(I) LES FAITS - pagesperso-orange.fr

27 février 2004 Collège de France

Discussion Discussion sursur les oscillations les oscillations cosmiquescosmiques, les , les nombresnombres sans dimension et les sans dimension et les périodicitéspériodicités en en

microphysiquemicrophysique et et cosmologiecosmologie

(I) LES FAITS(I) LES FAITSparpar

Ch. Bizouard (astronome à l’Observatoire de Paris)J.S. Dubuisson (ingénieur opticien, consultant, Paris)

Arthur Gohin (Dr. en physique chimie)V. Kotov (astronome à Observatoire Astrophysique de Crimée)

F. Sanchez (Université d’Orsay)


Les Les phénomènesphénomènes cosmologiquescosmologiques globauxglobaux

2 phénomènes cosmologiques globaux :

– Décalage spectral vers le “rouge” des galaxies :

∆λ / λ = d / Ru

avec Ru=Rayon d’Univers ~ 1.3(2) 1026 m

– Rayonnement “cosmologique” de type corps noir :

T = 2,725(1) K

un “atout caché”? les oscillations cosmiques universelles


•1974 : oscillations périodiques de la surface du soleil(2km, vitesse 1m/s), en 160,01 min, découverte par deuxgroupes indépendants : SevernySeverny, , KotovKotov, , TsappTsapp [1][1](Observatoire Astrophysique de Crimée, KrAO) et Brookes Brookes et al.et al. [2][2] ((UniversitéUniversité de Birmingham) de Birmingham)

•1979-1983 : confirmation par deux autres équipes [3[3--6]6]

•KrAO 1974--1982 P0 = 160.0101 ± 0.0016 min [7][7]Stanford 1977--1980 P0 = 160.0095 ±0.0010 min [6][6]

PULSATIONS INFRASONS DE LA PULSATIONS INFRASONS DE LA SURFACE DU SOLEILSURFACE DU SOLEIL

mesuréesmesurées par par effeteffet DopplerDoppler



CaractéristiquesCaractéristiques

Parfaitement périodique et régulière : aucunerupture de phase sur plus de trente annéesd’observations

Périodes où l’oscillation s’estompe au profit de son lobe en 159.956 minutes (modulation en 400 jours).

Mode de vibration mal identifié

Mécanisme incompris (ondes de gravité ? )


DéclanchementDéclanchement des des éruptionséruptions solairessolaires

Dans le déclanchement de 19 000 éruptions solaires (1947-1980) périodicité en P0 = 160.0102 ± 0.0002 min

(4σ/proba.= 0.01%) [8].

Périodicité de 160-min dans les éruptions de rayons X détectées par le satellite GOES [9].

Moments initiaux de 90 000 éruptions solaires 1975-1990 [10]

-1975—1982:P0 = 160.0104 ± 0.0005 min (3.5σ / pr=0.05 %);

-1983—1990 : plus de périodicité.


LUMINOSITELUMINOSITE

Le satellite SOHO a montré probablement la présence de la période 160-min et/ou 80-min dansla luminosité du soleil [11, 11bis]

Périodes de pulsation des étoiles Delta Scuti : la période la plus commensurable est 162±4 min (3.8σ/proba.=0.02 %) [12].

Etoiles variables RR Lyrae : 161,4 ±1,6 min


CONNECTION COSMIQUE ?CONNECTION COSMIQUE ?

C tu = 2,878 1012 m : demi-grand axe d’Uranus à 0,1% près.

La longueur la plus commensurable des 10 rayons orbitaux dusystème solaire (9 planètes + la ceinture d’astéroide) est(160.4 ± 1.5 min) x vitesse lumière (4σ, probabilité 0,01 %) [17].

Les plus gros corps du système solaire (6 planètes et les principaux astéroïdes) tendent à tourner avec des périodes qui apparaissent statistiquement comme des multiples entiers de 160 min (probabilité 0,01 %). [17-19]

160 min est la période la plus commensurable - dans un sensstatistique - pour les périodes orbitales de 5200 étoilesbinaires [17,20,21] (3,5 σ / pr=0.05 %)



Périodicité trouvée dans la luminosité d’unevingtaine de Noyau Actifs de Galaxie/quasars (1.5σ à4σ) : PG=160.0104 ± 0.0005 min [14-16]

NGC 1275,NGC 3516, NGC 4051, NGC 4151, NGC 5506, NGC 5548, NGC 6814, NGC 7314, NGC 7469,

3C 66A, 3C 273, 3C 371, 3C 454.3, 4C 29.45,

III Zw 2, Mrk 335, Mrk 421, Mrk 501, OJ 287, MCG-6-30-15, BL Lac, EXO 1128+691, PKS 2155-304.

