Théorie alternative: MOND

Bonjour!

Avez vous lu l'article sur MOND dans Ciel et Espace de décembre 2006? C'est extraordinaire!

En résumé, les observations ont montré que les galaxies tournent trop vite dans les amas de galaxies, et les étoiles dans les galaxies aussi. Beaucoup trop vite pour que la seule loi de Newton les empêche de partir dans l'espace et de quitter leur groupe ou leur galaxie. D'où l'idée de la matière sombre, qui constituerait 90% de l'Univers, et dont on a jamais observé l'ombre de la queue d'une particule. Ce qui ne veut pas dire qu'elle n'existe pas bien entendu.

Et voilà qu'il y a 20 ans, quelques physiciens ont eu l'idée que peut être la loi de la gravitation de Newton serait fausse. Ou plutôt elle ne serait exacte qu'en champ proche. A distance, la gravitation ne decroîtrait pas en 1/D2 mais en 1/D. Du coup, plus besoin de matière noire pour équilibrer la force centrifuge. Et les vitesses excessives des objets s'expliquent, et s'explique le paradoxe de Pioneer...

Cette théorie était bloquée pour cause d'incompatibilité avec la relativité générale, jusqu'à présent jamais mise en défaut, mais après 20 ans de boulot il paraît que cet obstacle est surmonté.

C'est vâââchement élégant. La gravité décroîtrait comme les champs électriques, magnétiques etc... plus besoin de matière noire, tout cela rappelle furieusement la disparition de l'Ether au début du XXième siècle.

Et l'Univers serait bien constitué de la matière que l'on voit (dans toutes les longueurs d'onde of course).

Y a t-il dans l'assistance un physicien qui pourrait en toucher un mot?

Effectivement, intéressant...

C'est vâââchement élégant. La gravité décroîtrait comme les champs électriques, magnétiques etc...

Mais donc cela serait aussi le cas pour le champ électromagnétique ? Parce qu'il est aussi en 1/D2 çui-là...

Je suis pas le physicien attendu mais j'aimerais comprendre...

Tu dis qu'à distance, le champ de gravitation ne décroît apparemment plus en 1/D² mais en 1/D et ensuite tu dis "comme les champs électrique, magnétique..." or je croyais que ces deux derniers champs décroissaient en 1/D². D'où mon incompréhension.

Sinon, ça a l'air intéressant en effet !

PS : grilled par Jeff !

A une distance de la source (une antenne radio par exemple) D > longueur d'onde/2 pi , les champs magnétiques et électriques décroissent en 1/D

Vais tenter de trouver un cours sur Google qui raconte ça...

Edit: ici http://perso.orange.fr/f5zv/RADIO/RM/RM10/RM10B03.html

Faut pas confondre avec la force de Coulomb, qui décroît en 1/D2

GG, j'ai l'impression que tu as acheté Ciel & Espace

J'ai lu aussi le papier. Ce que j'en retire c'est que les théories actuelles, pour pouvoir être valables, supposent l'existence de matière sombre. En gros la théorie Mond permet de s'en passer.

Ca me fait quand même drole de penser que notre fameux big bang est basé sur quelquechose de pas vérifié.

J'ai aussi lu cet article. C'est vrai que comme solution, elle est vraiment très élégante et "simple". Plus besoin de faire appel à une matière noire.

Mais il me reste une question :

L'idée que, à une certaine distance, le r² devienne r semble bien coller aux observations.

Mais on a l'impression que, pour l'instant, c'est juste une solution mathématique qui correspond bien à la réalité.

Mais est-ce que les astronomes qui ont développé cette théorie savent expliquer pourquoi, à une certaine distance (elle est connue cette distance ?), la gravitation ne varie plus en fonction de r² mais de r ?

Comment ca se passe physiquement quoi.

Je l'achète tous les mois, et Astronomie Magazine aussi (pas de jaloux!)

Selon Wikipédia

http://fr.wikipedia.org/wiki/Champ_magn%C3%A9tique

le champ magnétique B est homogène à l'inverse du carré d'une distance.

OP/OP^3 soit 1/OP²

Et je doute que tu trouves une autre formule...

Idem pour le champ électrique :

http://www.univ-lemans.fr/enseignements/physique/02/electri/dipole2.html

ri/ri^3 soit 1/ri²

Par contre le potentiel décroît en 1/r mais ce n'est pas l'intensité de la force. De la même manière, le champ de potentiel de gravitation décroit en 1/D mais ça on le savait déjà. Alors décidément je comprends pas...

