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Pour montrer l’unification de la gravitation avec l’électromagnétisme nous allons tout d’abord montrer que les particules ont des tourbillons primaires et secondaires, et que les tourbillons secondaires se fusionnent.
Ce chapitre montre : La nature en boucle électromagnétique des particules élémentaires. Le vortex secondaire est engendré par le tourbillon primaire il entoure aussi la particule. La fusion des vortex secondaires des particules s’opère par leurs dépressions constitutives. La particule faisant corps avec ses vortex est entrainé par la fusion. Donnant ainsi naissance à la nature de l’attraction gravitationnelle, c’est l’interaction gravitationnelle entre deux particules élémentaires.
1.1 Nature en boucle des particules élémentaires
L’histoire de la nature des particules élémentaires n’à jamais cesser d’être controversée. Dans la théorie des cordes, plusieurs physiciens assimilent les particules élémentaires comme des modes de vibration d'une corde fondamentale. Dans cette recherche, l’objectif de ce chapitre est d’avoir un modèle théorique des particules élémentaires qui permet de relier les lois existantes astronomique et microscopique des particules élémentaires. Lorsque nous considérons une particule élémentaire, par exemple un électron ou bien un quark, nous sommes contraints de choisir un modèle qui les représente, soit comme de la matière, soit comme une onde électromagnétique. Aucun matériau élémentaire unificateur ne peut être choisi comme représentation matérielle pour une particule quelconque. Par contre, le modèle théorique d’onde électromagnétique constituant le matériau d’une particule élémentaire, s’accorde le mieux à être la brique de base servant à la construction d’atomes de molécules de systèmes planétaires et galactiques. Louis de Broglie obtient le Prix Nobel de physique en 1929 pour sa découverte de la nature ondulatoire des électrons. Une partie de la communauté scientifique, non convaincue, a plus tard écarté cette théorie. N’oublions pas que d’autres physiciens ont utilisé cette découverte comme point de départ de la mécanique ondulatoire. (61)
Preuves expérimentales qu’une particule est une onde électromagnétique en boucle Voici certains effets expérimentaux, nous montrant par une très forte probabilité qu’une particule est bien une onde tournant en boucle formant une sphère électromagnétique.
Tout d’abord la diffusion Compton(79), une expérience observationnelle de Compton montrant que la lumière se comporte comme un faisceau de particules. Compton utilise la formulation de la longueur d'onde par l’expression : lC = h / (me c) Cette formulation est similaire à celle de l'onde de de Broglie : (l = h / p0) Avec une impulsion intrinsèque de la particule p0 =me c, celle-ci consiste en une onde stationnaire tournant en boucle allant à la vitesse de la lumière. Nous avons aussi la diffusion Raman, ou effet Raman. C’est la diffusion d'un photon, par un milieu qui peut diffuser le rayon en modifiant sa fréquence. Cet effet Raman montre que l’on peut changer le rayon de Compton RC = ћ / (m c) de la "longueur d'onde de Compton lC" avec lC = 2 La découverte de max Planck sur la théorie des quanta, montre que l’énergie présente une structure discontinue. Les échanges d’énergie ne s’effectuent que par des multiples de la constante h d’un quantum élémentaire. La constante universelle dite quantum d’action h est le quotient de l’énergie E sur la fréquence n de la vibration. h = E/n L’équivalence énergie-masse au repos M0, induit que la masse d’une particule a aussi une structure discontinue par : E= M0 c2 = hn
