on part pour démontrer la loi de Planck qui décrit le spectre d’émission d’un corps noir…

En fait, mon explication prend tout-à-fait en compte les raies d'absorptions puisque l'énergie est absorbée (ou émise) à la fréquence de résonance (c'est analogue au circuit RLC oscillant ou aux oscillations d'un ressort). C'est justement parce que l'énergie est absorbée à la fréquence de résonance qu'elle est émise à cette fréquence. C'est très classique pour les ondes stationnaires (filtre passe-bande)

Fréquence de raisonnance non mesurée (le calcul donne 7 eV, on ne voit aucune raie ici).

En vérité, dans le modèle actuel, la stabilité de l'hydrogène est une stabilité imposée par postulat (de Bohr).

Encore une bêtise, l’équation de Schrödinger explique les niveaux d’énergie de l’hydrogène.

Il est donc étonnant de me faire valoir cet argument...

Je pense qu’il vous manque 100 ans de développement de la physique quantique, vous vous êtes arrêtés sur le modèle de Bohr qui date de 1910 ?

Puisque Bohr postule que l'hydrogène est stable, malgré l'imperfection du modèle de Rutherford, j'ai le droit de postuler que le positronium est stable.

Si vous voulez, mais il est instable. Je vous ai expliqué que la distance entre l’électron et le positron a une probabilité non nulle d’être nulle, d’où l’annihilation observée.

Bref, si le positonium est ici dans un état très stable, il ne montrerait donc aucun rayonnement.

Ou bien il n’y a pas de positronium (puisqu’il doit forcément être excité par le rayonnement du soleil ou autre tout comme les autres éléments chimiques.

éther (hydrogène) -> agencement statique de protons et d'électrons.

non les charges ne sont pas statiques dans l’hydrogène.

Cela dit, il est possible que dans les immensités sidérales, l'agencement des charge du positonium soit très très espacé, beaucoup plus que sur terre.

Votre modèle prédit 3 modes de polarisation pour la lumière, ce qui de toute évidence est réfutée par l’expérience.

Pour en revenir à l'expérience AMS, je peine à lire les résultats (les échelles ne m'apparaissent pas clairement). Qu'a-t-il été découvert précisément ? Une quantité à peu près similaire de positons et d'électrons dans les rayons cosmiques ?

Non, un excès de positrons par rapport à une quantité attendue.

[florentis]

[collision neutron/anti-neutrons] Il est difficile d’étudier cette réaction expérimentalement

Il me semblait aussi. La détection des charges "neutres" est toujours indirecte.

Les cations et anions que vous citez ne sont pas ponctuels.

Peut-être pas exactement, en effet. Le point est une abstraction mathématique.
Mais c'est une représentation pratique et usuelle en cristallographie.
On mesure communément la distance entre les atomes d'un cristal (paramètres de maille), donc on peut imaginer qu'elles le sont, au moins, approximativement.
Avec un petit effort, vous pourriez je suis sûr imaginer qu'il en est de même pour les charges sur mon schéma.

Le positronium a une durée de vie de 100 nano secondes.

Disons que ce que l'on mesure dans les faits c'est le temps d'émission du photon gamma après émission de positonium.
Vous comprenez bien que, avec mon hypothèse, ce temps ne saurait être compris comme une durée de vie du positonium, mais comme la durée moyenne de sa mise en place dans le substrat.
Il me semblait d'ailleurs que cette durée avant émission est notablement plus grande que ce laissait entrevoir les calculs théoriques.

Si vous faites le bilan des forces, vous verrez que c’est bien une configuration en équilibre (résultante des forces nulle), mais c’est la même configuration que lorsque vous faites tenir un stylo sur sa pointe, c’est une position instable, toute perturbation fait imploser l’ensemble (le stylo tombe). Vous affirmez des bêtises.

Oui, je comprends bien votre critique, vous dites qu'il s'agit d'un état métastable.
Je vous répondrais que le stylo tombe, sauf si j'appuie de l'autre coté...

J'ai pris, par hypothèse, les charges situées à la périphérie fixes : après tout, mon hypothèse est celui d'un agencement de charges fixe, donc je les fixe toutes sauf une, celle au centre, et je regarde ce qui se passe pour cette dernière.
J'ai fait un calcul partiel uniquement sur les axes Ox/Oy, mais pas en toute généralité, étant donné le nombre de forces à estimer, calcul de plus réduit aux forces électrostatiques.
Ce calcul montre que la charge centrale qui se déplacerait sur ces axes est systématiquement repoussée vers son centre.
Donc l'agencement semble stable, étant donné les hypothèses pré-citées.