Dis magicien, tu vas lui foutre la paix à gégé avec tes formules compliqueés? :D

Dis magicien, tu vas lui foutre la paix à gégé avec tes formules compliqueés? :D

Bon désolé "Gégé"...

Moi yen a trouvé page oueb qui yen a disent des chtrucs bizarres pas comme les tiennes. Toi yen a trouvé 1/d, moi yen a trouvé 1/d² et moi yen a perdu...

Ca va comme ça ?

Ah zut j'ai pas le temps de trouver un cours là-dessus....

Si on considère par exemple une antenne radio, selon que l'antenne est une source de champ H ou E, à proximité de l'antenne H et E décroissent en 1/D3 ou 1/D2.

Et à partir d'une distance D>lambda/2 pi, E et H décroissent en 1/D

D'ailleurs prenons une source isotrope, qui rayonne dans toutes les directions, le rayonnement est sphérique. La densité de puissance est P/4 pi D2 et ce sont des W/m2

Or la densité de puissance est aussi E.H (j'ai pas les symboles pour le produit vectoriel).

Donc si P décroît en 1/D2, E et H décroissent en 1/D

C'est d'ailleurs une preuve implicite que notre espace a trois dimensions, la surface y décroît en 1/D2 et la densité surfacique de puissance aussi...

Mais ça nous éloigne du sujet...

Mais est-ce que les astronomes qui ont développé cette théorie savent expliquer pourquoi, à une certaine distance (elle est connue cette distance ?), la gravitation ne varie plus en fonction de r² mais de r ?

Comment ca se passe physiquement quoi.

Je crois me souvenir avoir lu quelque part que dans une des variantes de la théorie de cordes, on pouvait remettre en cause le 1/D2 de la gravitation (parce que cette force s'exerce dans toutes les dimensions, y compris celles qui nous échappent).

Mais ça serait plutôt pour les toutes petites distances que ça changerait (petites distances de l'ordre de la taille supposée du "rayon" d'enroulement des dimensions supplèmentaires que postule la théorie des cordes).

Ca va comme ça ?

Non non, ça va pas, c'est mon métier, ça! Je ne me permettrais pas si je n'étais sûr de mon coup. D'ailleurs dans les labos de mesure on le vérifie tous les jours: si un émetteur radio rayonne 10V/m à 10m, on mesurera 5V/m à 20m, à condition qu'on soit plus loin que lambda/2 pi

Vais chercher encore....

C'est d'ailleurs une preuve implicite que notre espace a trois dimensions, la surface y décroît en 1/D2 et la densité surfacique de puissance aussi...

 

Mais ça nous éloigne du sujet...

Faux, mauvais élève ! C'est une conséquence du raisonnement sous l'hypothèse implicite d'un rayonnement en 3D et pas une preuve !!

Donc en fait ce serait la puissance qui décroitraient en 1/d² et le champ en 1/d ? Pourquoi pas, ya plus qu'à ressortir les cours pour vérifier...

Pas physicien non plus, mais il me semble que les observations récentes sur le "bullet cluster" sont en faveur des théories à base de RG+matière noire, plutot que MOND.

L' analyse des vitesses est compatible avec la collision de machins hétérogènes; constitué d' une partie qui interagit peu avec la matière (matière noire) et d' une partie intéragissant selon Newton (matière ordinaire).

De plus, une théorie de type MOND uniquement ne règle pas l' ensemble des problèmes (elle n' explique que la rotation des galaxies, pour les amas et au delà ça ne colle pas sans ajout de matière supplémentaire).

Cf ce que raconte Milgrom himself, qu' on ne peut pas accuser de défendre la matière noire :

http://www.astro.umd.edu/~ssm/mond/moti_bullet.html

Mais bon, le dernier mot n' est pas encore dit.

A+

--

Pascal.

Donc en fait ce serait la puissance qui décroitraient en 1/d² et le champ en 1/d ? Pourquoi pas, ya plus qu'à ressortir les cours pour vérifier...

En voilà un : http://fr.wikipedia.org/wiki/Antenne_dipolaire

Et hop j'y retourne. Attention les yeux, ya des formules. J'ai trouvé que Wikipédia qui la présente bien, mes cours d'élecmag sont je ne sais où !!

http://fr.wikipedia.org/wiki/Champ_%C3%A9lectrique#Expression_du_champ

Donc c'est formel, le champ électrique engendré par une particule décroît avec le carré de la distance.