La fréquence n d’une onde particule est le nombre de tours par seconde de l’onde tournant en boucle. Une énergie de un quantum h est l’énergie d’un seul tour complet de l’onde en boucle. L’énergie conservée d’une onde est donc le produit de la fréquence n (nombre de tours par seconde) par l’énergie h nécessaire pour faire un seul tour. E = h n = h? w Pour la conservation de l’énergie de la particule élémentaire, la boucle ondulatoire doit avoir un moment angulaire stabilisé selon la condition de Louis de Broglie : h = p l. La relation longueur d’onde fréquence est l= c / n Donc p = h /(c / n)
L’impulsion intrinsèque de la particule nous donne : Avec la conservation du moment angulaire (h= M0 V l). p0 = M0 c = h/l Avec l=2 p R la condition de conservation du moment angulaire devient h = M0 V R avec la vitesse V égale à la vitesse de la lumière c pour une onde électromagnétique. nous obtenons : p0 = M0 c p0 = M0 c = h /(c / n) M0 c2 = h n E = M0 c2 = h n Dans E = h n (h est l’énergie discontinue pour chaque alternance de la fréquence n soit un seul tour complet de l’onde autour de la boucle de rayon R = l/(2 p)), Dans une particule élémentaire au repos, pour que la relation de l’énergie E soit équivalente à E = M0 c2, il est nécessaire que s’applique la condition de la longueur d’onde de Compton l = h / m c, et aussi la condition de Louis de Broglie sur l’impulsion h = p l. Seulement un modèle peut offrir ces conditions réunies, c’est le modèle de particule au repos étant formée d’une onde électromagnétique à la vitesse c tournant en boucle de rayon R = l/(2 p). Il découle de ce modèle que l’onde particule peut être vue comme un vortex, un anneau ou plutôt une boucle électromagnétique, formant avec sa composante magnétique autour de sa partie électrique, un tore électromagnétique plus ou moins sphérique.
La particule élémentaire onde électromagnétique tournant en boucle, la partie électrique de l’onde tournant en boucle, est entourée de ses lignes magnétiques le tout formant une sphère électromagnétique aplatie.
David L. Bergman et J. Paul Wesley ont déjà proposé un modèle d’anneau électromagnétique de l’électron, en 1990. (62)
Modèle de l'Anneau Chargé en Rotation de l'Électron, conduisant au Moment Magnétique Anormal Résumé : On propose un anneau en rotation uniformément chargé comme modèle de l'électron. Quatre paramètres, soit le rayon de l'anneau R, la demi-épaisseur r, toute la charge e, et la vitesse tangentielle c sont choisis pour rapporter les quatre caractéristiques de l'électron: la masse m, la charge e, le spin h– /2, et le moment magnétique µ E.
Le modèle est complètement stable par les seules forces électromagnétiques. La valeur classique de deux du rapport gyromagnétique est expliquée. La taille de l'électron est égale à la longueur d'onde rationalisée de Compton, et la fréquence de rotation est égale à la fréquence de Compton. Le modèle amène à un ordre d'approximation plus grand du moment magnétique anormal, en accord avec l'observation. … La nécessité d'un meilleur modèle de l'électron est énoncé par Ivan Sellin, qui a écrit en 1982 que « … une bonne théorie sur la structure de l'électron manque toujours…. Il n'y a toujours aucune explication généralement acceptée de la raison pourquoi les électrons n'éclatent pas sous les forces énormes de répulsion de Coulomb dans un objet de petite taille. Les estimations de la quantité d'énergie exigée pour "assembler" un électron sont en effet très grandes. La structure de l'électron est un mystère non résolu, mais tel en est également de la structure de la plupart des autres objets élémentaires de la nature, tels les protons [et] neutrons …. » Les premiers modèles de l'électron n'étaient pas réalistes, principalement parce qu'ils ne tenaient pas compte de la rotation et du moment magnétique de l'électron. Tous les modèles proposés jusqu'ici ont dû assumer les forces non-électromagnétiques ad hoc pour que le modèle soit cohérent. Le modèle proposé ici est le premier modèle jamais proposé qui est complètement stable sous les forces électromagnétiques, si elles sont les seules à intervenir; le modèle ne rayonne pas.
