La naissance de l’univers à partir de rien (14) Les trous noirs

Les trous noirs

Le « nec plus ultra » d’une déformation de la géométrie de l’espace.

Lors de l’explication de la création de l’énergie de masse, nous avons développé le processus d’accrétion jusqu’à une accumulation de quatre particules sans masse. Créant ainsi des petits volumes d’espace déformés dans l’univers majoritairement plat. Ces petits volumes d’espace déformée étaient ce qu’Einstein appelait : des déformations de la géométrie de l’espace. Il est donc évident que l’existence de ces déformations impliquait la manifestation de sa conséquence, qu’Einstein, encore une fois, appelle : la « gravitation ». Il ne nous reste qu’à comprendre que :

-Une déformation de la géométrie de l’espace qui se retrouve dans un univers super-compressé (comme celui à l’époque de son apparition dont nous parlons ici), est  proportionnellement, aussi « puissante » qu’une déformation de la géométrie de l’espace dans un univers super-dilué. Et les résultats qui en découlent sont exactement les mêmes.

De sorte que ces déformations initiales se développèrent, imbriquées les unes dans les autres, suite aux désintégrations successives des quarks. Ces désintégrations en d’autres particules, se produisant à l’intérieur des déformations déjà existantes, ne pouvaient pas projeter ces nouvelles particules hors de la déformation- mère,  puisque l’énergie en surplus était éjectée sous forme de photons (W+ ou W-) ce qui condamnait les nouvelles particules à rester sur place sans pouvoir s’échapper de la déformation qui les contenait.

Et comme les bosons W+ et W- ne sont que des quanta d’énergie en surplus, éjectés pour établir un équilibre temporaire chez les nouvelles particules, il n’est donc plus nécessaire d’en faire les « vecteurs » d’une « force magique » quelconque (comme la nucléaire faible ou forte), pour justifier que les quarks/antiquarks restent regroupés dans une déformation spatiale. L’événement est tout à fait normal et naturel. Comme Einstein le disait : « Toutes les « forces de retenu » ne sont que des conséquences de déformations de la géométrie de l’espace ». Je suis très heureux de pouvoir enfin énoncer cette phrase dans le vrai sens où il l’entendait..

Le processus  de désintégration continua jusqu’à ce que la matière se soit stabilisée au point où la stabilité environnementale exigea le regroupement de trois quarks différents à valeur totale de +1, équilibré par sa présence à l’intérieur d’un nuage électronique à la valeur de -1. Ce nuage électronique dont la polarité était contraire au noyau, ne pouvait pas approcher de plus près ce noyau, et ne pouvait pas, non plus échapper à la déformation spatiale  entourant le noyau qui l’avait capturé(ou vice-versa). L’explication de ce phénomène réside dans la polarité des particules qui dépendent du spin des particules. Le noyau étant positif possède un spin positif et l’électron ayant une polarité négative, possède un spin négatif. On verra tout cela bientôt.

Lorsque la matière fut stabilisée, des particules de matière (atomes d’hydrogène) furent capturées par ces petits volumes de déformations spatiales. La raison qui explique que les enveloppes de nuages électroniques négatifs ne se repoussaient pas pour empêcher l’accrétion de ces atomes d’hydrogène, se trouve dans la structure même des déformations de la géométrie de l’espace. C’est ce que nous verrons dans le prochain article; et c’est ce qui explique que les nuages électroniques ne se repoussent pas.   C’est encore le résultat d’un équilibre d’énergie environnemental d’espace appartenant aux électrons. L’intensité énergétique des nuages où elle est identique chez chacun des nuages électroniques, s’interpénètre et s’équilibrent,  au lieu de se repousser. Si l’électron était une particule « solide » au lieu d’un « nuage électronique », l’événement ne serait pas possible. La raison essentielle de cette possibilité se retrouve dans la nature réelle du 1/2 spin, qui n’est pas exactement et strictement une rotation. On l’a déjà souligné.

