Big Bang Booming – Retour à l’avenir

Les cosmologistes théoriques passent une grande partie de leur temps à perfectionner ce qu’on appelle maintenant la théorie du «Big Bang». Ce concept provient d’idées percolées dans les esprits des scientifiques, des théologiens et des astronomes à travers les âges. Cependant, beaucoup de ce qu’ils considèrent comme une preuve pour le «Big Bang» dépend de l’expérimentation incontrôlée qui est moulée pour répondre à leurs attentes.

Alors Dieu a dit: « Qu’il y ait de la lumière », et il y avait de la lumière. Cette description ancienne de la création de l’univers trouvée dans le Livre de la Genèse peut être exacte après tout. La théorie du big bang décrit le début de l’univers comme précipité à partir d’un point infiniment petit. Dans ce petit volume, toute la matière et l’énergie ont été concentrées jusqu’à ce que son contenu a explosé soit dans une expansion fluide, soit dans une explosion énergétique incroyablement violente qui a formé les planètes, les étoiles et les galaxies. À l’origine, cette théorie avait une concurrence de ce qu’on appelle la théorie de l’état d’équilibre où l’univers se développe à jamais et de nouvelles matières et de l’énergie sont créées spontanément dans l’espace laissé par les galaxies en retrait. Cependant, des observations empiriques ont conduit les astronomes et les scientifiques à accepter le modèle du big bang. Mais comment at-on atteint ce point dans notre compréhension?

Au début du vingtième siècle, l’astronome américain Vesto Slipher et l’Allemand Carl Wirtz ont fait d’importantes découvertes astronomiques. À l’aide de l’analyse spectrale, Slipher a déchiffré les mélanges de gaz contenus dans les atmosphères planétaires ainsi que les nébuleuses. Ce qui distingue ses découvertes, c’est la découverte que la plupart, sinon toutes, les galaxies en dehors de la nôtre démontrent ce qu’on appelle un «Red Shift». Ce décalage est simplement une modification de la longueur d’onde de la lumière émise par ces objets faisant l’objet d’une enquête vers une longueur d’onde plus longue. Wirtz a également catalogué de nombreux changements rouges des nébuleuses qu’il a choisi d’étudier. Mais il était encore tôt qu’ils se rendent compte de la signification potentielle de leurs observations. Cela attendrait que la relativité générale d’Einstein soit interprétée par d’autres scientifiques grâce à une analyse mathématique plus poussée.

Ses contemporains ont démontré à Einstein que sa nouvelle théorie de la relativité générale publiée en 1916 n’était pas compatible avec un univers «statique» de l’espace spatial. La théorie prédit un univers en expansion ou en collapsus, mais pas un cosmos fixe. Parce qu’il croyait personnellement que l’univers était un continuum spatial invariable, Einstein s’engageait dans une certaine mesure scientifique. Pour corriger ce qu’il a perçu comme des «défauts» dans sa théorie, il a ajouté l’artifice d’une constante cosmologique connue sous le nom de lambda pour forcer l’univers statique à la réalité. La vision de la perfection d’Einstein dans un continuum de temps spatial immuable l’avait conduit dans une allée inverse autant que la notion de perfection d’Aristote avait amené ce grand philosophe à l’erreur de croire en une Terre statique au centre de l’univers.

Mais même avec l’addition de la constante cosmologique lambda, l’univers était encore instable et toute cette affaire serait plus tard considérée par Einstein comme sa « plus grande erreur ». Ses acrobaties cosmologiques derrière lui, Einstein a cédé la scène à d’autres pour une meilleure compréhension de sa propre théorie. Il appartient à Alexander Alexandrovich Friedmann d’examiner les conséquences de la relativité générale sans que lambda constante n’intervienne avec son étude de ces relations. Ce faisant, le mathématicien et cosmologiste russe a dérivé la solution qui prédit une structure cosmologique en constante expansion (1922), une prédiction qui était désagréable avec le concept de perfection universelle d’Einstein. Quelques années plus tard, Friedmann a publié ses conclusions dans «À propos de la possibilité d’un monde à courbure négative constante de l’espace». Mais toute la construction hypothétique manquait encore de mathématisation complète mathématique et théorique.