Observations of the Properties of Physical Entities (35) Part 2—Shape & Size of Electron, Proton & Neutron May, 2004 (Page 1) par David L. Bergman. Abstract. Part 2 cites and presents experimental data that reveal the existence,shape, and size of electrons, protons and neutrons. The Helicon Model of Elementary Particles is defined as a toroidal helical structure of charge fibers (one or more) that account for the electromagnetic energy (excited states) of elentary particles. The helicon is a physical model of a durable particle with specific geometry that describes its shape and size. A careful interpretation of scattering experiments performed by Arthur Compton and Robert Hofstadter gives precise agreement with the thin, flexible ring predicted by the Helicon Model. Plasma experiments of Winston Bostick, and S. C. Hsu and P. M. Bellan, provide additional data that support the Helicon Model of Elementary Particles.
Le Modèle du Neutron de Bergman (63) Résumé traduit 2. Modèles Électromagnétiques du noyau Il y a deux modèles de particule fondamentale. Le premier principe est une charge tournant en boucle, le second est basé des fractions de 1/3 de charges liées entre elles.
2.1 Charge tournant en boucles Bergman a adapté le modèle de particule originalement proposé par Arthur H. Compton [4 - 6] (Effet Compton), qui fut plus tard étendu par l'un des derniers étudiants diplômés de Compton, Winston Bostick. Bostick a travaillé sur du plasma expérimental et créé un plasmoïde stable de particules chargées. Bostick [7], basé sur un travail expérimental de Hofstadter[3] concernant des neutrons et des protons, a proposé qu'un électron se comportait comme s’il était composé d'une boucle toroïdale de fibre optique ayant les propriétés électriques et magnétiques.
Bergman et Wesley [8] considèrent l’électron comme une simple charge négative -e en rotation en une simple boucle en forme d’anneau, ajustant la taille pour lui donner des propriétés physiques conformes à l’expérimentation. Bergman [9] fait un modèle similaire d'un proton en anneau d’une charge +e en rotation et ayant une taille différente. Bergman [10] fait enfin le modèle d'un neutron comme étant un anneau proton coplanaire à l'intérieur d'un anneau d’électrons, avec des tailles ajustés en fonction de l'expérience, comme illustré à la figure 2.
Figure 2. Le Modèle du Neutron de Bergman
..... Ce travail appuie la controverse de Bergman, de Lucas et de Boudreaux qui affirment que la mécanique quantique est inutile à l'explication des réactions nucléaires, et que ces réactions peuvent plutôt être expliquées de façon classique par la théorie électromagnétique.
Joseph Lucas and Charles W. Lucas, Jr. (64)
Un modèle géométrique physique de remplissage de la structure de l'atome est développé, basé sur le modèle d'anneau toroïdal physique des particules élémentaires proposé par Bergman.
Le deuxième événement s'est produit en 1978 où Barnes [13] a publié sa preuve remarquable d'électrodynamique prouvant que tous les résultats prévus par la théorie de relativité (STR), c.-à-d. le changement de la masse des particules élémentaires selon la vitesse, le changement des champs électromagnétiques des particules élémentaires selon la vitesse, et le changement de la demi-vie d'affaiblissement selon la vitesse pouvaient être prévus précisément par l'électrodynamique classique des particules élémentaires de tailles finies et déformables de façon élastique.
Une fois cette preuve publiée, les scientifiques ont commencé à se rendre compte que la théorie de la relativité ne pouvait pas être appliquée aux vraies particules élémentaires physiques déformables de façon élastique et de tailles finies, sans obtenir de façon constante un mauvais résultat. Ceci est dû au fait que l'électrodynamique est suffisante en elle-même sans avoir à avoir recourt à l'aide d'une autre théorie.
