Le Proton Schwarzschild - Nouveau Monde Coaching

Le Proton Schwarzschild
N. Haramein, AIP CP1303ISBN 978-0-7354-0858-6, pp 95-100, Décembre 2010.
Le Proton Schwarzschild
Nassim Haramein
La Fondation du Projet Résonance
P.O. Box 764, Holualoa, HI 96725, (808) 325-0070
[email protected]
Résumé.
Nous avons revu notre modèle d'un proton qui satisfait à la condition de Schwarzschild. Nous avons
constaté qu’un très petit pourcentage (~ 10-39 %) des fluctuations du vide disponible à l’intérieur du
volume du proton nécessite d’être cohérent et converti en masse-énergie pour que le proton satisfasse
à la condition de Schwarzschild. Cette proportion est identique à celle du rapport entre la gravitation et
la force forte, où la gravitation est considérée comme ~ 10-38 à 10-40 plus faible que la force forte.
L’attraction gravitationnelle entre deux protons Schwarzschild contigus peut se généraliser aussi bien
au confinement des nucléons qu’à celui des quarks. Nous avons calculé que deux protons Schwarzschild
contigus auraient une rotation de l’ordre de la vitesse de la lumière c, une période de 1023 s, et une
fréquence de 1022 Hz, caractéristique de l’interaction de temps de la force forte, et une approximation
de l'émission de gamma généralement associée à la désintégration nucléaire. Nous y avons inclus une
loi d'échelle et nous avons constaté que les coordonnées du proton Schwarzschild se trouvent bien
placées dans notre graphique d’organisation de la matière. En utilisant un modèle semi-classique, nous
avons constaté qu'un proton qui orbite à une distance d’un rayon du proton à la vitesse de la lumière c,
génère une bonne approximation de la mesure de l’anomalie du moment magnétique.
Mots-clés: trous noirs, rayon de Schwarzschild, proton, la force forte, anomalie du moment magnétique
PACS: 04.20.-Q, 04.60.-m, 04.70.-s, 04.70.Dy
1. INTRODUCTION
Nous allons examiner quelques-unes des questions fondamentales liées à la physique des trous noirs et
à la quantité d'énergie potentielle disponible dans le vide. Nous avons utilisé une analogie semiclassique entre l’interaction forte et la force gravitationnelle aux conditions de Schwarzschild. Nous
allons étudier le rôle de la force nucléaire forte comme étant la force gravitationnelle entre deux
protons Schwarzschild et nous avons constaté que la composante gravitationnelle est suffisante pour
caractériser le confinement. Dans une approche alternative, nous pouvons utiliser le QCD pour obtenir
des résultats similaires (recherche en cours). Nous avons comparé également notre résultat à une loi
d'échelle pour l’organisation de la matière, et en particulier l'existence omniprésente des trous noirs.
Nous avons calculé le moment magnétique d'un système protons Schwarzschild et nous avons trouvé
une bonne approximation de la valeur mesurée pour la dénommée « anomalie » du moment
magnétique du proton.
2. LES FONDEMENTS DU PROTON SCHWARZSCHILD
Dans notre approche pour comprendre la relation fondamentale entre la force forte et les interactions
gravitationnelles, nous avons utilisé une approche semi-classique pour obtenir une meilleure
compréhension. Au départ, nous avons remarqué que la densité de fluctuation du vide quantique,
connue sous le nom densité1 de Planck, est généralement donnée par ρv= 5,16.1093g/cm3 ce qui peut
avoir une signification physique importante au niveau quantique. Aussi bien La théorie que les
expériences ont confirmé la présence d'une telle densité de vide ayant des effets physiques réels. Nous
pouvons calculer la quantité de la masse volumique de vide nécessaire, à partir des fluctuations du vide
quantique, pour produire la condition de Schwarzschild avec un rayon équivalent au rayon du noyau
atomique. Pour un proton avec un rayon de rp= 1.32 Fm et un volume de vp = 9,66.10-39 cm3, la quantité
de la masse volumique du vide disponible dans le volume d'un proton Rρ, est de
(1)
Rρ = ρv vp = 4,98.1055g/ volume de proton
On peut obtenir un résultat identique en utilisant le volume du proton Vp et en le divisant par le volume
de Planck vpl donné par vpl = l3. Par conséquent, vpl= 4,22.10-99 cm3 ou « l » est la longueur de Planck
= 1,62.10-33cm. Ensuite, η=vp/vpl = 2,29.1060 ou η est le rapport du volume du proton au volume de
Planck. Comme la masse de Planck mp = 2,18.10-5g, alors la densité de la masse à l'intérieur du volume
du proton est
(2)
Rρ= mp η = 4,98.1055 g/volume de proton