Pour justifier l'hypothèse des charges périphériques fixes, il faut envisager ce composé dans son environnement, et donc muni de sa frontière. Prenez par exemple le modèle des doubles couches électriques :

On voit bien que, étant donné la dissociation électrique à sa frontière, le composé est tenu par une certaine pression électrique qui maintient ainsi l'agencement des charges.

Evidemment, il peut y avoir à la frontière des phénomènes d'évaporation ou de condensation, selon l'état de l'environnement.
C'est une question d'équilibre aux frontières.

De plus, si on change la nature chimique du composé entre les frontières, ou éventuellement sa phase, l'agencement des charges se modifie, ce qui va mener à des modifications de la frontière (dilatation ou rétractation), voire à des agencement instables, et donc à la destruction pure et simple de la frontière dans un phénomène carrément explosif...

Bref, je ne dirais pas que ce genre d'agencement de charge n'est jamais stable.
Il l'est manifestement pour tous les composés ioniques.

C’est l’hypothèse dont on part pour démontrer la loi de Planck qui décrit le spectre d’émission d’un corps noir…

Disons qu'en science, l'hypothèse est faite pour engendrer une expérience destinée à en estimer la validité vis-vis de diverses alternatives concurrentes.
Si mon hypothèse est correcte, alors je prédis que j'obtiendrais ceci avec telle expérience.
Prenez en illustration la découverte de la pression suite aux expériences de Torricelli.
On peut dire qu'une expérience démontre l'hypothèse, mais pas qu'une l'hypothèse démontre une loi...
Dans ce cas, il faut dire que tel postulat, tel principe permet de retrouver la loi.
Cela revient à construire un système d'axiomes.

Fréquence de raisonnance non mesurée (le calcul donne 7 eV, on ne voit aucune raie ici).

Je ne vois pas de quoi vous parlez.

[stabilité imposée par postulat] Encore une bêtise, l’équation de Schrödinger explique les niveaux d’énergie de l’hydrogène.

Les pertes d'énergie par rayonnement sont-elles prises en compte dans l'équation de Schrödinger ? Non.

Je pense qu’il vous manque 100 ans de développement de la physique quantique, vous vous êtes arrêtés sur le modèle de Bohr qui date de 1910 ?

Même remarque que ci-dessus.

Je vous ai expliqué que la distance entre l’électron et le positron a une probabilité non nulle d’être nulle, d’où l’annihilation observée.

Sauf que mon hypothèse interprète l'émission de photon gamma non comme une annihilation, mais comme la résonance du réseau de charge électon/positon suite à la perturbation de son agencement du fait de l'insertion en son sein de l'électron et du positon (c'est à dire comme une transition entre ses niveaux d'énergie dans votre langage).

Ou bien il n’y a pas de positronium (puisqu’il doit forcément être excité par le rayonnement du soleil ou autre tout comme les autres éléments chimiques).

Prenez donc cette image du rayonnement gamma céleste pour vous persuader du contraire

non les charges ne sont pas statiques dans l’hydrogène.

Et bien, dans ce cas, pourquoi ne rayonnent-t-elles pas selon le phénomène du rayonnement de Larmor ?

Votre modèle prédit 3 modes de polarisation pour la lumière, ce qui de toute évidence est réfutée par l’expérience.

Je n'y vois aucune prédiction de ce genre, car il se ramène in fine au rayonnement dipolaire, la charge qui bouge le fait dans une direction précise et le maximum de rayonnement est donc dans le plan perpendiculaire à cette direction du mouvement.

[L'AMS] montre un excès de positrons par rapport à une quantité attendue.

[/quote]
Mais n'y a-t-il pas moyens de tirer de l'expérience le rapport entre le nombre d'électrons et le nombre de positons comptés ?

[bongo1981]

Peut-être pas exactement, en effet. Le point est une abstraction mathématique.

Un cation tel que l'ion sodium fait 1.66 Angstrom, l'électron n'a pas de structure décelable avec nos moyens actuels (1e-19 mètre).