Le troisième événement s'est produit en 1990 où Bergman [1] a attiré l'attention sur un modèle physique couronné de succès, pour l'électron, le proton, et d'autres particules élémentaires, basé sur un anneau toroïdal en rotation de charge continue. Ce modèle dépeint l'électron et le proton comme des anneaux minces de charge circulant à la vitesse de la lumière. La charge continue dans l'anneau se repousse elle-même dû à l'interaction de Coulomb. Cette force est tout à fait équilibrée par l'effet de striction magnétique dû au courant dans l'anneau. L'équilibre du coulomb électrique et des forces magnétiques de Lorentz détermine R, le rayon de l'anneau.
Modèle de l'électron par Ph.M. Kanarev. (60) (65) Seulement une partie des lignes de la force magnétique et les lignes qui caractérisent le champ électrique de l'électron sont montrées dans la fig. 18. Si l'ensemble de ces lignes était montré, le modèle de l'électron adopterait la forme de ce qui ressemblerait à une pomme. Puisque les lignes de force du champ électrique sont perpendiculaires aux lignes de force du champ magnétique, le champ électrique de ce modèle deviendra presque sphérique, et la forme du champ magnétique ressemblera au champ magnétique d'une barre aimantée.
Pour citer encore Mayeul Arminjon: « Je suppose que les particules elles-mêmes sont faites de ce micro-ether : chacune d'elles devrait être comme un genre d'écoulement organisé dans ce fluide imaginé-quelque chose comme un vortex. (C'est l'idée de Romani d'un « éther constitutif »). Discussion avec Ph.M. Kanarev : Taille de l'électron ? Prédiction que la taille de l'électron est de l'ordre de 10-12 m.
Fonctionnement de la particule élémentaire électromagnétique L’optique géométrique nous enseigne qu'un rayon lumineux est dévié lorsqu'il traverse un milieu d'indice de réfraction variable, tournant sa concavité en direction des indices croissants. Dans les fibres optiques, on modifie intentionnellement l’indice de réfraction en fonction de la distance du centre de la fibre, la variation d'indice sert à diriger le rayon lumineux au centre de la fibre, évitant que le rayon ne se réfléchisse sur les bords.
Une particule élémentaire avec le vortex de son onde électromagnétique, entraine un tourbillon secondaire de flux de particules virtuelles. Ce tourbillon, par l’interaction des forces électromagnétiques décroissantes de la particule selon 1/R2, produit un flux tourbillonnaire de vitesse qui est aussi décroissante. Par le différentiel de vitesse selon le rayon, le flux est plus dense lorsque la vitesse est plus élevée, conduisant à une densité dégressive, de sorte que l’indice de réfraction proportionnel à la densité du flux tourbillonnaire est plus fort proche de sa surface et décroit lorsque la distance croît.
Une particule est formée par un anneau d’onde électromagnétique de rayon R qui se construit par la déviation de l’onde dans la direction du plus fort indice de réfraction du flux l’entourant. Un équilibre de courbure s’établit dû au gradient de densité du flux. Conservant ainsi son rayon R de courbure, sa fréquence et son énergie. Donc son moment angulaire. Sa fréquence n provenant du rayon n = c / (2p R) et son énergie E provenant de sa fréquence E= h n. Plus l’énergie intrinsèque de l’onde est grande plus le rayon R de la particule est faible ce qui est en parfait accord avec le calcul :
E = h c/l E = h c /R R = h c/E
Le rayon électrique R de la particule est inversement proportionnel à son énergie. L’onde particule conserve le rayon R par la variation de d’indice de réfraction dans son propre tourbillon gravitationnel. La particule ondulatoire s’autocontrôle par réfraction donnant un rayon R de la boucle et une longueur d’onde l = 2p R selon son énergie : R = h c/E Le rayon de courbure du trajet de l’onde augmente avec une plus grande densité du flux du vortex gravitationnel. Ce rayon nous donne la longueur d’onde.
1.2 Champs tourbillonnaires secondaires autour des particules élémentaires ?
Une découverte de E. Colardeau datant de 1887 nous montre que les lignes d’un champ magnétique d’un aimant sont coupées orthogonalement par d’autres lignes de forces de moindre magnétisation.