Entrez le révérend père Georges Lemaitre, prêtre catholique de Belgique. Rev. Fr. Lemaitre a fourni les équations nécessaires pour formuler la base de la théorie du Big Bang dans son travail intitulé «Hypothèse de l’atome primitif». Il a postulé que l’univers a commencé comme un atome primordial de volume infinitésimal et une énorme énergie de masse ainsi que l’espace et le temps et tout le reste comprenant l’univers futur. À un moment donné, l’univers a commencé par l’explosion de ce super atome. Lemaitre a publié ses idées théoriques entre les années 1927 et 1933 et a spéculé que le mouvement des nébuleuses a démontré la validité de l’explosion de son super atome cosmique. Malheureusement, il croyait à tort que les rayons cosmiques pourraient être un effet postérieur du big bang du super atome. On sait maintenant qu’ils ne proviennent pas d’une conflagration universelle, mais de sources galactiques non liées au big bang.

 

Cependant, la nouvelle théorie manquait encore d’une source majeure de soutien d’observation. Cela serait fourni par les observations d’Edwin Hubble sur le redshift des galaxies.

Où Slipher et Wirtz ont cessé, Hubble a utilisé une nouvelle technique pour discerner les propriétés des mouvements galactiques. En choisissant d’observer les étoiles qui sont connues sous le nom de Cepheid Variables, il pourrait effectuer plus précisément des mesures. Les cœlides sont un type d’étoile qui éclaire et s’assombrir et alléger les sauvegardes dans des périodes régulières qui sont bien connues. Les cœpides qui ont des temps de cycle identiques d’assombrissement et de luminosité à nouveau ont également une luminosité identique ou presque identique. Ainsi, si l’on compare la durée du cycle à la quantité de lumière apparente à l’observateur, il est possible de préparer avec précision une estimation de la distance au cephéide. De cette manière, Hubble avait constaté que les nébuleuses ou les galaxies présentaient un décalage rouge galactique; En d’autres termes, que les galaxies s’éloignaient de la nôtre à une vitesse qui est directement corrélée à la distance entre notre point de vue et la galaxie étudiée. Plus les galaxies étaient éloignées, plus vite ils semblaient aller en s’éloignant de nous. Les résultats de ces enquêtes sont maintenant connus sous le nom de loi de Hubble. Essentiellement, cette loi stipule que l’univers est dans un mode en constante expansion, dans lequel les distances intergalactiques continuent de croître sans être liées à l’infini. La loi de Hubble dépend du déplacement de la longueur d’onde de la lumière et après avoir été délimitée en 1929 a été prouvée à maintes reprises. En outre, la constante de Hubble a été recalculée à une valeur plus «parfaite» et conserve une grande probabilité d’être «recalculée» à l’avenir sur la base de nouvelles observations. Ainsi, il devrait être clair pour le lecteur que nos scientifiques ont une fatale habitude d’introduire leurs notions de beauté préconçues dans leurs modèles. De la Terre statique d’Aristote à la plus grande erreur de Einstein, la constante qui force un univers statique, nous ne procédons que de la sagesse de nos esprits faibles. Plus les choses changent, plus les choses restent les mêmes. L’humilité de l’homme ne connaît aucune limite dans nos tentatives de comprendre les choses sans la sagesse pour comprendre sa signification sous-jacente. Humble, nous ne l’sommes pas. Nous commettons les mêmes erreurs que nous avons toujours. Retour vers le futur. À suivre…

L’énergie alternative et le besoin d’une technologie de stockage appropriée

Un certain nombre de technologies de stockage d’énergie ont été développées ou sont en cours de développement pour des applications dans l’électrique.