Il faut comprendre que l'ion sodium attire l'ion chlorure, cependant à courte distance, leurs électrons se repoussent, stabilisant la structure. Pour l'électron et le positron ce n'est pas le cas.

Ce calcul montre que la charge centrale qui se déplacerait sur ces axes est systématiquement repoussée vers son centre.
Donc l'agencement semble stable, étant donné les hypothèses pré-citées.

Est-ce que vous pouvez me détailler les calculs ?

Je n'ai pas compris grand chose au reste des explications...
Vous supposez un composé qui est imperméable au électrons ? (quelque chose de plus petit qu'un électron ??)

Fréquence de raisonnance non mesurée (le calcul donne 7 eV, on ne voit aucune raie ici).

Je ne vois pas de quoi vous parlez.

Je parle de spectroscopie, comme les raies de Balmer etc... Que l'on a évoquées précédemment.

[stabilité imposée par postulat] Encore une bêtise, l’équation de Schrödinger explique les niveaux d’énergie de l’hydrogène.

Les pertes d'énergie par rayonnement sont-elles prises en compte dans l'équation de Schrödinger ? Non.

L'équation de Schrödinger ne prend pas en compte la quantification du rayonnement électromagnétique. En tout cas c'est la seule explication valable de la stabilité de l'atome d'hydrogène.

Sauf que mon hypothèse interprète l'émission de photon gamma non comme une annihilation, mais comme la résonance du réseau de charge électon/positon suite à la perturbation de son agencement du fait de l'insertion en son sein de l'électron et du positon (c'est à dire comme une transition entre ses niveaux d'énergie dans votre langage).

A quelle fréquence particulière ?

Prenez donc cette image du rayonnement gamma céleste pour vous persuader du contraire

Comment vous prouvez l'origine de la source ?
Votre argument ne prouve rien, c'est comme si je vous disais que dieu émet de la lumière, et que vous voyez de la lumière donc dieu existe.

Et bien, dans ce cas, pourquoi ne rayonnent-t-elles pas selon le phénomène du rayonnement de Larmor ?

Parce que la mécanique classique n'est pas valable à cette échelle.

Votre modèle prédit 3 modes de polarisation pour la lumière, ce qui de toute évidence est réfutée par l’expérience.

Je n'y vois aucune prédiction de ce genre, car il se ramène in fine au rayonnement dipolaire, la charge qui bouge le fait dans une direction précise et le maximum de rayonnement est donc dans le plan perpendiculaire à cette direction du mouvement.

Dans un solide, il y a 3 modes de d'oscillation possible : 1 mode longitudinale, et 2 modes transversales, ce qui est contredit par la nature de la lumière.

[florentis]

Un cation tel que l'ion sodium fait 1.66 Angstrom, l'électron n'a pas de structure décelable avec nos moyens actuels (1e-19 mètre).

Il me semble que Gaston Casanova a prouvé que l'électron ponctuel est incompatible avec l'équation de Dirac.
Voir ici.
Peut-être faut-il voir l'électron comme muni d'une frontière élastique, qui s'étend ou se rétracte selon les conditions de son environnement ?
Cela fait d'ailleurs penser au modèle de la sphère creuse de Poincaré, qui se change en ellipse quand la vitesse s'accroît.
Dans ce cas, veuillez considérer les points du schéma comme le barycentre de la charge électrique de l'étendue de l'électron/positron en question.

Est-ce que vous pouvez me détailler les calculs ?

Je n'ai pas compris grand chose au reste des explications...
Vous supposez un composé qui est imperméable au électrons ? (quelque chose de plus petit qu'un électron ??)

Banale somme des forces. Un peu long car il y a 8 forces à envisager.
Considérez que si la charge centrale (+) veut s'approcher de la charge (-) au milieu d'un coté, il y a les deux charges (+) situées aux deux bouts du coté (en diagonale) qui la repousse et l'empêche.

Ce composé, je l'envisageais comme un cristal de postronium. Donc les charges ce sont des électrons et des positrons.
Il faut voir le schéma comme le motif élémentaire d'un réseau de charges d'étendue infinie. Je ne travaille pas sur un atome isolé. J'ai juste repris la structure du NaCl (deux cubiques face centrée imbriqués).

Je parle de spectroscopie, comme les raies de Balmer etc... Que l'on a évoquées précédemment.