Journal de Physique Théorique et Appliquée Vol. 6 No. 1 (1887) Sur les spectres magnétiques produits au moyen de substances peu magnétiques p. 83 E. Colardeau. (66)
Emmanuel Colardeau était professeur au collège Rollin (Paris), et membre de la société française de physique
Suite (67)
Cette découverte expérimentale de ce champ de provenance électromagnétique si nous l’employons au modèle de la particule électromagnétique en boucle, fait émerger orthogonalement un second champ en vortex qui tourne dans la même direction que le champ électrique de la particule.
Le vortex primaire électromagnétique de la particule élémentaire engendre un vortex secondaire. Ce tourbillon secondaire est composé de particules virtuelles et de particules de beaucoup plus faible masse qui sont entrainées.
Formation du tourbillon secondaire de particules virtuelles
Considérons une Interaction des lignes magnétiques d’une particule A sur une particule virtuelle B de masse-énergie beaucoup plus faible. Les lignes magnétiques du premier vortex électromagnétique de la particule A sont refermées sur elles-mêmes. Elles passent par le centre de la particule en entourant la boucle électrique.
DESSIN Balayage des lignes magnétiques de la particule A sur la particule virtuelle B du flux gravitationnel
Une particule virtuelle B, chargée, a tendance à se déplacer par induction magnétique dans la direction du balayage occasionné par les lignes magnétiques de la particule centrale A. La vitesse de rotation des lignes étant très rapide, la particule virtuelle B ne reçoit qu’une très faible impulsion dans la direction du balayage. Il faudra attendre que les lignes fassent le tour complet de la particule primaire pour recevoir un nouveau balayage. La particule virtuelle B conserve sa vitesse acquise et accélère à chaque impulsion par induction, jusqu’à ce que la particule virtuelle B ne ressente plus l’impulsion par sa vitesse acquise et sa position. il y a alors moins de variation de flux magnétique et moins d’induction. La particule virtuelle B par ces actions (inductions électromagnétiques) tourbillonne autour de la particule A. Comme Il faut attendre que les lignes magnétiques fassent le tour complet de la particule primaire pour que la particule virtuelle B reçoive une nouvelle impulsion d’induction, le nombre de balayage par seconde (fréquence) dépend du rayon de la boucle (longueur d’onde) de la particule A. Plus le rayon est faible, plus de rotations par seconde ont lieu, ce qui donne un balayage plus fréquent sur la particule virtuelle. L’intensité magnétique dépend de la distance R au centre de la particule A, et décroit selon 1/R2.
La force électromagnétique diminue avec la distance selon la loi 1/R2. Du fait que cette force génère le tourbillon secondaire, la force d’entrainement du tourbillon secondaire qui est formée de particules virtuelles Bn, diminue aussi avec la distance selon la loi 1/R2
Correspondance entre la constante V2 R, la longueur d’onde de la particule 2p r, et la distance R. V2 R = G M Nous allons calculer la vitesse de passage des lignes magnétiques à un mètre de la particule A La vitesse de passage entre deux impulsions selon r (le rayon de la particule A) créant le tourbillon, et R le rayon de l’orbite d’une particule virtuelle B sur ce tourbillon. Le moment angulaire de la particule nous donne : M = hb /(c r) Nombre Nb de passage des lignes magnétiques par seconde sur la particule virtuelle B, soit la fréquence u. Nb = vitesse /circonférence = c/ (2p r) r = hb /(c M) Nb = c /(2p r)= c /(2p (hb /(c M))) Nb = M c2 / (2p hb ) Nb = M c2 / h
Nb par seconde au rayon de r = M c2 / h
Nb par seconde au rayon de r = c / (2p r) Nb= u = fréquence Nb= u= M c2 / h Nous retrouvons bien l’équivalence : h u= M c2
r = c / (2p u)
à un mètre, R=1, V2R = GM V2 x1 = G M M = V2/G = hb /(c r) V2/G = hb /(c r) V2 = G h /(c 2p r) V2 = G h /(c 2p c / (2p u)) V2 = G h /(c2 / u) Donne à un mètre R=1 V2 / u = h G /c2
La particule se trouvant à un mètre de rayon R, Le rapport de la vitesse au carré de l’orbite, sur la fréquence de la particule centrale soit, V2 / u est constant pour toutes les particules, quelque soit la longueur d’onde.
