Magazine Science & vie

60 - qu’est- ce que l'energie de liaison ?

Publié le 24 février 2012 par Jeanjacques

1- l’Invariabilité de la masse  

On constate expérimentalement une différence entre le poids d'un atome et la somme des masses de ses constituants. Une particule libre est ainsi plus lourde qu'à l'état lié. Cet écart de masse a été attribué par la physique relativiste à l'énergie de liaison, d'où il fut conclu un peu abusivement que l'énergie avait un poids.

Dans la théorie de la substance de l'espace, seule la matière permanente a un poids au sens où elle est constituée d'une masse concrète de matière dont la valeur peut être mesurée au repos relativement à une autre masse. Un photon qui n'a pas de masse permanente au repos ne saurait donc être considéré comme masse pesante matérielle. Il n'est pas non plus une "pure énergie» mais un état de transition dont on peut mesurer la quantité de mouvement et lui donner un équivalent en masse/énergie pour faciliter les calculs. L'énergie n'a donc pas de poids, pas de masse mais doit cependant être supportée par une substance, un corpuscule, dont le mouvement exprime la valeur de l'énergie à l'œuvre.

Lorsqu'il est mesuré un écart de poids entre la somme des particules libres et ces mêmes particules à l'état lié dans l'atome, on doit simplement en conclure que la masse a diminuée, que l'atome comprend une quantité moindre de matière, que les particules doivent perdre une fraction de leur masse pour pouvoir établir une liaison atomique. Inversement, pour séparer des particules liées, il faut fournir l'énergie de séparation qui va reconstituer leur masse de sorte que ce qu'elle avait perdu en s'associant elles le retrouvent à l'état libre, en reconstituant l'intégralité de leur masse. 

C'est que dans la théorie de la substance de l'espace, une particule n'existe et ne se maintient qu'à une certaine valeur de masse précise : elle ne peut ni augmenter, ni perdre de la masse ou plus exactement la valeur de sa quantité de mouvement interne doit demeurer absolument invariable. Dans l’hypothèse contraire, il pourrait y avoir une infinité (quantifiée) de type de particules selon une gradation des masses.

Cette contrainte de l’invariabilité de la masse interdit qu’une particule tende vers une masse infinie. Aussi, lorsqu'une particule est accélérée à une vitesse proche de celle de la lumière elle émet un rayonnement dit de freinage que nous analysons comme une production de photons due aux frottements de sa masse confrontée à la résistance de la substance de l'espace. Dans cette hypothèse, la quantité de rayonnements émis est destinée à évacuer l’énergie d’accélération reçue, de sorte que l’énergie totale de masse demeure invariable sans qu’il y ait perte de substance, diminution de la quantité de matière. Le phénomène est identique aux frottements et à la chaleur  dissipée lors par exemple de la rentrée d’un engin spatial dans l’atmosphère terrestre.

2- spécificité de la liaison particulaire

Or, dans la liaison proton/électron nous constatons à la fois une émission de rayonnements et une perte de masse au terme du processus d’attraction. Il nous faut attribuer le rayonnement émis comme émanant du corps de l’électron: une fraction de la masse de celle-ci se dissipe en photons. Dans le système attractif proton-électron, il n’y a pas apport d’énergie extérieur, mais au contraire désaccélération, freinage, qui est due uniquement à la situation de co-présence des deux particules. Nous nous trouvons devant un paradoxe: en gravitation classique, l’accélération est principalement le fait de la masse attractive. Dans la liaison proto-électronique la force qui est produite par le proton semble ralentir à l’inverse  l’électron puisque celui-ci émet des rayonnements de freinage. Il y aurait transmission d’une force négative, ce qui est physiquement un non sens. Aussi, s’il y a freinage de l'électron par le proton, celui-ci ne transmet  aucune accélération à l’électron et consécutivement il n’existe pas de force attractive entre proton et électron. Si paradoxalement le proton ne transmet aucune force, IL FAUT DECIDER QUE L'ELECTRON EST A L'ORIGINE DU CHANGEMENT DE SON PROPRE MOUVEMENT.  

Si nous savons que le mouvement de l’électron est consécutif à son énergie de rotation de sa masse, le mouvement qui est freiné est donc celui de cette rotation. Puisque le mouvement est freiné pour atteindre une vitesse moindre qui sera celle de son mouvement de gravitation autour du proton, la masse doit être  diminuée, ce qui expliquerait la production et la dissipation de rayonnements. Dans sa chute vers le proton, l'électron perd une fraction de sa masse: la somme des particules liées devient inférieure à la somme des masses indépendantes.

3- Changement dans la nature du mouvement

Mais pour que se produise ce déplacement orbital, il faut un changement dans la nature de son mouvement.  En d’autres termes, la particule au repos qui est animée par un mouvement rotatoire alimenté par une énergie de masse c², va effectuer un mouvement circulaire de translation dans l’espace. L’énergie de sa masse diminuée va être essentiellement destinée à alimenter le mouvement orbital: l'électron effectuant simultanément des rotations sur lui-même en s'enroulant autour du proton. (nous verrons que cela est plus complexe, mais retenons pour l'heure cette image).