Les « accrétions » de matière qui s’ensuivirent furent principalement des accrétions d’atome d’Hydrogène et certaines accrétions d’un atome d’hydrogène avec un neutron libre (sans électron) qui rejoignit le noyau. Cet isotope s’appelle un Deutérium. Mais le processus d’accrétion durant la nucléosynthèse primordiale ne produisit principalement que de l’hydrogène, un peu de deutérium, encore moins de hélium 3 et 4 et une très petite quantité de Lithium.

Peu à peu, la « boule » d’hydrogène grossissait au fur et à mesure que la déformation captait des particules d’hydrogène. Et à chacune des particules ajoutée à la boule d’hydrogène, la « poussée » sur le centre de la boule augmentait d’intensité. Parce que l’énergie cinétique de cette particule d’hydrogène, aussitôt que son mouvement était stoppé par la surface de la boule, se transformait en énergie de masse dirigée vers le centre de gravité. La poussée totale sur le point central de la boule (centre de gravité) augmentait donc, continuellement l’étendu de la déformation et l’intensité de sa gravitation, augmentant d’autant sa possibilité de capturer d’autres particules d’hydrogène.

Il arrive que lorsque la quantité de particules, « accumulées » dans un volume de matière, est suffisante, c’est-à-dire que la poussée sur les particules du centre de la boule atteint une certaine limite, il devient possible qu’une fusion thermonucléaire se produise. C’est ce qui se manifeste continuellement dans notre Soleil et dans les étoiles. C’est également ce qui aurait pu se produire avec la planète Jupiter, si sa déformation spatiale avait capturé un assez grand nombre de particules. Le centre de Jupiter ne produit pas de fusion nucléaire parce que l’énergie de masse poussant en son centre, n’est pas suffisante. Cependant, la poussée de l’énergie de masse y est assez importante pour que Jupiter dégage plus de chaleur qu’il n’en reçoit du Soleil. La poussée (énergie de masse) sur les particules du centre de Jupiter produit ce surplus de chaleur.

La fusion thermonucléaire exige que deux noyaux atomiques s’interpénètrent. Et pour que ces deux noyaux atomiques s’interpénètrent, il faut une poussée extraordinaire. Il est évident que plus la poussée des particules, dirigée vers le centre de gravité du volume de matière, est importante, plus la température s’élève en ce centre de gravité. Au sein du Soleil par exemple, la fusion de l’hydrogène, qui aboutit, par étapes, à produire de l’hélium, s’effectue à des températures de l’ordre de 15 millions de Kelvin. Il est également évident que plus la poussée sur le centre de gravité est important, plus ce point « centre de gravité » se retrouve profondément enfoui dans la profondeur dimensionnelle de l’espace-temps.

Comme nous l’avons indiqué dans un article précédent, plus la poussée est importante sur le centre de gravité, plus ce point central de gravité est repoussé graduellement dans les états du passé de l’univers. La température à laquelle la fusion est susceptible de se produire, est celle où la matière se retrouve à l’état de plasma. Déjà, le fait de dire que la poussée des particules produit un état de plasma susceptible de produire une fusion thermonucléaire, démontre bien que le résultat de cette poussée est un retour à un « état » précédent où l’univers était un plasma.

Qu’arrive-t-il, maintenant, si la quantité de particules est très supérieure à la quantité nécessaire à la production du plasma en question ?

Il arrive que les particules, malgré la fusion thermonucléaire qui se manifeste, continuent de pousser vers le centre et retourne ce centre de gravité à des « états » encore plus anciens de l’univers.

C’est ici que nous devons parler des limites de Chandrasekhar. Les limites de Chandrasekhar sont des limites qui, lorsqu’atteintes, produisent une sorte de « transmutation » dans la matière qui est compressée. Mais cette « transmutation » est loin d’être « magique »; rassurez-vous.

1) La première limite est la limite qui produira une étoile appelée une naine blanche.

La quantité de masse initiale ou de poussée des particules pour produire une naine blanche est de 8 masses solaires. À ce moment-là, la poussée de l’énergie de masse amène l’étoile à sa densité maximale. Les électrons y sont compressés jusqu’au noyau, libérant un surplus d’énergie qui souffle les couches extérieures de l’étoile et équilibre la naine blanche avec son environnement.

2) La deuxième limite de Chandrasekhar est celle qui produira une étoile à neutron.