V2 / u = G h /c2
V2 l = G h /c
V2 = G hu /c2
À un mètre de rayon R, V2 (la vitesse au carré de l’orbite) est proportionnelle à la fréquence u de la particule centrale donc aussi à son énergie au repos E=hu.
Équilibre de la particule Le champ magnétique en tourbillon d’une particule élémentaire électromagnétique induit un nouveau vortex secondaire composé d’autres particules virtuelles et réelles présentes dans son environnement.
Un champ magnétique variant, induit un mouvement aux charges se trouvant dans ce champ. Dans le cas qui nous concerne, le champ magnétique variant, est celui de l’onde en boucle de la particule. La charge, qui se meut par induction, est soit une autre particule de faible énergie ou bien une particule virtuelle qui se trouve dans le champ magnétique en vortex de la particule. La force électromagnétique ou force de Laplace F = L I B cos(a), nous indique que la force est proportionnelle au champ magnétique B.
Le vortex secondaire de particules virtuelles n’est autre qu’un vortex des fluctuations d’énergies du vide produit par une particule centrale. Il représente le champ gravitationnel (flux gravitationnel) de la particule.
La particule au repos est un ensemble de deux entités indissociable, d’une part c’est un vortex primaire quasi sphérique électromagnétique et d’autre part un champ de gravitation tourbillonnaire secondaire. La rotation magnétique produit le second tourbillon gravitationnel de densité dégressive. Ce vortex secondaire permet à l’onde de la particule de conserver sa courbure dans sa sphère électromagnétique primaire. La courbure de l’onde tournant en boucle se maintient par la variation d’indice de réfraction engendrée par le gradient de densité du vortex secondaire.
Le vortex secondaire de Guglinski Wladimir Guglinski a déjà montré dans sa théorie « quantum ring » une approche de flux secondaire induit autour des lignes magnétiques de l’électron et du proton(68) (69) (70) (71)
1.3 Fusion-Attraction des vortex des particules
Fusion-Attraction des champs tourbillonnaires secondaires des particules Les vortex secondaires des particules ont une vitesse de rotation décroissant avec la distance au centre de la particule. Ce gradient de vitesse produit une dépression de plus en plus forte en direction du centre du vortex. Cette dépression, inhérente aux vortex secondaires des particules, attire les particules voisines. Cet effet de dépression est la nature de l’attraction gravitationnelle.
Troisième loi de Kepler Newton déduit, de la troisième loi de Kepler, la force universelle de gravitation : F = G M m / R2
La provenance de la force gravitationnelle de Newton est égale à la masse m en orbite, fois l’attraction g de la masse centrale M qui s’écrit: F =m a
Avec G la constante de gravitation d’une masse de 1kg à une distance de un mètre, elle nous permet de trouver la gravitation d’une masse M à 1 mètre, en multipliant G par la masse M, puisque la gravitation est proportionnelle à la masse centrale. Pour trouver selon un Rayon R la gravitation, il suffit de multiplier par 1/R2 puisque c’est son mode de croissance. Ce qui nous donne une gravitation g = G (M /R2) La force d’une masse m avec comme accélération gravitationnelle g du corps M F =m a = m gM = m (G (M /R2)) F =m a = m gM = G M m /R2
Nous avons pour l’accélération g deux expressions possibles sur les orbites circulaires de vitesse V : Selon la constance de gravitation G, la masse centrale M et la distance R g = G (M/R2) Selon la vitesse de rotation V et la distance au centre R : g = V2 /R Ce qui nous donne l’équivalence :
G M/R2 = V2 /R Il en ressort G M =V2 R = constante pour un corps central de masse M
Ce coefficient V2 R est une variante de la troisième loi de Kepler sur les tourbillons, reprise par Isaac Newton pour expliquer les mouvements d’un corps en orbite par l’équation de la force vive « vis viva », pour les orbites circulaires il donne : m= G M = V2 R (Kepler-Newton)
K = V2 R (Kepler) est équivalent à la constante = a3/T2 pour les orbites circulaire.