Ah oui, d'accord. Pour le modèle standard du positronium.
Etant donné qu'il a été détecté il y a peu dans certaines conditions, certains chercheurs sont en train de mettre au point l'expérience qui mesurera la présence ou non de ces fréquences, ce qui validera ou non donc le modèle actuel.
Donc il faut attendre ces expériences.

[Les pertes d'énergie par rayonnement sont-elles prises en compte dans l'équation de Schrödinger ? Non.]
L'équation de Schrödinger ne prend pas en compte la quantification du rayonnement électromagnétique. En tout cas c'est la seule explication valable de la stabilité de l'atome d'hydrogène.

Autrement dit, c'est basé sur le postulat de Bohr : ça ne rayonne pas parce que ça ne rayonne pas, c'est comme ça.
Mais moi je me dis que si l'électron ne bougeait pas, ça ne rayonnerait pas non plus...

A quelle fréquence particulière ?

Ca doit faire de l'ordre de 10^15 Hz

[pourquoi les charges ne rayonnent-t-elles pas selon le phénomène du rayonnement de Larmor ?]
Parce que la mécanique classique n'est pas valable à cette échelle.

Avec ce genre d'argument, on peut tout se permettre...
Sauf découvrir que les antennes peuvent être miniaturisées à l'échelle nanoscopique...

Historiquement, cela s'est passé ainsi.
Rutherford a fait son modèle.
Certains ont dit "Et le rayonnement de Larmor ?"
Bohr a répondu : parce que c'est comme ça...
Schrödinger y a intégré l'hypothèse de Broglie.
Mais moi je me dis que si l'électron ne bougeait pas, ça ne rayonnerait pas non plus...

Votre modèle prédit 3 modes de polarisation pour la lumière, ce qui de toute évidence est réfutée par l’expérience.

Dans un solide, il y a 3 modes de d'oscillation possible : 1 mode longitudinale, et 2 modes transversales, ce qui est contredit par la nature de la lumière.

Personnellement je n'en connaissais que 2, en cisaillement (transversal) et en compression (longitudinal). Voir ici par ex.
Quel est ce troisième selon vous ?

D'autre part, vous confondez la polarisation et les modes d'oscillation, mais ce sont deux choses différentes.
L'onde de compression, qui est longitudinale, peut se modéliser par un nombre scalaire (pression, densité), car la variation de la grandeur oscillante se fait dans la direction de propagation de l'onde.
En revanche, l'onde de cisaillement, qui est transversale, doit être modélisée par un vecteur, car la variation de la grandeur oscillante est dans une certaine direction du plan perpendiculaire à la direction de propagation.

Mais cette direction d'oscillation peut elle-même varier dans le temps : c'est la polarisation.
Vous avez alors 3 possibilités : Attachez le bout d'une corde à un mur, et tenez l'autre dans votre main.
Secouez-la de haut en bas -> polarisation rectiligne.
Faite-la tourner -> polarisation circulaire gauche ou droite selon le sens de rotation de la main.
C'est pareil pour la Lumière.
C'est ce qu'à découvert Fresnel : la lumière est analogue à une onde élastique de cisaillement dans un solide
C'est ce qu'à modélisé Maxwell.
C'est ce qui est parfaitement décrit par le modèle du rayonnement dipolaire.
Si la charge oscille de haut en bas : rayonnement de polarisation rectiligne.
Si la charge est dans un mouvement de rotation : rayonnement de polarisation circulaire.
Bref, les dipôles s'alignent de proche en proche.

[bongo1981]

Un cation tel que l'ion sodium fait 1.66 Angstrom, l'électron n'a pas de structure décelable avec nos moyens actuels (1e-19 mètre).

Il me semble que Gaston Casanova a prouvé que l'électron ponctuel est incompatible avec l'équation de Dirac.
Voir ici.

Oui et donc ?
De totue façon d'autres physiciens s'y sont attaqués, et ne savent pas expliquer non plus le spin, qui n'a donc pas d'équivalent classique. Mais là on se dissipe, je vous explique que l'électron n'a pas de structure à 1e-19 mètre, et je vous ai expliqué qu'un cristal dans le genre que vous imaginez ne tient pas la route, du fait de sa taille.