C’est à partir de 8 masses solaires que la poussée des particules sera suffisante pour faire, de l’étoile en question, une boule de neutrons. À cette limite de poussée, chacun des protons de l’étoile ne peut empêcher l’insertion d’un électron poussé par l’énergie de masse , ce qui  le transforme en neutron. Les autres électrons de l’étoile (s’il y en a) qui ne sont pas repoussés dans un proton (celui-ci ne peut pas en accepter plus qu’un) sont repoussés dans l’espace avec l’énergie éjectée, produisant une explosion extraordinaire appelée une Supernova. Les étoiles à neutrons sont dotées d’une vitesse de rotation très élevée, de plusieurs dizaines de tours par seconde. (Nous en verrons l’explication lorsqu’on étudiera pourquoi des particules se mettent en rotation ; ce qui expliquera l’augmentation de la vitesse de rotation chez une étoile à neutron). Une étoile à neutron possède une densité extraordinaire ; ce qui veut dire que:

« Ça pousse en joual-vert au centre ! ». Une cuillère à café de cette matière pèse des centaines de millions de tonnes ; paraît-il.

3) La troisième limite de Chandrasekhar est celle qui produira un trou noir.

Pour produire un trou noir, il faut 60 masses solaires de poussée de particules qui unissent leur effort pour pousser sur le centre de gravité. Ce sont maintenant les quarks, à l’intérieur des neutrons, qui sont repoussés vers le centre du neutron. Ils arrivent alors à une « singularité » identique à celle que nous avons vue à l’instant de Planck (Il me faudra penser à vous expliquer le mystère du confinement. Le seule « mystère » scientifique qui existe).

La déformation de l’espace produisant un trou noir est une déformation assez importante pour que la poussée des particules parvienne à repousser les quarks qui composaient l’étoile à neutrons à travers l’ouverture de la singularité du mur de Planck, au centre du neutron (en réalité, les quarks parcourent inversement  le trajet évolutif qu’ils avaient parcouru sous l’impulsion du mouvement de l’expansion. Ce qui est tout à fait normal puisqu’ici ils sont sous l’impulsion d’un mouvement contraire). Ils se retrouvent, à ce moment-là,  à l’instant de Planck où il y avait eu déchirure de la dualité primordiale. Un trou noir débouche donc sur l’univers de l’ère de Planck, un univers bidimensionnel. (C’est la dualité Yin/Yang qui doit être surprise de voir revenir tout ce beau monde qu’elle croyait perdu!)

Il ne peut pas y avoir de déformation de la géométrie de l’espace plus grande que celle d’un trou noir puisque le « trou noir » est effectivement un trou dans le mur de Planck. Le trou noir est une limite de déformation de la géométrie de l’espace. Au-delà de cette limite nous nous retrouvons dans un univers qui ne possède que deux dimensions, puisque la poussée extraordinaire des particules est parvenue à « écraser » complètement la profondeur. La poussée de l »énergie de masse a éliminé la profondeur de l’univers tridimensionnel. Et la notion de « wormhole » produit par un trou noir, permettant d’accéder à un autre endroit de l’univers, est de la pure Science-Fiction. C’est tout à fait impossible dans les faits, même si on peut en trouver la possibilité mathématiquement. Il est possible d’obtenir, mathématiquement, un sac contenant une quantité négative de pommes; mais c’est impossible de s’en procurer un au marché.

La « singularité » ne contient pas de matière; car celle-ci est redevenue énergie cinétique qui « ressort » par les pôles du trou noir.

Cependant, la topologie de la déformation tridimensionnelle résiduelle est plus ou moins prononcée (intense)  selon les particules initialement impliquées dans le processus de formation du trou noir. Ce qui détermine l’intensité gravitationnelle de chacun des  trous noirs. Le résidu du travail de l’énergie de masse est simplement l’étendue bidimensionnelle de la déchirure qui, plus elle est importante, plus elle augmente le volume d’espace tridimensionnel déformé et la puissance gravitationnelle du trou noir.  Le trou noir est définitivement  le « nec plus ultra » d’une déformation de la géométrie de l’espace.

À suivre

André Lefebvre

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