Nous remarquons que cette valeur est généralement donnée comme étant celle de la masse de la
matière dans l’univers. Cela peut être une indication d'une intrication de tous les protons à travers les
fluctuations du vide. Nous avons calculé ensuite la proportion du total de la densité du vide Rρ
disponible dans le volume du proton vp , nécessaire pour que le nucléon obéisse aux conditions de
Schwarzschild Rs= 2GM/c2. La masse M, nécessaire pour obéir à la condition de Schwarzschild pour
le rayon du proton rp=1. 32 Fm est
(3)
M
c 2 Rs
2G
Où nous avons choisi la condition que Rs= rp = 1,32 Fm et la constante gravitationnelle est donnée par
G= 6,67.10-8 cm3/g s2, et c = 2,99.1010 cm/s pour la vitesse de la lumière. Donc M= 8,85.1014 g égale la
masse de Schwarzschild, laquelle est calculée à partir de la densité du vide disponible dans le volume
du proton Vp. Nous constatons que seulement une très faible proportion de la densité du vide de la
masse-énergie disponible à l'intérieur du volume du proton, Vp est nécessaire pour qu’un nucléon
obéisse à la condition de Schwarzschild. En fait, le rapport de la quantité de densité du vide dans le
volume d’un proton Rρ= 4,98.1055, à la quantité nécessaire pour que le proton rencontre la condition de
Schwarzschild, M= 8,85.1014 g est :
M
 1, 78.1041
R
(4)
Par conséquent, seulement 1,78 .10-39 % de la densité masse-énergie du vide sont nécessaire pour
former un proton Schwarzschild. Cette contribution du vide peut être le résultat d'une petite quantité
de l'énergie du vide qui devient cohérente à proximité ou à la limite de « l’horizon »9,10 du proton en
raison de la torsion de l'espace-temps et des effets Coriolis comme le décrit la solution HarameinRauscher11,12. Considérons maintenant la force gravitationnelle entre deux protons Schwarzschild
contigus. Dans une approche semi-classique, la force entre ces protons est donnée par
(4)
F
GM 2
 2r 
2
p
Ou la distance entre les centres des deux protons est 2rp = 2,64 Fm, Ce qui donne une force de
7,49.1047 dynes .On calcule maintenant la vitesse de deux protons Schwarzschild orbitant l’un autour de
l'autre avec leurs centres séparés d’une distance équivalente au diamètre d’un proton. Nous utilisons
la force déduite de l'équation 4 pour calculer l'accélération qui y est associée
(5)
a
F
 8, 46.1032 cm / s 2
M
Nous avons utilisé cette accélération pour obtenir la vitesse relativiste
(6)
V  2 2 arp  2,99.10 10 cm / s
Donc, v=c, la vitesse de la lumière. Fait intéressant, une évidence récente a montré la présence de trous
noir super massifs au centre de la galaxie, qui ont apparemment des vitesses relativistes. La période de
rotation d'un tel système est alors donnée par
(7)
t 
2 rp
v
 5,55.1023 s
Fait intéressant : c'est le temps d'interaction caractéristique de la force forte. L’interaction forte se
caractérise par sa capacité à réagir dans un temps très court. Par exemple, pour une particule qui passe
un noyau atomique d'environ 10-13 cm de diamètre, avec une vitesse de l'ordre de 1010cm/s, ayant une
énergie cinétique d’environ 50 MeV pour un proton (et 0,03 MeV pour l'électron), le temps de
l'interaction forte est de 10-23 s.14 Par conséquent, la fréquence de système de 2 protons Schwarzschild
est
(8)
f 
1
 1,806.1022 hz ,
t
ce qui est dans la fourchette des fréquences d'émission des rayons gamma du noyau atomique qui ont
été mesurées. Soit un résultat remarquable étant donné que nous n’avons utilisé que la mécanique
semi-classique. De plus, c’est compatible avec les interactions des particules hadroniques. En outre,
nous avons calculé les forces centrifuges qui peuvent contribuer à l'affaiblissement rapide de la force
d’attraction à l'horizon d'un tel système du proton de Schwarzschild. En première approximation, nous
avons utilisé une équation semi-classique qui exprime le potentiel centrifuge entre deux corps en
orbite. Notez que nous utilisons la masse réduite comme utilisée habituellement en physique nucléaire
pour les cadres de référence en rotation, calculée par
(9)
mred 
 M 1M 2 
 M 1  M 2
où M= 8,85.1014 g, donnant, (dans notre cas) la moitié de la masse totale ou 4,45.1014g. L'expression du
potentiel centrifuge est
(10)
L2
v r  

2mr 2
 mrc  ²
2mr ²

mc ²
2
Par conséquent, le potentiel centrifuge réduit à l'énergie cinétique du système, donne
(11)
v(r) = 1,98.1035 ergs
Nous divisons par r pour obtenir une force centrifuge de 7,49.1047 Dynes à partir du potentiel centrifuge.