Banale somme des forces. Un peu long car il y a 8 forces à envisager.
Considérez que si la charge centrale (+) veut s'approcher de la charge (-) au milieu d'un coté, il y a les deux charges (+) situées aux deux bouts du coté (en diagonale) qui la repousse et l'empêche.

Je ne comprends pas bien, vous partez d'une configuration plane ?
En tout cas, les détails du calcul m'intéressent, étant donné que je ne trouve absolument pas la même chose que vous.

Ah oui, d'accord. Pour le modèle standard du positronium.
Etant donné qu'il a été détecté il y a peu dans certaines conditions, certains chercheurs sont en train de mettre au point l'expérience qui mesurera la présence ou non de ces fréquences, ce qui validera ou non donc le modèle actuel.
Donc il faut attendre ces expériences.

Expliquez-moi pourquoi une décomposition d'un simple spectre ne marche pas.

Autrement dit, c'est basé sur le postulat de Bohr : ça ne rayonne pas parce que ça ne rayonne pas, c'est comme ça.
Mais moi je me dis que si l'électron ne bougeait pas, ça ne rayonnerait pas non plus...

L'équation de Schrödinger explique les raies d'absorption de l'atome d'hydrogène. Pouvez-vous faire de même ? L'équation dit que certaines énergies sont permises, savez-vous faire de même ?

A quelle fréquence particulière ?

Ca doit faire de l'ordre de 10^15 Hz

Sauf erreur de ma part, 1e15 Hz correspond à de l'ultraviolet, je ne vois pas de rayon gamma à cette fréquence.

Mais moi je me dis que si l'électron ne bougeait pas, ça ne rayonnerait pas non plus...

Mais vous n'êtes pas physicien, et encore moins historien des sciences... cela ne s'est absolument pas passé comme cela... il vous manque 100 ans de développement de la théorique quantique.

Personnellement je n'en connaissais que 2, en cisaillement (transversal) et en compression (longitudinal). Voir ici par ex.
Quel est ce troisième selon vous ?

Le mode transversal est composé de 2 modes.

D'autre part, vous confondez la polarisation et les modes d'oscillation, mais ce sont deux choses différentes.
L'onde de compression, qui est longitudinale, peut se modéliser par un nombre scalaire (pression, densité), car la variation de la grandeur oscillante se fait dans la direction de propagation de l'onde.
En revanche, l'onde de cisaillement, qui est transversale, doit être modélisée par un vecteur, car la variation de la grandeur oscillante est dans une certaine direction du plan perpendiculaire à la direction de propagation.

Donc on est d'accord il y a 3 modes :
- 1 mode longi
- 2 modes tranverses

Mais cette direction d'oscillation peut elle-même varier dans le temps : c'est la polarisation.
Vous avez alors 3 possibilités : Attachez le bout d'une corde à un mur, et tenez l'autre dans votre main.
Secouez-la de haut en bas -> polarisation rectiligne.
Faite-la tourner -> polarisation circulaire gauche ou droite selon le sens de rotation de la main.
C'est pareil pour la Lumière.

Sauf que le mode rectiligne est une combinaison du mode circulaire gauche et droite...

C'est ce qu'à découvert Fresnel : la lumière est analogue à une onde élastique de cisaillement dans un solide
C'est ce qu'à modélisé Maxwell.
C'est ce qui est parfaitement décrit par le modèle du rayonnement dipolaire.
Si la charge oscille de haut en bas : rayonnement de polarisation rectiligne.
Si la charge est dans un mouvement de rotation : rayonnement de polarisation circulaire.
Bref, les dipôles s'alignent de proche en proche.

Bref merci pour ce rappel seulement partiellement exact de la physique.

[florentis]

Structure de l'électron et spin :
Pour l'instant, je n'ai pas l'ambition d'expliquer le spin qui me paraît comme un moment magnétique intrinsèque.
Un homme seul ne peut réaliser lui-même le travail de milliers de chercheurs pendant un siècle.
Donc il faut aussi admettre que celui qui imagine de nouvelles axiomatiques ne peut livrer des résultats "parfaits" et complets dès le départ. Cela ne s'est jamais passé ainsi dans l'histoire. Prenez Copernic, Einstein, Broglie par exemple.

Les détails du calcul :
je ne l'ai pas sous la main présentement, car je ne suis pas chez moi pendant quelques jours.
De mémoire, j'ai calculé la variation de la Force en prenant la différentielle.

