Résumé mathématique de BeeTheory : Modèle d'interaction gravitationnelle
Nous considérons deux particules élémentaires \( A_0 \) et \( B_0 \) modélisées par des fonctions d’onde que nous sommons :
\[ \Psi(x, y, z, t) = \Psi(A, t) + \Psi(B, t) \]
\[ \Psi(x, y, z, t) = A \cdot e^{-\alpha(\{x, y, z\} – A_0)} \cdot e^{i\omega_1 t} + B \cdot e^{-\beta(\{x, y, z\} – B_0)} \cdot e^{i\omega_2 t} \]
Nous changeons le cadre de référence pour les coordonnées sphériques :
\[ \Psi(R, t) = A \cdot e^{-\alpha(R_A-A_0)} \cdot e^{i\omega_1 t} + B \cdot e^{-\beta(R_B-B_0)} \cdot e^{i\omega_2 t} \]
Les positions des particules \( A_0 \) et \( B_0 \) sont considérées comme fixes à l’échelle de temps considérée. Nous nous concentrons autour de la deuxième particule \( B_0 \) :
\[ \Psi(R, t) = \Psi(R_B + r, t) \]
\[ R_A = R_{A0B0} + r, \quad R_B = r, \quad r \text{ est petit}. \]
\[ \Psi(R, t) = A \cdot e^{-\alpha(R_{A0B0} + r)} \cdot e^{i\omega_1(t+d_1)} + B \cdot e^{-\beta r} \cdot e^{i\omega_2(t+d_2)} \]
Nous appliquons l’équation de Schrödinger, en considérant qu’il n’y a que de l’énergie cinétique et pas d’énergie potentielle. \( V \) est nulle partout.
\[ i\hbar \frac{\partial}{\partial t} \Psi(R,t) = T + V = T \]
\[ i\hbar \frac{\partial}{\partial t} \Psi(R,t) = -2m\hbar^2 \nabla^2 \Psi(R, t) \]
En nous positionnant à \( B_0 \), nous simplifions en calculant seulement le premier terme lié à \( A \), le terme lié à \( B \) est nul à \( B_0 \); nous extrayons le terme en \( R_{A0B0} \) qui est une constante :
\[ i\hbar \frac{\partial}{\partial t} \Psi(R,t) = -2m\hbar^2 \nabla^2(A e^{-\alpha R_{A0B0}} \cdot e^{-\alpha \cdot r/R_{A0B0}}) \]
En utilisant le Laplacien en coordonnées sphériques pour une fonction qui dépend seulement de \( r \) :
\[ \nabla^2 f(r) = \frac{1}{r^2} \frac{d}{dr} (r^2 \frac{df}{dr}) \]
\[ \nabla^2 f(r) = \frac{1}{r^2} \frac{d}{dr} (r^2 \cdot \frac{d}{dr} e^{-\alpha \cdot r/R_{A0B0}}) \]
\[ r^2 \cdot \frac{d}{dr} \psi(r) = r^2 \cdot \frac{d}{dr} (e^{-\alpha r/R_{A0B0}}) = r^2 \cdot (-\alpha r/R_{A0B0}) \cdot e^{-\alpha r/R_{A0B0}} \]
\[ \nabla^2 f(r) = \frac{1}{r^2} \frac{d}{dr}(r^2 \cdot -\alpha r/R_{A0B0} \cdot e^{-\alpha r/R_{A0B0}}) \]
\[ \nabla^2 f(r) = \frac{1}{r^2} \cdot -\alpha/R_{A0B0} \cdot \frac{d}{dr}(r^3 \cdot e^{-\alpha r/R_{A0B0}}) \]
En rappelant que \( R_{A0B0} \) est grand et \( r \) est très petit :
\[ \nabla^2 f(r) \approx -3\alpha/R_{A0B0} \]
Par conséquent, nous obtenons un potentiel proportionnel à l’inverse de la distance entre les particules