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25 juin 2007 1 25 /06 /juin /2007 08:45

Je poursuis encore sur la question des paramètres d’une modélisation et l’exemple de la loi de la gravitation selon Newton. (F = GMm /R2, F = ma, soit a = GM/R2).

 

J’ai dit que ce modèle a été appliqué avec succès à des couples de 2 corps (surtout dans le système solaire).

Il apparaît des difficultés pour le cas de 3 corps. Non que cela ne soit pas corroboré par les mesures mais parce qu’il n’existe pas de solution « formalisable ». Le calcul doit être mené. La conséquence c’est aussi que l’avenir d’un tel système est « incertain »  (on aborde le problème du « chaos »).

 

Que se passe-t-il pour « n corps » lorsque n est grand ? C’est notamment le cas des nébuleuses, des galaxies, et des nuages protosolaires. Là encore, il n’y a pas vraiment de solution « toute faite ». La simulation est indispensable. Le problème est différent s’il s’agit de simuler le comportement d’une galaxie ou d’une nuage protosolaire. Dans le premier cas, on peut considérer que « seule la gravitation compte ». Dans le second cas, il faut compter avec la nature de la matière, sa cohésion. Il y a des chocs, la pression du vent solaire compte. Bref, on aborde le problème de simulations « complexes ».

Il se trouve que le nombre de galaxie est considérable. C’est donc autant d’application pratique. La mise au point de la simulation de ces objets peut donc être contrôlée. Je n’ai pas une connaissance précise de l’état d’avancée de la question. Je ne crois pas que le comportement des galaxies (sans parler de leur genèse) soit complètement maîtrisé. En effet, outre les galaxies spirales et elliptiques, il y a 10% de galaxies « atypiques ». Donc, on a là l’illustration de la diversité de solutions que peut prendre un système soumis à une équation élémentaire «unique ».

Pour ce qui est de nébuleuses solaires, si on peut raisonnablement penser qu’il y en a encore plus, il se trouve que le nombre que l’on peut observer et plus réduit. Qui plus est l’observation de ces objets n’est pas des plus aisé. Il est possible notamment qu’il y ait un biais d’observation : on ne voit que les plus chaudes c'est-à-dire celles qui sont en train de « faire un soleil ». Bref le feed back par l’observation est plus problématique.

 

Le comportement « standard » de ces systèmes est un effondrement de la matière au centre, avec un aplatissement en disque. Le tout étant en rotation. D’ailleurs, le fait que tout tourne dans le même sens est un indice fort (à ce sujet, le fait que Vénus tourne sur elle-même en sens inverse peut poser question). A ce propos, cette rotation implique que le système possède un moment d’inertie. Comme ce moment doit se conserver, il n’y a que 2 façons. 1- Le moment était non nul dans le nuage primitif : c’est contradictoire avec les habituelles hypothèses d’isotropie. 2 - Le moment de ce qui reste est apparu en faisant partir un peu de matière qui « tournait dans l’autre sens ». Je ne sais pas quel choix est privilégié par les simulations (ou les observations).  Dans le second cas, il serait bon de se demander pourquoi le système « éprouve le besoin de tourner » (pourquoi il y a rupture de symétrie).

Si j’en crois les découvertes d’exoplanètes, ce sont des grosses planètes très proches de leur étoile. Ceci est très éloigné du cas de notre système solaire et en fait assez « inattendu ». Le modèle général des formations de système solaire est loin d’être bien maîtrisé.

Enfin, ces systèmes présentent une caractéristiques : une évolution vers une situation de pseudo équilibre. Au départ, on a affaire à un nuage de point « brownien » et à la fin à un système relativement structuré (il semblerait qu’il y ait une baisse de l’entropie qui n’est possible que parce que le processus n’est pas en équilibre et qu’il consomme de l’énergie). Et finalement, les incertitudes ne semblent porter que sur les caractéristiques de détail du pseudo équilibre (un ou 2 étoiles au centres, combien de planètes, leur taille, leur distance, la vitesse de rotation de l’ensemble). Le principe de condensation centrale + disque semble lui une solution générale.

 

Un assez long exposé pour illustrer le niveau de connaissance d’une « science dures ». Si maintenant je reviens à la climatologie, je constate plusieurs points. Tout d’abord la physique de base est bien plus hétérogène (mécanique, mécanique des fluides, thermique, électromagnétisme, gravitation, géologie, biologie, chimie…). En fait, il faut « quasiment tout ». De plus certains mécanismes sont mal compris. Le problème de simulation est gigantesques (maillage spatial et temporel). Enfin, le faible nombre de cas d’observation. Strictement la climatologie est une climatologie terrestre et ne peut s’appliquer qu’à elle. Les seules observations dont on dispose sont celles du passé. Et on dispose d’une base « correcte » de paramètre que depuis un petit nombre d’année (on peut même estimer qu’à l’heure actuelle, les données disponibles sont encore insuffisantes). De plus, le climat est déjà en « pseudo équilibre ». Donc l’ambition de la climatologie est fatalement plus importante : il lui faut prédire les caractéristiques de détail.

Tout cela pour expliquer pourquoi à mon avis la prétention actuelle des « climatologues » me semble démesurée, et pourquoi je ne suis pas convaincu par la théorie du réchauffement climatique.

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