Expliquez-moi pourquoi une décomposition d'un simple spectre ne marche pas.

Je ne vois pas ce que vous me demandez.

L'équation de Schrödinger explique les raies d'absorption de l'atome d'hydrogène. Pouvez-vous faire de même ? L'équation dit que certaines énergies sont permises, savez-vous faire de même ?

Je me suis plutôt intéressé pour l'instant à la nature de la Lumière puis attaché à définir correctement son support (un État de dissociation électrique dans toute matière, y compris dans le vide)

Pour l'hydrogène j'imagine à priori qu'il faudrait suivre à peu près le même chemin que celui suivi : envisager une onde stationnaire dans la matière pour obtenir diverses harmoniques.

Sauf erreur de ma part, 1e15 Hz correspond à de l'ultraviolet, je ne vois pas de rayon gamma à cette fréquence.

1e20 alors.
C'est un calcul à votre portée, je pense.

Mais vous n'êtes pas physicien, et encore moins historien des sciences... cela ne s'est absolument pas passé comme cela... il vous manque 100 ans de développement de la théorique quantique.

J'ai une formation de base (ingénieur matériaux), l'histoire des sciences est ma passion et je travaille dans les transmissions GigaHerz.

Il y eut d'abord le modèle de Thomson (plum-pouding), qui voulait voir dans l'électron l'atome élémentaire pour construire tous les éléments chimiques. Il lui fut répondu qu'une telle modélisation impliquait que les éléments chimiques ainsi construits auraient une charge négative, ce qui n'est pas acceptable.

Puis il y eut Rutherford qui modélisa l'hydrogène comme un système solaire miniature, l'électron orbitant autour d'un noyau. Mais il lui fut répondu qu'un atome ainsi envisagé ne serait pas stable car l'électron en orbite perdrait de l'énergie et finirait par tomber sur le noyau à cause de ce que l'on nomme rayonnement de Larmor, ce qui n'est pas acceptable.

Puis il y a eu Bohr : il expliqua avoir choisi le modèle de Rutherford, malgré ses défauts, et imposa par postulat que l'électron en orbite ne rayonne pas, sauf quand il change d'orbite.

Puis il y eu Schrödinger, qui y incorpora l'hypothèse de Broglie (l = h/mv), ce qui lui permit de définir l'Hamiltonien de l'électron et lui permit d'utiliser le formalisme de la mécanique Hamiltonienne (formalisme qui n'utilise pas la notion de trajectoire).

Bref, Schrödinger = Bohr + Broglie, dans le formalisme Hamiltonien (v²/r - e²/r² <=> p²/2m + V).

Le mode transversal est composé de 2 modes.
Donc on est d'accord il y a 3 modes :
- 1 mode longi
- 2 modes tranverses

C'est une façon de dire, mais d'une part elle est trompeuse, et d'autre part vous oubliez la polarisation elliptique.
Je dirais plutôt que le mode transversal est orienté dans un plan, et que la variation de cette orientation est de plusieurs genres (rectiligne, circulaire, elliptique).

Votre formulation mélange deux types de choses différentes.
- Pour le mode longitudinal, l'oscillation se fait dans l'axe de propagation, et il peut donc être modélisé par une grandeur arithmétique (+,-).
- Pour le mode transversal, l'oscillation se fait dans le plan perpendiculaire à l'axe de propagation, et doit donc être modélisé par une grandeur vectorielle (ou bien une grandeur complexe).

Le type de polarisation, doit être distinguée du mode de propagation.

Sauf que le mode rectiligne est une combinaison du mode circulaire gauche et droite...

Pourquoi faire compliqué quand on peut faire simple ?
En fait, historiquement, Fresnel l'a défini à l'inverse :
La polarisation circulaire est une combinaison de deux polarisations rectilignes perpendiculaires déphasées de pi/2 : exp(i wt) = cos(wt) + i sin(wt).

Bref merci pour ce rappel seulement partiellement exact de la physique.

Pourquoi seulement partiellement exact ?
Les antennes sont une technologie qui fonctionne très bien.
Autant que l'on sache, elles sont "nanoturisables" à fonctionnement identique.

[bongo1981]

Les détails du calcul :

C’est exactement ce que j’ai fait… et je trouve… que la position d’équilibre est instable. Donc j’attends votre calcul.

Expliquez-moi pourquoi une décomposition d'un simple spectre ne marche pas.

