Lénergie du Soleil Par : Archibald-Gérard Debionne Février 1912 Club Neptune-95 Archive des notes laissées à sa famille par Archibald avant son funeste.

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1 Lénergie du Soleil Par : Archibald-Gérard Debionne Février 1912 Club Neptune-95 Archive des notes laissées à sa famille par Archibald avant son funeste voyage pour lAmérique à bord du Titanic.

2 En guise de Prologue Heureusement, de nombreux savants travaillent sans relache et bientôt, le monde et les cieux nauront plus aucun mystère… Ce qui est plus difficile à comprendre cest lorigine de cette formidable quantité dénergie... Doù vient-elle? Grace au merveilleux travail de nos savants effectués au cours des 70 dernières années, on sait maintenant calculer lénergie du Soleil, simplement en mesurant la chaleur quil rayonne sur notre Terre. Je vais vous présenter ce soir les théories en lisse, rassemblée par un grand astronome américain : Forest Ray Moulton.

3 Une Théorie sérieuse Vous laurez compris, pour avancer, il faut rester sérieux… Cest ce que nous allons faire. Ainsi, un jeune homme dorigine allemande a même prétendu que le temps et lespace serait un peu élastique au lieu dêtre immuable et bien dautres choses étranges encore. Bien-sûr, de nos jour, on entend toutes sortes de bruits, toutes sortes de découvertes, et certaines, sont bien peu sérieuses. En puisant intelligemment dans la physique classique et lastronomie, on dispose de plusieurs explications sur lorigine lénergie du Soleil. Je vous propose de les examiner ce soir…

4 La chaleur du Soleil Pour connaître le rayonnement du Soleil, il suffit de savoir combien il y a de m² sur une sphère dont le rayon R est la distance Terre-Soleil. Pour 1m² et une seconde, il faut multiplié par 10 000 et diviser par 60. On obtient ainsi 1395 watts. Des savants ont mesuré que chaque centimètre carré de la Terre reçois du Soleil, 2 calories à chaque minute. (1 cal=4.18 j) Soit : 2 4.185 joules = 8.37 joules/cm²/minute Cette surface est S = 4 R² = 2.8 10 23 m². On en déduit la puissance rayonnée: P=1395 S=3.9 10 26 W.

5 Un Soleil chauffé au charbon… Pour produire 3.9 10 26 W, il faut mettre dans la « chaudière » 1.3 10 19 kg par seconde, soit 4.1 10 26 kg par an. Négligeons dans un premier temps loxygène et le CO² produit et imaginons le Soleil comme un bloc de charbon... On a mesuré que 1 kg de charbon produit 3 10 7 joules. Si à lorigine, les 2 10 30 kg du Soleil sont en charbon, on aura tout épuisé en bout de 4800 ans. En tenant compte de loxygène nécessaire, cette durée est encore bien plus courte.... On en déduit que le Soleil ne marche pas au charbon…

6 Histoire de cailloux La vitesse de 40 km/s est une valeur moyenne qui tient compte de la vitesse de la Terre et de la vitesse (11.2 km/s) quaurait une pierre venant de linfini et impactant une Terre immobile. Son énergie cinétique ½ m.v² = 8 10 8 W sera convertie en chaleur. Imaginons un cailloux de 1 kg tombant sur la Terre à la vitesse de 40 km/s, soit 40 000 m/s. Pour le Soleil, il ny a pas de vitesse orbitale, mais une pierre venant de linfini impacterait le Soleil à 619 km/s. Son énergie cinétique serait de ½ m.v² = 1.9 10 11 W pour 1 kg.

7 Histoire de cailloux Pour le Soleil, il faut multiplier ce nombre par le ratio r entre la surface dune sphère de 150 millions km de rayon et la surface frontale de la Terre. Soit r=(150 000 000/6378)² = 5.5 10 8. Un spécialiste des météores, Hubert Anson Newton estime leur nombre sur Terre à 8 millions par jour, soit environ une centaine par seconde. Il ne reste plus qua compter les cailloux tombant sur le Soleil… Le nombre approximatif dimpacts sur le Soleil est donc de lordre de 5 10 10 par secondes. Lénergie cinétique totale serait = 10 22 W pour 1 kg. Pour retrouver lénergie produite, il faudrait que chaque caillou pèse 40 000 kg… Ce nest pas ce quon observe sur Terre!

8 Théorie de la contraction de Helmoltz Il calcule alors le travail dW des forces de gravitation sur une coquille de fluide qui passe du rayon C.R au rayon R. La masse de cette coquille est dM = 4 R².dR.. Helmholtz (1856) considère une masse de « fluide » qui se contracte, dune taille C.R à la taille finale R. ( C > 1, est un paramètre ajustable ) Le Travail élémentaire due à la contraction est : Soit pour le Soleil complet (R=R o ), compte tenu de lexpression de M(R) : A partir de ce travail W, on obtient une puissance en se donnant une durée de vie T pour le Soleil.

9 Théorie de la contraction de Helmoltz La formule dHelmoltz donne sa plus grande valeur, pour C infini, donc pour une condensation qui aurait eu lieu depuis les confins du système solaire. Avec les valeurs connues de M o et R o, on a W = 2.3 10 41 j Avec la puissance actuelle du Soleil, on tombe sur une durée de vie de T = 5.9 10 14 secondes ou 19 millions dannées. Cette durée est compatible avec lhistoire, mais pas avec la géologie...

10 Une question bien délicate Nos successeurs trouveront peut-être la solution en empruntant cette voie ? Qui sait ? Récemment Marie Curie a découvert un nouveau métal, le radium qui semble produire de lénergie spontanément. Vous le voyez, il y a beaucoup dhypothèses, mais aucune ne passe à travers les filets de la raison et des mathématiques….

11 Archibald vous remercie pour votre attention