Le vortex secondaire stabilisé du fluide gravitationnel autour d’un corps quelconque, galaxie, étoile, particule ou autre, de masse M, tend à avoir une constante K = G M= V2 R, de conservation, le produit de sa vitesse au carré par le rayon. (72)
Gravitation selon la vitesse du tourbillon : gM = V4 / (G M) Selon la loi V2 R =G M la gravitation est proportionnelle à 1/R2 gM = G M / R2 en remplaçant G M par V2 R gM =V2R / R2 gM =V2/R R = G M /V2 = (GM/gM)1/2 G M / V2= (G M/gM)1/2 1/V2= (1/(G M gM))1/2 gM = V4 / (G M) la gravitation d’une masse M gM est proportionnelle à la vitesse puissance quatre, V4, du champ tourbillonnaire gravitationnel, d’une masse centrale quelconque M. À la surface de la Terre, la gravitation g est : V= (G M/R)1/2 gterre = V4 /(G Mterre)= 9,8m s-1 gterre = (7906m/s)4 /(6,6742 10-11 * 5,9736*1024)= 9,8m s-1 7906m/s est la vitesse V du tourbillon à la surface de la Terre selon la formule : V2 R = G Mterre Nous voyons bien que pour trouver l’attraction g à la surface de la Terre nous devons employer la vitesse V de rotation selon V2 R = G Mterre d’une orbite circulaire du fluide. Le corps puisqu’il tombe, subit un effet de dépression vers le centre de masse (c’est l’attraction).
Les vortex par leur dépression s’attirent Le vortex gravitationnel des corps suit les lois de Kepler et se comporte selon les lois des fluides. Leur très grand nombre de Reynolds influence la vitesse de la fusion de leur vortex.
Une étude de modélisation et de simulation des vortex produite par Henry de Plinval et Eric David, nous montre divers aspects et considérations de la fusion de deux tourbillons.(74)
FUSION DE DEUX TOURBILLONS CO-ROTATIFS BIDIMENSIONNELS
b) La fusion des deux vortex
2e phase : fusion par convection (Re = 2000)
c) La symétrisation du vortex
3e phase : diffusion des filaments (Re = 2000) Le contraste a été amplifié pour pouvoir mieux visualiser les filaments de vorticité.
Meunier Patrice Institut de Recherche sur les Phénomènes Hors Equilibre Fusion de vortex (75)
La fusion de deux vortex co-rotatifs apparait dans de nombreux écoulements fondamentaux comme la turbulence ou les couches de mélange mais aussi dans des écoulements plus appliqués comme les sillages des avions de transport ou la turbulence atmosphérique. Bien que des critères empiriques existent sur l'apparition de la fusion, les causes en sont encore mal connues et aucune prédiction théorique n'a pu être élaborée à ce jour.