Je ne vois pas ce que vous me demandez.

Je vous parle de spectroscopie, de l’analyse du spectre des objets célestes, c’est de cette manière que l’on identifie les éléments qu’il y a dans les étoiles. Si la lumière traverse l’espace vide, et n’excite pas les niveaux d’énergie du positronium… il n’y a qu’une conclusion possible…

1e20 alors.
C'est un calcul à votre portée, je pense.

511 keV pour la masse de l’électron, ça fait 1E-13 J, soit 1E21 Hz environ. Effectivement l’on détecte des photons gamma de cette énergie, mais qu’est-ce que vous voulez prouver ?

J'ai une formation de base (ingénieur matériaux), l'histoire des sciences est ma passion et je travaille dans les transmissions GigaHerz.

Ce n’est pas ce que l’on appelle les hyperfréquences ?

Il y eut d'abord le modèle de Thomson (plum-pouding), qui voulait voir dans l'électron l'atome élémentaire pour construire tous les éléments chimiques. Il lui fut répondu qu'une telle modélisation impliquait que les éléments chimiques ainsi construits auraient une charge négative, ce qui n'est pas acceptable.

Non, le pudding aurait une charge positive strictement égal au nombre d’électrons.
Ce modèle a été mis à mal par les expériences de diffusion de particules alpha de Rutherford (distribution angulaire des sections efficaces, correspondant à une charge ponctuelle positive hébergeant toute la masse d’un atome).

Puis il y a eu Bohr : il expliqua avoir choisi le modèle de Rutherford, malgré ses défauts, et imposa par postulat que l'électron en orbite ne rayonne pas, sauf quand il change d'orbite.

Non le postulat de Bohr c’est la quantification du moment cinétique orbital… qui a pour conséquence une quantification des niveaux d’énergie (expliquant miraculeusement ceux de l’hydrogène, mais pas ceux de l’hélium). L’histoire des sciences retiendra que son modèle est semi-quantique.

Puis il y eu Schrödinger, qui y incorpora l'hypothèse de Broglie (l = h/mv), ce qui lui permit de définir l'Hamiltonien de l'électron et lui permit d'utiliser le formalisme de la mécanique Hamiltonienne (formalisme qui n'utilise pas la notion de trajectoire).

Pas tout à fait… Schrödinger savait qu’il fallait considérer l’électron à la fois comme une onde et un corpuscule (expérience d’interférence d’un cristal). Muni des relations de De Broglie il a commencé par écrire une équation relativiste (connue comme l’équation de Klein-Gordon), mais cette équation posait des problèmes, et a écrit l’hamiltonien classique qui décrit bien le comportement des électrons dans le potentiel coulombien.
Sauf que la quantification est une conséquence des conditions aux limites et non plus comme une quantification du moment cinétique imposée de manière arbitraire.

C'est une façon de dire, mais d'une part elle est trompeuse, et d'autre part vous oubliez la polarisation elliptique.

Ca reste une combinaison linéaire d’une polarisation rectiligne. Je pense que vous n’avez pas bien compris ce qu’est une polarisation…
Une onde électromagnétique se progageant dans la direction Oz a des composantes Ex, et Ey s’exprimant de la manière suivante :
Ex = Ex0 cos (wt – kz)
Ey = Ey0 cos (wt – kz + phi)

Je dirais plutôt que le mode transversal est orienté dans un plan, et que la variation de cette orientation est de plusieurs genres (rectiligne, circulaire, elliptique).

Rectiligne, circulaire gauche droite, ou elliptique gauche droite ne sont que 3 façons différentes de décomposer une polarisation… Il n’y a pas 3 modes là…
J’explore juste votre hypothèse jusqu’au bout :
- Hyp : si les photons se déplacent dans un milieu solide : cristal de positronium
- Conséquence : il y a 3 modes d’ondes dans un solide : 2 tranversaux, 1 longitudinal
- La lumière est une onde transversale = 2 modes (polarisations)
Il suffit de conclure.

[florentis]

Je trouve… que la position d’équilibre est instable. Donc j’attends votre calcul.

Si au lieu d'attendre, vous me présentiez le vôtre ?