AUCUN EFFET DOPPLER MESURABLE [13-16]

Phase constante sur plus de 30 années de données, signal cohérent emplissant tout l’univers ?

NAG/quasars présentant l’oscillation en 160.010 min (de 2 à 4 σ)


Noyau de la Galaxie NGC 4151

Spectre de la luminosité

Kotov et Lyutiy(1987) [13]


Oscillation en 160,01 min

dans la lumière du Quasar

3C 273

Kotov et Lyutiy(1987) [13]

Données USA

Données URSS



160,01 min 160,01 min n’estn’est pas un pas un artéfactartéfact ……On constate que 9600,6(1)s ≅ 9600,000(4)s = jour solaire/9.Effet local ? lié à la rotation de la Terre?

1) Effet sur toute la Terre (pôle sud, USA, Crimée)

2) Différence significative : 0,6 ± 0,1 s

3) Phénomène géophysique ? Pourquoi observe-t-on la 9ème

harmonique plutôt que la 2ème ou la 3ème? Pourquoi des amplitudes dfférentes pour le soleil et les quasars?

4) Quel rapport avec les éruptions solaires ?

5) Pas la même phase d’un quasar à l’autre (cause externeau système solaire)


1) Par analyse dimensionnelle portant sur G, ħ et tu =9600,624 s, on trouve la longueur d’onde de Balmerà 0,5% près

(G ħ tu3)1/5 = 362,14 nm

λBalmer = 16 π (137.036)2 ħ /me c = 364,057 nm

Coincidence numérique MICROPHYSIQUE-MACROPHYSIQUE, d’autant plus intriguante quec’est une longueur d’onde fondamentale

……maismais uneune constanteconstante universelleuniverselle !!


2) : Corrélation de tu avec les constantesfondamentales

(tu/te) / (mpl/me)= 311.98

1024 1022 cf pb grands nombres

311.98 = “masse de Fermi”/ (mp mhy)1/2

Coïncidence intriguante qui suggère de recher-cher les corrélations entre t’u et les universauxde la physique les mieux connus (plus précis que4 10-5)



Notation oudéfinition

Valeur Incertitude relative

inverse du couplageélectromagnétique*

a1/2 (137,03599976(50))1/2 1,8 10-9

"masse de Fermi" / **masse du proton

afp ⇔ afe/p= (ħ3/cGF)1/2/mp

312,067(2) 5 10-6

" coefficient de gravitation " ***Masse de Planck / masse électron

P = mpl / me 2,39025(5) 1022 2 10-5

" constante de couplage fort " aF 0,1172(20) (17 10-3)

" Universaux " caractérisant les 4 forces : liste par imprécision croissante*notation classique : α-1/2

**en adoptant la valeur G de Quinn : G = 6,67559(27) 10-11 kg-1 m3 s-2 (i.r. = 4 10-5) ; mpl = (ħ c/G)1/2 =2,17622(4) 10-8 kg ; lpl = (G ħ /c3 )1/2 = 1,61641(2) 10-35m ; tpl = (G ħ /c5 )1/2 = 5,39176(10) 10-44 s

*** Constante de couplage de Fermi : GF /(ħ c)3 = 1,16639(1) 10-3 (Gev)-2


Symbole Valeur Incertitude relative

proton p 1836,1526675(39) 2,1 10-9

Hydrogène hy 1837,1526400(39) 2,1 10-9

Neutron nt 1838,683654(39) 2,1 10-9

muon µ 206,768267(10) 50 10-9

Pion chargé Π± 273,13274(68) 2,5 10-6

Pion neutre Π 0 264,1428(12) 4,4 10-6

Z Z 178451(4) 2,3 10-5

tau τ 3477,5(3) 2 10-4

W W 157384(80) 5 10-4

précisionmasses / masse de l'électron


Option n°1 :

En faisant varier G entre deux valeurs extrémales, avec un pas ∆G ~ 1/10 i.r. G, on compte le nombre de monômes de type :

1 ≅ (t’u/P(G))-i0/2afei1(a1/2)i2(p hy)

i3/2 µi4 (Z/Π±)i5 (2π)i6 à un i.r. près.

P(G) = mpl/me

•facteur 2π destiné à gérer la dualité classique entre h et ħ.

•i0 =1,2,3,4

•i1, i2,…i6 parcourent la séquence "minimale" : -1, 0 , 1 rendant par la-même extrêmement improbable des corrélations multiples.