Et si je dis c'est vrai ce n'est pas parce que ça vient de Wikipédia. C'est car c'est la VRAIE formule reprise par Wikipédia, et toc . Donc même un physicien ne peut s'opposer à cette formule, c'est connu ou à connaître.

Donc, en rapport avec le premier post :

soit la gravitation fait comme le champ électrique : 1/d² (théorie actuelle)

soit la gravitation fait 1/d mais alors c'est différent.

Attention de ne pas confondre : champ, intensité, puissance, potentiel. Tout ne décroît pas pareil.

En voilà un : http://fr.wikipedia.org/wiki/Antenne_dipolaire

 

Ok donc je vois bien : 1/r. Et il précise que c'est le champ électrique lointain. Ne serais pas une approximation asymptotique ?

PS : ce qui m'embête c'est que pour deux expressions du champ (toutes deux sur Wikipédia), on voit un coup 1/r et un coup 1/r²... Une idée ?

vous ne parlez pas de la même chose : en électromagnétisme on traite souvent de rayonnement dipolaire et celui dont parle GG est bien décroissant en 1/r (champ différentiel de 2 champs en 1/r²) alors qu'en gravitation -en général-, le champ est produit par une source ponctuelle, champ qui décroit bien en 1/r² donc vous avez tous les 2 raison , quel diplomate

Ceci dit, je ne pense pas que la comparaison avec un champ dipolaire soit le coeur de MOND mais plutôt une "simple" variation à longue distance de la décroissance en 1/r² connue depuis newton. Mais ya surement un théoricien qui va nous démontrer ça pile poil...

Manque plus que le feu des observations pour qualifier tout ça, la RG et tutti quanti ont en subit pas mal, ya qu'à attendre un siècle

Ok, je me contenterais de ça, mais je dois sérieusement réviser !

Merci, et revenons à la théorie MOND !

...donc vous avez tous les 2 raison , quel diplomate

Tu veux être modérateur?

Modérateur, modérateur, j'espère que tu n'allais pas me taper dessus si je persistais avec mon 1/r² quand même !

Sans rire, je trouve pas de pages intéressantes sur le net pour la théorie MOND, vous en avez pas une sympa en favoris ? (Google renvoie des trucs bizarres parfois...)

sur ciel & esp

ça te dit pas?

il y a un bel article dessus. et puis flemme de chercher

allez a+

[...]je trouve pas de pages intéressantes sur le net pour la théorie MOND, vous en avez pas une sympa en favoris ?

Va voir par là.

http://www.astro.umd.edu/~ssm

Et plus particulièrement :

http://www.astro.umd.edu/~ssm/mond/McGaugh_EdinburghApr06.pdf

A+

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Pascal.

La theorie MOND a plris un enorme coup dans l aile depuis les analyses du bullet cluster. MOND est quasiment incompatible avec les observations en lentilles gravitationnelles et X de cet amas. Seul une modif extremement ad hoc de MOND permet de vaguement faire coller cette theorie aux observations du bullet cluster.

En outre la matiere noire n est pas seulement necessaire aujourd hui ... elle l est surtout pour expliquer la formations (ou plutot la non destruction) des grandes structures pendant l ere de rayonnement (avant l equivalence matiere rayonnement et le decouplage - emission du CMB). Sans matiere noire, les structures seraient detruites pendant l ere de rayonnement et les anisotropies du fond diffus ne suffiraient pas a former les structures actuelles.

La encore il est eventuellement possible de sauver MOND avec un neutrino de 2eV en quantite suffisante. Mais c est encore une hypothese tres ad hoc ...

Bref MOND est pas mort mais pas loin.

Les partisants de MOND prétendent que pour faire coller les modèles à base de matière noire aux courbes de rotations galactiques et à la stabilité des disques galactiques, il faut faire un réglage très fin (trop fin ?) des paramètres. Voir aussi dans le lien donné plus haut, les remarques sur la relation de Tully-Fisher ...

Quid sur ces points là , Akira ? Il me semble qu' ils marquent un point non ?

A+

--

Pascal.

