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13 août 2019 2 13 /08 /août /2019 10:30

Des nouvelles du futur univers.

La future conception, représentation, de l’univers est très probablement déjà en chantier. Elle mènera à l’au-delà de la Relativité Générale (voir article du 14/05/2019 : ‘Chemin escarpé menant au-delà de la Relativité Générale’). Plusieurs articles de ces dernières semaines font enfin référence à cette perspective que je citerai au fur et à mesure. Cette future conception-représentation, de l’univers est en voie d’accouchement dans la douleur à cause de l’incapacité actuelle de mesurer une valeur cohérente de la constante de Hubble : H, qui est la référence pour déterminer la vitesse d’expansion de l’univers. La constante de Hubble est le paramètre cosmologique qui permet de définir l’échelle absolue, la dimension, la structure et l’âge de l’univers ; elle est la grandeur qui permet de quantifier le plus directement comment l’univers évolue. L’incohérence des résultats des mesures de H pourrait être le signal que le modèle standard dominant de la cosmologie est erroné et que nous sommes confrontés à une faille de celui-ci.

Aujourd’hui, nous disposons de trois valeurs mesurées de cette constante :

L’une de ces mesures donne une valeur de la vitesse d’expansion : 74 kilomètres par seconde par mégaparsec[1], l’autre obtenue est égale à 67,4 et la plus récente est de 69,8. Chacune de ces valeurs sont obtenue en utilisant des références astrophysiques standards (jugées comme telles !) différentes dans le ciel. La précision des mesures est suffisante pour affirmer que ces différentes valeurs ne se chevauchent pas à la marge de l’erreur près. La première valeur est obtenue en se référant à l’évolution dans le temps des distances avec la planète terre des supernovas, la deuxième est calculée en étudiant l’évolution du fond diffus cosmologique micro-onde dernièrement observé, avec la plus grande précision, par le satellite Planck et la troisième en observant les étoiles appelées géantes rouges.

Dans l’article du 31/07 de Phys.org au titre suivant : ‘Les scientifiques débattent du sérieux problème posé par la valeur de la Constante de Hubble.’, il est indiqué que les différentes mesures de H obtenues laissent voir un problème majeur en astrophysique car si aucune raison objective ne peut être proposée pour expliquer ces différences, alors les scientifiques dans ce domaine devront repenser complètement comment l’univers fonctionne (sic). Malheureusement, selon moi, les hypothèses paresseuses prévalent encore quand il est évoqué qu’il est possible que différentes sortes d’énergie noire, auraient agi, agiraient, pour faire varier la vitesse d’expansion de l’univers à différentes périodes de son évolution.

« En aucun cas, les chercheurs durant ce meeting n’ont accepté de voter pour signaler une situation de crise sur ce sujet. Seulement quelques-uns étaient près, dès maintenant, à rejeter la théorie dominante qui rend compte comment l’univers fonctionne. »

Je proposerais volontiers l’hypothèse que, contrairement à ce qui est communément considéré, l’univers que nous concevons progressivement n’est pas un, l’unité que nous lui prêtons doit être remise en cause. On peut considérer que les trois différentes valeurs de H obtenues en prenant des références astrophysiques différentes (que l’on considère comme étant chacune des chandelles standards) sont exactes et que celles-ci nous indiquent que l’univers en conception a trois colonnes vertébrales distinctes pour déterminer sa vitesse d’expansion. De fait notre univers n’est pas un, il n’est pas si homogène comme l’on veut bien le penser, l’unité que nous avons ‘vu’ jusqu’à présent indique que nous avons projeté cette pensée réductrice de l’unité pour mieux le saisir et l’investir en fonction de nos connaissances actuelles et il faut maintenant concevoir au-delà de cette réduction et considérer et accepter que grâce à cette conception intermédiaire provisoire nous avons de toutes façons acquis une compréhension certes partielle mais très utile de notre univers. Il en est de même pour le Big Bang, c’est une origine provisoire mais qui fut nécessaire car l’être humain a besoin de poser sa pensée sur une origine pour, à partir de là, déployer celle-ci. Il suffit pour s’en convaincre de recenser toutes les cosmogonies successives que l’humanité a inventé tout au long de son évolution. Nous sommes certainement au bord d’un changement de cosmogonie.

Si notre univers a au moins trois colonnes vertébrales distinctes c’est qu’il y a au moins ‘trois types d’univers’ distincts qui se chevauchent sans qu’ils soient identiques, cela correspond à l’ébauche de la conception de ce que l’on appelle un multivers qu’un univers bien pensé finira par recouvrir dans une unité et ainsi de suite.

Prendre en considération cette hypothèse, cela implique de se démarquer de la conception dominante de l’univers selon les critères de la Relativité Générale (voir livre de L. Smolin : ‘La renaissance du temps[2]’) car cela implique de s’émanciper du concept singulier de l ’univers bloc’.

Un autre article datant du 2 Août dans phys.org : ‘Energie noire vs. Gravité modifiée : quelle est celle qui prévaudra ?’, indique que l’hypothèse de la gravité modifiée doit être prise au sérieux et cela va à l’encontre de la R.G.