N.B. : I.R. cumulée (provenant de Z, af et Π±) = 3,7 10–5

Palier de 9 solutions, atteint à partir de I.R.= 10–5 pour

G=6,67528 10-11 kg-1m3s-2 (1)

Exemples : t’u/P = afe/(phy )1/2 = µ2/a = 4π2 phy (Π/Z)2= (afe /µ)2 a/phy



Option n°2 :

On inclut la constante de structure forte, et on l’ajuste pour avoir un nombre maximal de solutions du type :

1 ≅ (t’u/P(G))-i0/2 afei1(a1/2)i2 (αs)

i3(phy)i4/2 µi5 (Z/Π±)

i6 (2π)i7

à un i.r. près.

•i0 =1,2,3,4

•i1, i2,…i7 parcourent la séquence "minimale" : -1, 0 , 1

Pour αs = 0,11856 palier de 17 solutions atteint à partir de I.R.=1,4 10–5

pour G = 6,67534 10-11 kg-1m3s-2

Exemple : (t’u/P)2 = 2π(pHy)1/2 /αs



ConclusionConclusion

La pulsation en 9600,6(1) s est réelle, ce n’est pas un artéfact de la rotation terrestre.

Ubiquité du phénomène :3EME LOI COSMOLOGIQUE ?

Pureté et Précision

Corrélations extraordinaires avec les constantes fondamentales de la physique

IL FAUDRAIT mesurer systématiquement la luminosité des quasars/NAG pour confirmer (ou infirmer) la découverte de Kotov et Lyutiy

L’hypothèse de la cosmologie holographique



1. Brookes J.R. et al.: 1976. Nat. V. 259. P. 92.2. Severny A.B. et al.: 1976. Nat. V. 259. P. 87.3. Scherrer P.H. et al.: 1979. Nat. V. 277. P. 635.4. Grec G. et al.: 1980. Nat. V. 288. P. 541.5. Scherrer P.H. et al.: 1980. ApJ. V. 237. P. L97.6. Scherrer P.H., Wilcox J.M.: 1983. Sol. Phys. V. 82. P. 37.7. Kotov V.A. et al.: 1997. Sol. Phys. V. 176. P. 45.8. Kotov V.A., Tsap T.T.: 1990. Sol. Phys. V. 128. P. 269.9. Bai T.: 2003. Sol. Phys. V. 215. P. 327.10. Kotov V.A., Scherrer P.H.: 1992. Unpublished.11. Finsterle W., Frohlich C.: 1998. World Radiation Center. Annual Rep. 1997. Davos: PMOD/WRC. P. 9.11bis. Kotov V.A. et al. , Kinematica I fiz. Nebes. Tel. V. 16 P.49

RéférencesRéférences


12. Kotov S.V, Kotov V.A., 1997, Astron. Nachr. 318, 121-128 13. Kotov V.A., Lyuty V.M.: 1987. Izv. Krym. Astrofiz. Obs. V. 77. P. 148. (Traduction anglaise dans Bull. Crimean Astrophys. Obs.)14. Kotov V.A., Lyuty V.M.: 1990. CRAS. V. 310. Ser. II. P. 743.15. Kotov V.A. et al.: 1994. Astron. Nachr. V. 315. P. 333.16. Kotov V.A. et al.: 1997. ApJ. V. 488. P. 195.17. Kotov V.A.: 1985. Sol. Phys. V. 100. P. 101.18. Gough D.: 1983. Phys. Bull. V. 34. P. 502.19. Kotov V.A.: 2003. In preparation.20. Kotov S.V. et al.: 1997. CRAS. V. 324. Ser. II b. P. 659.21. Kotov V.A., Kotov S.V.: 1997. A&A. V. 322. P. 177.


LA DOUBLE CORRELATION DES GRANDS NOMBRES

(EDDINGTON, DIRAC, DICKE, CARTER …)

ħc/Gmemp ≈ √(MU/me) ≈ RU/2 p

Rapport de force Quantique (ħc/r2)

/Gravitationnel

(Gmemp/ r2)

dans l’atome d’hydrogène = 3,11 x 1041

Racine du Nombre

équivalent d’ électrons

dans l’univers

=3,1 x 1041

Rapport du demi-rayon d’Univers

à la longueur d’onde du

proton

=3.1 x 1041

Microphysique Cosmologie

Double accord prévu par Sanchez (1997). Confirmé en 2000.

λ


Estimation de la probabilité d’avoir p solutions satisfaisant

(M1)i1(M2)i2 … (Mn)in = 1 à δ près

avec M1 ,M2 , …, Mn : n variables aléatoires choisies dans l’intervalle [1,∆] et i1 i2 … in entiers ne pouvant varier que

dans un domaine précis

⇔

Pr (p solutions i1log(M1)+i2log(M2) +…+inlog(Mn) = 0±δ )

~ [N δ/log∆]p

où N est le nombre total de combinaison

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