Maintenant, nous calculons la répulsion de Coulomb d'un tel système car il contribue à la force de
répulsion totale et devrait être ajouté à la composante centrifuge. La répulsion de deux protons
s’effleurant est donnée par
(12)
Force 
Kc q1q2
r2
Ou Kc = 8,988.109Nm2c2 et q1=q2= 1,602.10-19Coulomb, la charge du proton. Donc
(13)
F=33 N ou 3,33.106 dynes
Nous avons ajouté ensuite la répulsion de Coulomb de 3,3.106 dynes à la composante centrifuge et nous
avons trouvé un changement négligeable par rapport à une valeur d’environ 1047 dynes de la force
centrifuge. A partir de l'équation 5, ci-dessus, nous calculons que la valeur de l'attraction
gravitationnelle entre deux protons de Schwarzschild est de 4,49.1047 dynes. Par conséquent, nous
obtenons une orbite stable pour deux protons de Schwarzschild orbitant à une distance l’un de l’autre
équivalente au diamètre. Il résulte clairement de ces résultats que la "force forte" peut être justifiée par
l’attraction gravitationnelle entre deux protons Schwarzschild. Dans le modèle standard, la force forte
est généralement donnée comme étant 38 à 39 ordres de grandeur plus grande que la force
gravitationnelle, cependant, l'origine de l'énergie nécessaire pour produire une telle force n'est pas
donnée. Remarquablement, un proton Schwarzschild avec une masse de 8,85.1014g a
approximativement 38 ordres de grandeur de plus que la masse du proton standard, (1.67.10-24g) ce qui
produit un effet gravitationnel suffisamment fort pour confiner à la fois les protons et les quarks. Notre
approche offre donc une explication probable de l'énergie de liaison comme étant la courbure de
l'espace-temps d'un proton interagissant un petit peu avec les fluctuations du vide (1,78.1039% ). Ce
qui donne ainsi une unification depuis les objets cosmologiques jusqu’aux noyaux atomiques, tout en
offrant une valeur appropriée à l’origine du confinement des nucléons et du temps d'interaction.
Falla et Landsburg15, qui se sont basés sur les travaux de Bahcall et Frautschi16, ont calculé la taille de
base minimale et la masse d'un système s'effondrant au cours de la formation d’un trou noir. Bahcall et
Frautschi ont utilisé le temps d'interaction de la force forte, càd 10-23s , et ont établi une «barrière de
hadrons » limite minimale pour la taille d’un trou noir de 10-13 cm avec une masse de 1015 g. Falla et
Landsburg ont calculé une approche alternative au problème de la masse minimale. En se servant de
Balbinot et Barletta17 (qui a considéré une réaction de retour à partir du rayonnement de Hawking en
arrière-plan de l’espace-temps amenant le processus d'évaporation à une extrémité), Falla et
Landsburg, en se basant sur l’accélération gravitationnelle à la surface du trou noir, ont calculé une
masse d'un trou noir de minimum 7.1013g. Ces deux résultats tombent très proches de notre nucléon de
7.1013 g pour un Fermi et peut donner un mécanisme à la stabilité du proton Schwarzschild interagissant
avec le vide. Nous allons vérifier plus loin la viabilité du proton Schwarzschild en construisant une loi
d'échelle10,18 pour déterminer si elle est compatible avec la distribution de masse de l’organisation de la
matière dans l'univers.