Notamment :

  • Pompe Hydro-électrique
  • Stockage d’énergie d’air comprimé (CAES)
  • Batteries
  • Volants d’inertie
  • Stockage d’énergie magnétique supraconducteur (SMES)
  • Super-condensateurs

C’est l’avenir que nous pouvons anticiper en toute sécurité, en particulier lorsqu’il y a un épuisement rapide des ressources énergétiques. Bien sûr, la ressource énergétique la plus importante reste le soleil où nous pouvons puiser l’énergie solaire et répondre à diverses exigences énergétiques. En retard, de nombreuses entreprises ont commencé à construire des cellules solaires mono-cristallines et polycristallines, qui peuvent être utilisées dans plusieurs secteurs comme l’aéronautique, l’industrie de l’aviation, la production d’électricité résidentielle, les feux de circulation, les automobiles, etc. L’énergie solaire en dehors des autres énergies renouvelables est considéré comme l’un des domaines clés car c’est une source d’énergie propre.

Pompe Hydro-électrique

L’hydroélectricité est utilisée depuis 1929, ce qui en fait la plus ancienne des technologies de stockage d’énergie de la station centrale. En fait, jusqu’en 1970, c’était la seule option de stockage disponible dans le commerce pour les applications de génération. Les plus grands scientifiques et professeurs de physique ont travaillé sur ce sujet.

Les installations hydrauliques pompées classiques se composent de deux grands réservoirs, l’un est situé au niveau de base et l’autre est situé à une altitude différente. L’eau est pompée vers le réservoir supérieur où elle peut être stockée en tant qu’énergie potentielle. À la demande, l’eau est relâchée dans le réservoir inférieur, passant par les turbines hydrauliques, qui génèrent une puissance électrique pouvant atteindre 1 000 MW.

Les obstacles à l’utilisation accrue de cette technologie de stockage aux États-Unis comprennent des coûts de construction élevés et de longs délais, ainsi que les contraintes géographiques, géologiques et environnementales associées à la conception des réservoirs. À l’heure actuelle, les efforts visant à accroître l’utilisation du stockage hydraulique pompé sont axés sur le développement des installations souterraines.

Stockage d’énergie à air comprimé (CAES)

Les usines de CAES utilisent une énergie pour comprimer et stocker de l’air dans une caverne de stockage souterraine hermétique. Sur demande, l’air stocké est libéré de la caverne, chauffé et développé à travers une turbine à combustion pour créer de l’énergie électrique.

En 1991, la première installation de CAE des États-Unis a été construite à McIntosh, en Alabama, par l’Alabama Electric Cooperative et EPRI, et a une capacité nominale de 110 MW. À l’heure actuelle, les fabricants peuvent créer des machines CAES pour des installations allant de 5 à 350 MW. L’EPRI a estimé que plus de 85% des États-Unis présentent des caractéristiques géologiques qui vont accueillir un réservoir de CAES souterrain.

Des études ont conclu que CAES est compétitif avec les turbines à combustion et les unités à cycle combiné, même sans attribuer certains des avantages uniques du stockage d’énergie.

Batteries

Ces dernières années, l’accent mis sur le développement de la technologie de stockage de l’énergie électrique a été axé sur les dispositifs de stockage de la batterie. Il existe actuellement une grande variété de piles disponibles dans le commerce et beaucoup plus dans la phase de conception.

Dans une batterie chimique, la charge provoque des réactions dans des composés électrochimiques pour stocker de l’énergie à partir d’un générateur sous une forme chimique. À la demande, les réactions chimiques inversées provoquent l’écoulement de l’électricité de la batterie et retour à la grille.

La première batterie disponible sur le marché était la batterie inondée au plomb-acide utilisée pour les applications fixes et centralisées. La batterie à base de plomb (VRLA) à régulateur de soupape est la dernière option disponible sur le marché. La batterie VRLA est peu entretenue, déversante et étanche et relativement compacte.

Volants d’inertie

Les Volants d’inertie (ou Flywheels) sont actuellement utilisés pour un certain nombre d’applications non liées aux services. Récemment, cependant, les chercheurs ont commencé à explorer les applications de stockage d’énergie électrique. Un dispositif de stockage du volant se compose d’un volant qui tourne à une vitesse très élevée et d’un appareil électrique intégré qui peut fonctionner soit comme moteur pour faire tourner le volant et stocker de l’énergie, soit comme générateur pour produire de l’énergie électrique à la demande en utilisant l’énergie stockée dans le volant.

