La matière noire | Breakthrough Junior Challenge
La plupart des physiciens croient que la matière noire
est un type de matière qui compose plus de 80% de l'univers
Il n'intéragit qu'avec la force gravitationnelle
le faisant être capable de traverser la matière "normale"
sans perte d'énergie, et lui procurant une invisibilité complète.
Mais comment savons-nous qu'il existe?
Nous savons que deux objets massiques
sont attirés mutuellement par la force gravitationnelle
comme cette balle et la terre
et ces deux rochers
Cette attraction dépendra
des masses et distances impliquées
Mais la force gravitationnelle n'est pas si intense.
Comme vous pouvez le voir, si deux objets
sont seulement à 0,5 mètre de distance
Ils auraient besoin de peser 61 tonnes chacun pour créer une attraction d'un newton seulement
La même force que cette bouteille exerce sur ma main actuellement
Les amas de galaxies sont des groupes de centaines de galaxies
Les distances inter-galactiques sont pourtant très importantes
Et leurs vitesses de rotation sont incroyables
Pour garder ces galaxies ensemble,
on aurait besoin d'une importante quantité de masse
pour que la force gravitationnelle soit assez forte
D'un coté, on peut calculer cette quantité de masse dont nous avons besoin
en utilisant le "virial theorem"
qui relie l'énergie cinétique moyenne d'un système
et son énergie potentielle moyenne
D'un autre coté, on peut aussi facilement additionner la quantité de matière visible dans l'univers
ou dans ces amas de galaxies
La valeur théorique et le résultat pratique ne s'alignent pas
En fait, le second est plusieurs fois plus petit que le premier
Comme conséquence, les amas de galaxies
ne devraient meme pas exister
Mais ils existent.
Aussi, si la masse des galaxies
est seulement déterminée par ce qui est visible,
la vitesse rotationnelle des étoiles dans ces galaxies
devraient diminuer au fur a mesure qu'on s'éloigne du centre de la galaxie
Mais comme illustré maintenant, ces vitesses restent presque constantes
à différentes distances du centre
Ces exemples nous poussent à croire que
quelque chose d'autre ajoute de la masse aux galaxies sans être visible
La matière noire.
La plupart des gens acceptent le fait que
la matiere noire a été découverte par le plysicien
Fritz Zwicky en 1933
Même après près d'un siecle de recherche,
beaucoup de mystères entourent toujours
ce sombre mais pourtant magnifique sujet de physique moderne
J'aime à pensé que nous ressemblons a une personne aveugle, essayant de voir, toucher
ou même de donner un sens au soleil
Merci d'avoir regardé.