Notre étude expérimentale a permis d'analyser la fusion bidimensionnelle de deux tourbillons par des visualisations au colorant, et plus quantitativement en mesurant la vorticité de l'écoulement par PIV. Le critère de fusion a été raffiné par rapport à la littérature et la fusion a été décomposée en trois phases. Enfin, le rôle des filaments a été mis en avant et semblerait être la cause de la fusion des deux tourbillons. Physics of vortex merging (76) (78)
Patrice Meunier, Stéphane Le Dizès, Thomas Leweke Institut de recherche sur les phénomènes hors équilibre, CNRS/universités Aix-Marseille I & II, 49, Available online 27 July 2005Institut de recherche sur les phénomènes hors équilibre, 27 July 2005
Fig. 17. Illustration du fusionnement tridimensionnel d'un écoulement en évolution dans l'espace, représentant le sillage réaliste d'un aéronef. Contours de vorticité de LES à Re = 106
Le schéma 17 montre le développement d'une perturbation d'ondes courtes sur un système de vortex évoluant dans l'espace avec des caractéristiques proches de celles d'un vrai sillage d'aéronef (Re = 106), un résultat obtenu par Laporte [52] en utilisant la simulation de Large-Eddy. Il illustre que cette instabilité elliptique des vortex en co-rotation ainsi que le fusionnement tridimensionnel qui y sont associés sont en effet pertinents dans le cas d'applications réalistes.
Résumé Aspects physiques de la fusion de tourbillons. Cet article traite de l’interaction entre tourbillons co-rotatifs, dans des configurations semblables à celles présentes dans le sillage proche et moyen des avions de transport. Le processus fondamental de fusion des tourbillons est analysé et modélisé en détail dans une description bidimensionnelle, donnant accès à des conditions pour la fusion et son origine physique, ainsi qu’aux propriétés de l’écoulement résultant. …
Nous voyons donc que deux vortex fusionnent par dépression. Un tourbillon stable a une vitesse de rotation dégressive en s’éloignant du centre, ce qui occasionne selon la loi des fluides, une dépression dans la direction de la vitesse de rotation la plus rapide, c'est-à-dire vers le centre. Cette fusion n’est autre qu’une attraction produite par la dépression de chaque vortex. Nous percevons la similarité de ce phénomène avec les vortex issus des particules.
Dynamique et stabilité de tourbillons(77) Clément ROY le 10 octobre 2008
La figure 1.1 présente le sillage typique d’un avion en phase de décollage. Les volets sont utilises dans cette phase pour augmenter la portance de l’avion. Une paire de tourbillons est alors générée de chaque cote de l’avion. Ces tourbillons possèdent une circulation de même signe : ils sont co-rotatifs. Les deux tourbillons vont alors tourner l’un autour de l’autre en se rapprochant jusqu’`a fusionner.
Effet Venturi (80) Nom donné à un phénomène de la dynamique des fluides où les particules gazeuses ou liquides se retrouvent accélérées à cause d'un rétrécissement de leur zone de circulation. Attraction par dépression. Une soufflerie augmente la vitesse de l’air, ce qui produit une basse pression. L’air retiré par la soufflerie crée une aspiration de l’air ambiant pour le remplacer. Un courant d’air (vent) secondaire se produit de la haute pression vers la basse pression. Deux feuilles dans le chemin du courant d’air montrent une attraction par leur déplacement perpendiculaire au vent de la soufflerie. -vidéo démonstrative de l'effet Venturi. (73)
Principe de Bernouilli (81) La pression du fluide est inversement proportionnelle à sa vitesse V. Dans le vortex ou tourbillon de fluide gravitationnel d’un corps quelconque, la vitesse carrée diminue lorsque le rayon R augmente selon la constante V2 R = G M. La pression au carré augmente aussi avec l’augmentation du rayon. Il y a donc une dépression dans la direction du centre ce qui crée une attraction vers le centre du vortex.
Conclusion : La particule est un vortex électromagnétique produisant un autre vortex secondaire par son interaction avec d’autres particules. Les lois naturelles nous montrent que la fusion des vortex d’un fluide s’opère par dépressions constitutives donnant ainsi naissance à une attraction des tourbillons entre eux.
Chaque corps a son propre tourbillon stabilisé autour de lui, qui provient de la fusion du vortex secondaire de chaque particule qui le compose. Les corps, par leur vortex, ont une interaction d’attraction et d’entrainement constituant les bases des lois gravitationnelles.
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