Je vous parle de spectroscopie, de l’analyse du spectre des objets célestes, c’est de cette manière que l’on identifie les éléments qu’il y a dans les étoiles. Si la lumière traverse l’espace vide, et n’excite pas les niveaux d’énergie du positronium… il n’y a qu’une conclusion possible…

En fait, il y en a deux...
Sachant qu'on le détecte en laboratoire, ce serait bien le diable qu'il n'existe pas ailleurs dans l'univers.
Donc peut-être que le modèle actuel est faux et que les fréquences prédites sont fausses ?
Il faut donc attendre les expérimentations chargées de valider le modèle actuel.

Non, le pudding aurait une charge positive strictement égal au nombre d’électrons.

Je ne sais plus où j'avais lu ceci. Mais c'était une erreur.

Ce modèle a été mis à mal par les expériences de diffusion de particules alpha de Rutherford

En effet.

Puis il y a eu Bohr : il expliqua avoir choisi le modèle de Rutherford, malgré ses défauts, et imposa par postulat que l'électron en orbite ne rayonne pas, sauf quand il change d'orbite.

Non le postulat de Bohr c’est la quantification du moment cinétique orbital…

C'est juste une autre manière de formuler, ça ne me contredit pas.
Bohr dit : le moment cinétique est quantifié, donc l'électron ne rayonne pas.
Moi je me dis que si l'électron était fixe, il ne rayonnerait pas non plus.

Puis il y eu Schrödinger, qui y incorpora l'hypothèse de Broglie (l = h/mv), ce qui lui permit de définir l'Hamiltonien de l'électron et lui permit d'utiliser le formalisme de la mécanique Hamiltonienne (formalisme qui n'utilise pas la notion de trajectoire).

Pas tout à fait… Schrödinger savait qu’il fallait considérer l’électron à la fois comme une onde et un corpuscule (expérience d’interférence d’un cristal). Muni des relations de De Broglie il a commencé par écrire une équation relativiste (connue comme l’équation de Klein-Gordon), mais cette équation posait des problèmes, et a écrit l’hamiltonien classique qui décrit bien le comportement des électrons dans le potentiel coulombien.
Sauf que la quantification est une conséquence des conditions aux limites et non plus comme une quantification du moment cinétique imposée de manière arbitraire.

Encore une fois, vous ne faites que reformuler, mais ne contredisez pas ce que je disais.
Schrödinger modélise une onde stationnaire dans une cavité sphérique, d'où qu'il tombe nécessairement sur une quantification.
Mais vous ne pouvez niez la continuité avec Bohr : la moment cinétique est ici aussi quantifié.
Or, y-a-t-il des pertes par rayonnement envisagées dans l'Hamiltonien de Schrödinger ?
Non.

Une onde électromagnétique se progageant dans la direction Oz a des composantes Ex, et Ey s’exprimant de la manière suivante :
Ex = Ex0 cos (wt – kz)
Ey = Ey0 cos (wt – kz + phi)

Vous me disiez céans que la polarisation rectiligne était une combinaison de polarisations circulaires droite et gauche.
Or, ici, vous combinez deux polarisations rectilignes déphasées de Pi/2 + phi.
Vous rétropédalez pour le coup...

Rectiligne, circulaire gauche droite, ou elliptique gauche droite ne sont que 3 façons différentes de décomposer une polarisation… Il n’y a pas 3 modes là…

Toutes sont in fine des combinaisons linéaires d'un seul type de polarisation : la polarisation rectiligne.
Bref, il y a, dans un solide, 2 modes de propagations : transversal et longitudinal.
Le mode transversal doit être décrit par un quantité vectorielle variant dans un plan.
Le mode longitudinal peut être décrit par une quantité arithmétique variant en un point.

Tant d'acrobaties pour maquiller d'avoir dit une petite bêtise...
Vous savez, on a le droit de se tromper.

- Hyp : si les photons se déplacent dans un milieu solide : cristal de positronium
- Conséquence : il y a 3 modes d’ondes dans un solide : 2 tranversaux, 1 longitudinal
- La lumière est une onde transversale = 2 modes (polarisations)
Il suffit de conclure.

Voyez "Onde mécaniques progressives" pour faire cesser votre confusion.
Il suffit de conclure que la lumière est l'onde transversale.
Pour l'onde longitudinale, il faut chercher un phénomène électrique qui peut se décrire par un nombre (+ ou -), qui varie le long de la direction de propagation, comme, par exemple, ... une charge électrique.