Cet article s’ouvre en présentant la problématique suivante : « La théorie de la Relativité Générale (R.G) prédit l’existence de l’énergie noire – une mystérieuse forme d’énergie qui favorise l’accroissement de la vitesse de l’expansion de l’Univers. Mais qu’advient-il, si Einstein avait tort et qu’il n’y ait pas une telle chose comme l’énergie noire ? Le projet ‘GalaxyDance’ (Danse de Galaxies) vise à fournir une réponse à cette question… Quand on va plus loin et plus profondément dans nos observations de l’Univers, nous sommes de plus en plus perplexes par quelques-unes de ses propriétés. L’une d’entre elles est l’accélération de l’expansion de l’espace-temps qui est présentement attribuée à l’énergie noire. Mais la vérité c’est que nous devons considérer l’énergie noire seulement si la théorie de la gravité d’Einstein est valide à toutes les échelles du cosmos. Il y a d’autres explications possibles pour l’accélération de l’expansion qui ne requière pas l’énergie noire. Ces théories vont au-delà de la R.G. et sont communément appelées ‘gravité modifiée’. Tester la R.G et ses alternatives à l’échelle intergalactique est donc pressant et important pour comprendre l’astronomie extragalactique et c’est le propos du projet ‘GalaxyDance’. »

« Déjà grâce aux résultats obtenus en exploitant des données et en exploitant des moyens importants informatiques permettant de réaliser des simulations nous avons identifié un signal fort en faveur de la gravité modifié… Nous prévoyons d’ajouter dans notre modèle des données indiquant les couleurs des galaxies, leur luminosité et leurs formes. Cela nous permettra de créer un catalogue artificiel de galaxies montrant ce qui aurait été créé dans un univers déterminé[3] par une loi alternative à la théorie de la gravité d’Einstein. »

Finalement, le projet ‘GalaxyDance’ à la vocation suivante : « Si éventuellement nos tests fournissent une signature d’une nouvelle physique prévue au-delà de R.G., cela secouera notre façon courante de rendre compte de l’évolution du cosmos aux grandes échelles. D’un autre coté si notre enquête renforce la relativité générale cela signifiera que nous devrons avec conviction et force chercher pour enfin expliquer le mystère de l’énergie noire. »

Finalement, je propose que dans cette rubrique : ‘des nouvelles de l’univers du futur’, soit étudié l’article du 06/08 de Futura-Sciences qui nous affirme : « Dans tous les cas, matière noire et énergie noire pourraient en fait n’être que des effets d’une théorie relativiste de la gravitation autre que celle d’Einstein. » Des alternatives à la théorie de la gravitation d’Einstein se comportent comme si une cinquième force existait. Les particules associées à cette cinquième force ont des caractéristiques qui changent en fonction de la densité de matière présente. Des simulations numériques montrent que ces alternatives à la R.G. peuvent rendre compte de la naissance des galaxies en plus de l’énergie noire.

Cette cinquième force est illustrée par un champ scalaire adoptant une sorte d’effet caméléon (sic). On parle alors d’une gravité caméléon.

Comme Futura l'expliquait dans l'article du 16/02/2009 : « Un champ caméléon a des caractéristiques qui dépendent de la densité de matière dans la région où il est présent. Une forte densité conduira par exemple à une forte masse pour la particule associée au champ scalaire, qui se comportera alors aussi comme les fameux mésons pi de Yukawa décrivant les forces entre nucléons dans les noyaux. Dit autrement, les particules caméléons auront une très faible portée et leurs effets ne seront pas sensibles dans les mesures d'orbites faites, par exemple, dans le Système solaire. À l'inverse, la masse des particules caméléons devient faible à des échelles de distance bien plus grandes du fait des faibles densités moyennes. L'effet de la cinquième force devient alors notable et ce serait donc notamment l'énergie noire.

Ce qu'ont réussi à montrer les chercheurs de Durham, c'est qu'une gravité caméléon est bel et bien en mesure de rendre compte de la formation et des caractéristiques des galaxies, en particulier spirales, que l'on observe.

Cela ne prouve pas que la gravitation caméléon est bien une bonne description du cosmos observable, mais cela prouve en tout cas que c'est une voie de recherche sérieuse qu'il va falloir explorer plus complètement.

 

[1] 1 parsec = 3,26 années-lumière, 1mégaparsec = 1 million de fois plus, soit = 3,260 000 A.L ; 1 A.L = 1013km

[2] Page 75 : « Et l’histoire complète du monde est, en relativité générale, toujours représentée par un objet mathématique. L’espace-temps de la relativité générale correspond à un objet mathématique bien plus complexe que l’espace-temps Euclidien à trois dimensions de la théorie de Newton. Mais vu comme un univers bloc, il est intemporel et inaltérable, sans distinction entre futur et passé et sans place pour, ni signe de, notre conscience du présent. »

[3] On ne peut ignorer que notre connaissance de l’univers est partielle, donc en devenir, et les possibilités de comparaison seront succinctes. Ainsi le 7 Août il a été publié dans Phys.org, l’article : « Astronomers discover vast ancient galaxies, which could shed light on dark matter » avec le commentaire suivant : « C’est la première fois que l’on fait une découverte multiple de cette sorte, et une telle abondance de ce type de galaxie défie les modèles courants de l’univers (sic). »

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