THÉORIE DU MIROIR GRAVITATIONNEL
Un univers beaucoup plus petit que le big bang

INDEX

Section 1) Dossier sur les miroirs gravitationnels
Section 2) Fonctionnement du miroir gravitationnel
A) le miroir gravitationnel
B) Un parallèle avec la réflexion
Section 3) Le miroir Sphérique
A) La magie des deux miroirs
B) À l'intérieur d'un miroir sphérique
C) Conclusion
Section 4) Calcul de trajectoires des photons
A) Introduction
B) Calculs
Section 5) PREUVE EXPÉRIMENTAL
A) Un dossier sur les "Caustics"
B) Expérience avec sphère de 10cm
C) CONCLUSION
Section 6) Références

Fontionnement du miroir gravitationnel
A) le miroir gravitationnel
Maintenant on veut comprendre la Structure de l'Univers à partir de ce qu'on observe avec les miroirs gravitationnels. Supposons que des galaxies lointaines ne seraient qu'une illusion d'optique. Dans le diagramme suivant on illustre un tel scénario simpliste qui nous aidera à élaborer un modèle mathématique de l'Univers.

Les explications sur le diagramme ci-haut sont que : Un faisceau de lumière part de la Galaxie A-B du point "B" (les lignes pointillées en bleu) et est dévié par la gravité pour suivre la même trajectoire q'un projectile sous l'effet de la gravité. Un observateur sur une autre galaxie lointaines reçoit une partie des rayons de lumière du faisceau "B". Et de la même façon, il reçoit du point "A" des rayons de lumières (en jaune). Parce que la lumière est courbée par la gravitée, l'observateur a l'impression de voir une galaxie dans le ciel. Cette galaxie qu'il voit est l'image virtuel de la vraie galaxie. Ceci est une application de ce qu'on vient de voir dans la section précédente; les miroirs gravitationnels

B) Un parallèle avec la réflexion

Pour mieux comprendre on explique dans le diagramme suivant le même phénomène qui se produit lorsqu'on se regarde dans un miroir: D'abord on fait un premier diagramme de la trajectoire des rayons d'un faisceau provenant d'une source de lumière (On parle ici d'un point source).

On voit l'analogie avec le miroir gravitationnel. Les rayons (après avoir rebondit sur la surface du miroir) convergent vers un point imaginaire en arrière du miroir. Pour un observateur en avant du miroir, il voit le point lumineux dans le miroir parce que les rayons de lumière qu'il reçoit convergent vers ce point.

On reprend le diagramme du miroir gravitationnel formé par un amas de galaxies. Cette fois on ajoute la surface imaginaire du miroir gravitationnel pour bien montrer l'analogie avec un miroir réfléchissant. Bien entendu il n'y a pas de miroir comme tel dans l'espace mais le system produit le même effet que si il y en avait un.
Dans l'illustration suivante on montre le cheminement d'un faisceau provenant d'un point source:

Comparons ensemble les deux derniers diagrammes. Voici comment on a construit le miroir gravitationnel. On prend un rayon de lumière qui fait partie d'un faisceau qui part d'un point sur une galaxie. Mais au lieu de lui faire suivre la trajectoire courbée par la gravité, on le prolonge en ligne droite. On fait la même chose du côté où les rayons retombent dans l'amas de galaxies. À cause des propriétés physique du système, pour un rayon donnée, l'angle de départ est le même à l'arrivé lorsqu'il retombe dans l'amas. On expliquera ceci dans la section "Calcul". Maintenant on voit que ces deux lignes ( les prolongements du rayons au départ et à l'arrivé) se rencontrent pour former un triangle isocèl. Si on répète cela pour tous les rayons du faisceau de lumière émis par un point sur la galaxie, on obtient une famille de triangles isocèles. Ceux-ci forment un ensemble de triangles dont les sommets définissent le miroir gravitationnel imaginaire. Les prolongements des rayons à l'arrivés converger vers un point. C'est comme si ils avaient rebondit sur la surface du miroir gravitationnel imaginaire. Mais au lieu de rebondir, les rayons sont déviés par la gravité.

On peut se demander si c'est possible que la lumière subisse une déviation si prononcée?
La réponse est oui. Voici ce qu'on obtient théoriquement quand on observe la lumière près d'un trou noir

Les lignes représentent la trajectoir des rayons de lumières. On remarque que la courbure est très pronocée à cause de la gravité. Bien entendu par définition on ne peut voir un trou noir. La gravité est telle que la lumière qui veut en échapper est entraînée dans le trou noir

Pour finir notre étude des miroir, expliquons comment une image se forme dans un miroir.
A) Tout objet est visible parce qu'il est formé d'une multitude de points lumineux qui émettent des rayons de lumière.
B) C'est l'ensemble de ces rayons qui, après avoir rebondit sur la surface du miroir, forment une image

Dans l'illustration suivante on montre le cheminement d'un seul rayon:

Conclusion

Dans un miroir gravitationnel la lumière ne rebondit pas, mais est déviée de la même manière par les forces de la gravité. Bien entendu il n'y a pas de miroir physique dans l'espace. Si on compare les diagrammes on voit que la gravité produit le même effet.