Condensateurs électrochimiques avancés / Super-condensateurs

Les supercondensateurs sont également connus car les ultra-condensateurs sont les premiers stades de développement en tant que technologie de stockage d’énergie pour les applications électriques. Un condensateur électrochimique comporte des composants liés à la fois à une batterie et à un condensateur.

Par conséquent, la tension de la cellule est limitée à quelques volts. Plus précisément, la charge est stockée par des ions comme dans une batterie. Mais, comme dans un condensateur conventionnel, aucune réaction chimique n’a lieu dans la livraison d’énergie. Un condensateur électrochimique se compose de deux électrodes chargées de manière opposée, d’un séparateur, d’un électrolyte et de collecteurs de courant.

À l’heure actuelle, de très petits supercondensateurs de sept à dix watts sont largement disponibles dans le commerce pour les applications de qualité de l’alimentation des consommateurs et se trouvent couramment dans les appareils électriques ménagers. Le développement de condensateurs à plus grande échelle a été axé sur les véhicules électriques.

L’avenir est quelque chose que nous ne pouvons pas prédire, mais oui, avec le temps, la plupart

Qui peut devenir un savant d’exception ?

Étant petits enfants, nous nous demandons ce que nous allons être plus tard. Même si votre rêve est de voler dans l’espace, il est important de garder les pieds sur terre. Vous devez bien vous renseigner sur les capacités nécessaires. Si vous êtes attentif, travailleur, intelligent et efficace, vous pouvez rêver d’être un scientifique. Mais avant tout, vous devez le prouver aux autres. Vous pouvez être passionner par les sciences, comme les maths, la physique, chimie ou les sciences de la vie.

Un savant est un scientifique qui fait des recherches dans son domaine et y contribue pour donner cours particuliers.

Un érudit fait un travail essentiel : faire état de l’essentiel et donner une explication, un aperçu, lisible et compréhensible pour les autres et les personnes intéressées.

Rédiger une excellente thèse n’est pas suffisante pour être considéré comme un un savant. En effet, vos recherches peuvent très vite être passées aux oubliettes et noyées sous d’autres œuvres similaires. Vous devez être sincèrement passionné par ce que vous faites et construire personnellement vos propres recherches. Si vous voulez que votre thèse soit lue et non oubliée, vous devez formuler votre théorie dans un style « le plus simple ». Dans ce cas, vous n’aurez pas de mal à attirer l’attention sur votre thèse.

Vous devez avoir la préoccupation d’avoir une approche complètement nouvelle. Ou bien de présenter un nouveau point de vue ou si vous avez eu de la chance de faire une découverte importante, votre travail pourra être publié dans les médias et vous apporter du succès. Ainsi, la priorité absolue pour chaque érudit est d’aider les humains à vivre dans le confort, de les tenir au courant et de leur fournir tout ce qui est nécessaire pour le développement équitable et le succès. De plus, vous devez avoir la capacité de communiquer avec d’autres érudits. Ceci dans des termes amicaux pour vous aider dans vos recherches.

Un savant n’est jamais fatigué de chercher et tester, expérimenter et risquer.

Il peut se passer des années pour arriver à une conclusion ou à une découverte, qui, en passant, peut s’avérer fausses éventuellement. Un véritable érudit ne cesse jamais d’essayer de découvrir la vérité. Les sources de motivation sont la renommée, la reconnaissance et la fortune si votre découverte apporte un revenu stable. C’est pratiquement tout ce dont toute personne ambitieuse a besoin dans la vie. Il n’y a rien de plus gratifiant que de respect dans votre famille, d’être acclamé par vos collègues professeurs qui font de l’aide aux devoirs, la liberté financière et une bibliothèque pleine des livres qui vous rendra célèbre pour toujours.