Lettre de Kasuku  N°8

Les forces qui   régissent l'Univers (1)

Pendant longtemps, on ne connaissait que la force de l'attraction terrestre. Puis, avec la découverte des phénomènes liés à l'électricité, on a identifié la force électromagnétique. En 1935, le japonais Hideki Yukawa a suspecté l'existence d'une force particulière, extrêmement puissante, nécessaire au maintien de la cohésion des protons et des neutrons au niveau du noyau des atomes. Puis, l'étude des causes de la radioactivité à permis de découvrir une quatrième force, très mystérieuse, force qui est à l'origine de cette radioactivité.

D'une manière imagée, nous pouvons dire qu'au Panthéon du monde qui nous entoure, quatre forces dominent de leur puissance toute la matière qui constitue l’Univers. 

On peut comparer ces forces à deux dieux et deux déesses qui régneraient sur l’ensemble de l’Univers. Ils sont responsables de la façon dont la matière est organisée, ils règlent les mouvements des astres, ils confinent les particules élémentaires pour constituer les noyaux d'atome et régissent toutes les formes d’énergie. Ils ont pour nom :  

Gravitor,   Elektra,  Megakratos  et  Perturbora.

Ils sont en constants désaccords les uns avec les autres, chacun d’entre eux essayant de contrecarrer les efforts des autres. La querelle explosive qui a vu naître leurs divergences semble s’être produite au cours d’un événement catastrophique qui a eu lieu il y a un peu plus de treize milliards d’années et que les astrophysiciens nomment le Big-Bang.

Les physiciens les plus imaginatifs pensent, qu’avant cet épisode, ces dieux vivaient en bonne harmonie dans une sorte d’âge d’or, dans un univers précédent dont les secrets exacerbent au plus haut point leur imagination. 

Gravitor est responsable de la gravité 

Le placide Gravitor, celui qui nous est le plus familier, est le plus grand d'entre eux. Depuis longtemps il s'est désolidarisé des autres divinités, attendant patiemment que les particules issues du Big-Bang s'éloignent suffisamment les unes des autres pour les rappeler à l'ordre et organiser leur répartition dans l'Univers. 

Il règne souverainement sur la totalité de l'Univers sans s'inquiéter des chamailleries auxquelles se livrent ses trois autres collègues au sein du petit monde des atomes. Son influence ne souffre d’aucune exception et s'étend à toutes les particules qui peuplent l'Univers. Sa force est uniquement attractive. Elle tend à rapprocher toutes les particules entre elles. 

Gravitor

L’union fait la force

Toutefois, cette force d'attraction est extraordinairement faible, des milliards de milliards de fois plus faible que la force qui, par exemple, colle un aimant sur du fer. Aussi, pour bien marquer son importance, Gravitor applique l'adage "l'union fait la force". Ainsi, les centaines de milliards de milliards de particules qui forment la Lune unissent leur extrême faiblesse d’attraction pour rester dans la zone d'influence des centaines de milliards de milliards de particules qui constituent la Terre. Cette force est bien connue sous le nom de force gravitationnelle ou, plus simplement, sous le nom de gravité. C’est elle qui fait tomber la pomme d’un arbre, maintient nos pieds solidement accrochés à la Terre et empêche l’atmosphère de s’échapper dans l’Espace. 

C'est, dit-on, en observant la chute d'une pomme qu'Isaac Newton eut l’intuition qui lui fit découvrir,  en 1667, la loi de gravitation universelle.          (Dessin Alain Gassener)

Elle assure la cohésion des matériaux qui constituent les astres et leur confère leur forme sphérique, elle retient la Lune autour de notre Terre et organise la ronde des planètes autour du Soleil et des étoiles dans le cosmos. Cette force attractive qui lie deux corps est proportionnelle à la masse de l’un des corps (M1) multipliée par la masse de l’autre (M2), et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare (d2).

Henry Cavendish s'en  mêle

G est une constante que Newton n'a pas réussi à mesurer. Elle a été déterminée par Henry Cavendish en 1798. Il imagine l'expérience suivante : un haltère constitué de deux petites masses M1 liées par une tige est suspendue à un fil très fin. Sous l'influence de deux grosses masses M2 qu'il approche des précédentes, il mesure la force de torsion F qui s'exerce sur le fil. Connaissant la distance d, il détermine la valeur de la constante G.

Dès lors il devenait facile de calculer la masse de la Terre, celle de la Lune ainsi que celle du Soleil et celle des autres planètes.

L'expérience Henry Cavendish en 1798   (dessin Alain Gassener) 

(Elektra, Megakratos et Perturbatora feront l'objet de la prochaine lettre) 

Pour en savoir plus : https://kasuku.ch/au-coeur-de-latome/