2.1. Une loi d'échelle pour l’organisation de la matière : la masse en fonction du
rayon
Sur un graphique logarithmique de la masse en fonction du rayon, (Fig. 1). Nous avons trouvé
remarquable que la plupart de la matière organisée tend à se placer le long d'une zone linéaire de
masse croissante assez étroite. Le proton Schwarzschild se place près de la droite générée par la
matière organisée, alors que le proton standard se retrouve à plusieurs ordres de magnitude de celleci.
M1
Figure 1. Graphique logarithmique de la masse en fonction du rayon reliant les objets depuis l'univers
à la distance de Planck. La ligne de tendance correspond aux ajustements par moindres carrés des
données.
Le graphique montre clairement que les données se positionnent le long d'une droite en progression
linéaire. Le proton Schwarzschild tombe bien sur la ligne de tendance alors que le proton standard en
est bien éloigné.
TABLEAU 1. Données de Masse et de Rayon pour la loi d'échelle
La différence de masse entre le proton Schwarzschild et le proton ordinaire pourrait être le résultat
d'une dilatation de la masse relativiste. Ici, nous allons calculer la vitesse de rotation nécessaire pour
dilater la masse d'un proton ordinaire jusqu’à la masse du proton Schwarzschild. La relation relativiste
pour la dilatation de masse avec la vitesse est

1
(15) M  m0 
 1  v2 / c2







De cette expression, nous constatons que la vitesse requise est:
(16)
m c 
v c –  0 
 M 
où M=8,85.1014 g, la masse dilatée à la vitesse v, m0 est la masse au repos du proton et
c = 2,998.1010cm/s . Donc v= c - 5,6640.10-29 = ~ c. Le rapport du second terme de cette expression à c
est 1,88.10-39. Par conséquent, dilater la masse du proton standard à celle d’un proton Schwarzschild
ne nécessite qu’ une vitesse 1,88.10-39 inferieure à c.
3. L’«anomalie» du moment magnétique
Nous avons calculé l’anomalie du moment magnétique du proton en utilisant un modèle simple où le
proton est une sphère avec un rayon de Compton de 1,321 Fermi tournant à la vitesse de la lumière,
avec le point de charge du proton à l’équateur. Le moment magnétique est donné par:
(17)

qrv
2
Ou q est une charge élémentaire de 1,60217653.10-24Coulombs, le rayon du proton rp est 1,321.10-15m
et la vitesse est c. La valeur du moment magnétique d'un tel proton est de 3,17259.10-26Joules/Tesla. La
mesure du moment magnétique du proton est de 1,40895.10-26Joules /Tesla , ce qui n’est que 2,25 fois
plus petit que notre valeur calculée. La différence entre la valeur calculée et la valeur mesurée peut être
expliqué d’une part par des vitesses orbitales légèrement subliminales et d’autre part, par une
répartition de la charge de manière plus appropriée sur l’entièreté de la surface du proton. Cependant,
le moment magnétique calculé pour le modèle du proton Schwarzschild est remarquablement proche
de la valeur mesurée en ayant utilisé une approximation grossière.
4. CONCLUSIONS
Nous avons présenté des évidences que le proton peut être considéré comme une entité de
Schwarzschild et qu'un tel système prédit remarquablement bien, même en utilisant des approximations
grossières et de la mécanique semi-classique, son temps d'interaction, son rayonnement
électromagnétique, son moment magnétique, et est peut être à l'origine possible du confinement des
nucléons en termes de courbure de l'espace-temps . En utilisant la solution Haramein-Rauscher, qui
intègre le couple et l’effet de Coriolis dans les équations de champs d’Einstein11 nous continuons à
examiner la nature fondamentale de la masse, l'inertie, la charge, le magnétisme, le spin et le moment
angulaire. Ces aspects sont habituellement considérés comme "données" sans source. Ici, la structure
cohérente du vide et sa courbure gravitationnelle commencent à nous donner une explication
appropriée de l’énergie nécessaire pour produire ces effets.
Le proton Schwarzschild suggère fortement que la matière à de nombreuses échelles peut être
organisée par les trous noirs ou par des phénomènes semblables à des trous noirs et ainsi conduire à
une échelle d’unification de la matière et des forces fondamentales.
REMERCIEMENTS et REFERENCES
Voir le texte original : http://hiup.org/publications/
The Schwarzschild Proton
Haramein, N. (2010). The schwarzschild proton, AIP Conference Proceedings, CP 1303, ISBN 9780-7354-0858-6, pp. 95-100.