Oui c est vrai ... il faut la bonne quantite de matiere noire, mais ca sort assez bien des modeles. Ce qui est plus embetant c est que sur certaines galaxies (pas bcp) qd il y a une irregularite sur la courbes de rotation (une bosse par exemple) on la retrouve sur la distribution de lumiere (les etoiles). Avec MOND ca s explique tres bien puisque le potentiel gravitationnel qui est responsable de la courbe de rotation derive directement de la masse (lumineuse) donc des etoiles ... avec la matiere noire c est plus tarbiscote ...

A suivre ...

Bonjour à tous,

Je me permets aussi de profiter de ce forum pour exprimer quelques opinions sur ce débat passionnant.

Matière sombre ou MOND (ou d’autres alternatives) ? Il me semble évident qu’on n’a pas encore suffisamment d’observations et d’expérimentations pour trancher définitivement. Il est fort possible que demain un nouveau résultat va balancer le débat vers un coté ou un autre. En 1998, l’accélération de l’expansion de l’Univers attestée par les observations de supernovae a suscité beaucoup de scepticisme. Mais aujourd’hui avec toute une série de nouvelles mesures (en particulier Boomerang, WMAP,…), l’idée se trouve considérablement renforcée.

En attendant, chacun peut avoir ses propres opinions sur la question. Pour moi, l’introduction d’une gravitation variable ressemble fort aux épicycles de Ptolémée. En ajoutant des nouveaux paramètres et évidemment des ajustements ad hoc pour coller aux résultats observationnels, ça peut aller pendant un certain temps mais ça finit par une impossibilité à être cohérent. Et surtout, aucun mécanisme sous-jacent permet d’expliquer ce genre de variations, ce qui constitue un inconvénient majeur.

On comprend que devant les difficultés actuelles à détecter directement la matière sombre et encore moins à préciser la nature de l’énergie sombre qui accélère l’expansion de l’Univers, certains n’hésitent pas à parler de « crise majeure de la cosmologie » et toute une batterie de théories alternatives voit le jour. En science, cela est très bien. Ce qui est regrettable, à mon avis, c’est la spéculation de certain média qui exagère cet événement et qui risque fort de donner une fausse image de la cosmologie actuelle au lecteur.

Certains ont cité le dossier de « Ciel et Espace » (n° 2006.12) « MOND : une nouvelle théorie de l’Univers » comme une révolution. Mais quelle révolution !? Il faut dire que j’aime beaucoup ce magazine et j’en suis abonné depuis plus de 20 ans. Mais sur les sujets concernant la cosmologie, je trouve que le ton est toujours le même : « Faut-il brûler le Big Bang ? », « 3 observations qui sèment le trouble au Big Bang », « Big Bang : pourquoi il va exploser ? » etc. Un lecteur mal informé risque d’avoir une image assez noire sur Big Bang alors que énormes progrès ont été accomplis ces dernières années pour renforcer ce cadre théorique qui est le seul aujourd’hui pour rendre compte les observations. En fait, la plupart des dossiers de « C&E » sont rédigés par le même auteur, un farouche défenseur de « théories alternatives » (sans doute un anti-Big Bang aussi). Pourquoi pas. Je n’ai rien contre lui. Ce que je trouve fort dommageable est que ce magazine est presque devenu son porte-parole, et surtout les autres opinions sont presque toujours absents !

Bonjour, et bienvenue.

C' est clair que les dossiers C&E sont un peu enthousiastes concernant les théories alternatives. D' un autre coté, il faut reconnnaitre que les théories classiques avancent comparativement moins (i.e. personne n' a encore d' explication sur l' origine de la matière ou de l' énergie noire, on a toujours pas vu d' onde gravitationnelle, le boson de Higgs n' est sans doute pas détecté (quoi que ... Mais ça demande confirmation) ). Ce qui est normal, elles ont énormément d' avance sur les théories exotiques. Faire un dossier sur la mesure de la décimale suivante de telle ou telle constante, c' est difficile.

En ce qui concerne MOND, la "révolution" consiste a avoir construit une théorie se comportant comme la RG (TeVeS) à partir des idées de MOND.

Autant l' astrophysique avance, autant il semble que la cosmologie piétine un peu, faute de nouvelle physique ... Et la théorie des (supercordes) , la gravité quantique , etc, sont encore loin de pouvoir prédire quoi que ce soit, il me semble.

En outre, il reste quand même pas mal de zones d' ombres dans le modèle LCDM ... L' ajustement de l' inflation, des distributions de matière et d' énergie noire, entre autre, font quand même penser à des épicycles.

A+

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Pascal.