Nous découvrons dans cette mutation la cause du freinage et du rayonnement consécutif : il est  paradoxalement dû à une accélération. En effet, la particule en transformant son mouvement «immobile» de rotation en mouvement de translation dans l’espace, va subir une accélération, mais celle-ci a pour seule origine son action de spin (il n'y a pas d'apport extérieur). C’est la particule qui va se mettre en mouvement, comme une toupie tombée au sol effectue une translation dans l’espace. L’énergie de liaison est essentiellement une énergie de masse, une énergie de spin : l’électron tourne à la fois sur lui-même et autour de l’orbite du proton. Aussi, il n’y a aucune force qui aurait pour origine le proton, aucune énergie de gravitation transmise par celui-ci. Le champ électromagnétique du proton est le simple déclencheur qui contraint l’électron au repos à transformer son mouvement de spin en mouvement orbital comme, pour reprendre l’image de la toupie, le doigt qui fait chuter celle-ci et transforme son mouvement.  

Lorsque l’électron entre dans le champ du proton il doit diminuer sa vitesse de spin et perdre consécutivement de la masse sous forme de rayonnements. Ce phénomène a pour origine son mouvement de translation ce qui signifie  qu’il rencontre une résistance dans son déplacement, qu’il lui faut vaincre une inertie. Or cette inertie ne peut être celle de sa masse puisque celle-ci est elle-même en rotation. Il s’agit alors de l'inertie de la prématière et l’énergie de liaison va tout entière servir à vaincre cette inertie et par conséquent être utilisée pour vaincre la résistance au déplacement de l’électron sur son orbite. On voit donc que seule l’idée d’une résistance au déplacement orbital de l’électron explique tout à la fois la perte de masse de la particule liée et l’absence de support-matière proprement dit de l’énergie de liaison.

4 – Energie de masse et mouvement orbital

Nous avons dit que l’énergie de liaison est issue de l’énergie de masse. Or cette énergie de masse est essentiellement consacrée au mouvement orbital. L’électron qui se trouve sur son orbite possède un mouvement produit par sa propre rotation, un peu comme une roue qui parcourt un cercle. L’énergie de spin (Es) sera donc égale à : Es = mc² - E°, ce qui correspond bien à l’énergie de la masse liée dont le poids sera ainsi diminué.  L’énergie de liaison va être utilisée pour effectuer un mouvement de translation dans l’espace. Mais, cette énergie de liaison en réalité n’existera pas puisque déjà dissipée dans le rayonnement de freinage initial consécutif à la rencontre d’une inertie extérieure. C’est l’énergie de  la masse diminuée, l’énergie de spin,  qui va alimenter entièrement la rotation orbitale.

Consécutivement, la perte de masse de la particule liée se traduit par le ralentissement de son mouvement de spin dont la vitesse de rotation d’un point de sa circonférence devient nécessairement inférieure à C. Mais comme cette perte de masse et donc de vitesse est compensée par la valeur de la résistance opposée au déplacement sur l’orbite que mesure la valeur de l’énergie de liaison, on voit qu’il n’est pas porté atteinte à l’intégrité de la particule lorsqu’on effectue la sommation Es+El = mc². La valeur de la quantité de mouvement d'une partie liée est donc identique à celle d'une particule libre, ce qui ne peut se comprendre et se justifier que dans le cadre de la théorie de la substance de l'espace qui pose comme principe l'intangibilité de la valeur du mouvement d'une particule pour pouvoir exister et se maintenir dans l'état de matière permanente dite au repos.  

Ainsi, l'énergie de liaison (E°)  est celle utilisée exclusivement pour la translation dans l'espace pour y affronter sa résistance, et l'énergie de spin (Es) pour la rotation de la particule sur elle-même. Leur somme étant égale à l'énergie totale de la particule (mc²). Si l'on fournit à une particule en rotation une énergie supplémentaire (Em+ Ec’) pour la placer sur une orbite supérieure (mais d'une valeur inférieure à l'énergie de liaison, autrement la particule serait arrachée), la somme de toutes ces énergies serait supérieure à l'énergie totale : E°+Es+Ec’ > mc². L'électron va émettre un rayonnement lors de son ascension d'une valeur équivalente à Ec' correspondant à la valeur de la résistance de l'espace. En redescendant, il va émettre un autre rayonnement pour revenir à son orbite stable.  

Ce phénomène signifie qu'on ne peut accélérer le déplacement d'une particule sans augmenter la valeur la résistance à son mouvement. Comme la masse-énergie est invariable, toute accélération se traduit par du rayonnement. L'origine de l’énergie de liaison, le principe de défaut de masse et les rayonnements émis par l’électron peuvent se comprendre seulement si on admet le principe d’invariabilité absolue de la masse-énergie (ou encore de la masse-résistance).   

Lorsqu’on voudra arracher l’électron au proton, cela signifie qu’il faudra à l’inverse s’opposer au  mouvement orbital, diminuer sa translation dans l’espace. La valeur de cette énergie d’arrachement est donc égale à celle qui assure la liaison. La particule en retrouvant l’intégralité de la valeur de son mouvement de spin sera dite au repos, recouvrant ainsi la totalité de son énergie de masse. L’énergie totale de la particule ne peut dépasser celle de son énergie au repos : l’invariabilité de la masse-énergie étant absolue car il s’agit d’un principe fondamental de physique des particules. Celles-ci ne pouvant exister et demeurer stable qu’à une condition de masse précise et invariable. La masse de la particule peut cependant diminuer à condition que l’énergie perdue soit compensée par un mouvement de translation,  si cette énergie de liaison sert à alimenter un autre type de mouvement. Dans tous les cas, l’énergie de masse mc² invariable  doit servir un mouvement. Dans un système lié, il ne peut donc avoir d’autre énergie que celle qui provient du mouvement de rotation des particules.




Retour à La Une de Logo Paperblog

A propos de l’auteur


Jeanjacques 37 partages Voir son profil
Voir son blog

l'auteur n'a pas encore renseigné son compte l'auteur n'a pas encore renseigné son compte

Dossier Paperblog

Magazine