Des théoriciens déclarent l'énergie sombre "inutile"
Publié par Florent le 11/02/2006 à 00:00
Source: Physicsweb
Illustration: Andrey Kravtsov (University of Chicago) et Anatoly Klypin (New Mexico State University)
De nombreux cosmologistes sont en accord sur cette idée: l'univers est dominé par "l'énergie sombre", une mystérieuse forme d'énergie pouvant expliquer l'expansion de l'univers ainsi que l'accélération de celle-ci.

Cependant, des physiciens ont étudié un nouveau modèle de gravitation (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) qui pourrait, selon eux, expliquer l'accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique, plus précisément en cinématique, l'accélération est une grandeur vectorielle qui...) de l'expansion sans aucun besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes catégories : les besoins primaires, les besoins...) d'énergie sombre (En cosmologie, l'énergie sombre est une forme d'énergie hypothétique remplissant tout l'Univers et exerçant une pression négative se comportant comme une force gravitationnelle répulsive. L'énergie sombre pourrait...). Leur modèle repose sur des modifications de la façon dont se comporte la gravitation sur de grandes distances.

L'accélération de l'expansion est engendrée par quelque chose de "répulsif" contrant l'attraction gravitationnelle. Si bien que cette "énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) sombre" est censée remplir les 3/4 de la densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps...) énergétique totale de l'univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.), et personne n'en connaît la véritable nature. Une explication de cette énergie peut être amenée par la "constante cosmologique (La constante cosmologique est un paramètre rajouté par Einstein en février 1917 à ses équations de la relativité générale (1915), dans le but de rendre sa théorie compatible avec l'idée qu'il avait...)" (introduite par Einstein), ou l'énergie des fluctuations quantiques du vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.). Quoiqu'il en soit, toute tentative d'expliquation apportait son lot de problèmes théoriques et phénoménologiques, les scientifiques aimeraient donc trouver une alternative à l'énergie sombre comme source de l'accélération de l'univers.

Olga Mena et José Santiago de Fermilab et Jochen Weller du Collège (Un collège peut désigner un groupe de personnes partageant une même caractéristique ou un établissement d'enseignement.) Universitaire de Londres (Londres (en anglais : London - /?l?nd?n/) est la capitale ainsi que la plus grande ville d'Angleterre et du Royaume-Uni. Fondée il y a plus de 2 000 ans par les Romains, la ville est aujourd'hui devenue un centre culturel,...) ont ainsi calculé que cette fameuse accélération pouvait se passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) d'énergie sombre. Ce qu'ils ont accompli n'est qu'une modification des lois de la gravitation, de telle sorte qu'elles paraissent inchangées à des distances relativement courtes, mais se voient bel (Nommé en l’honneur de l'inventeur Alexandre Graham Bell, le bel est unité de mesure logarithmique du rapport entre deux puissances, connue pour exprimer la puissance du son. Grandeur sans dimension en dehors du système...) et bien modifiées à des distances de l'ordre de l'univers visible actuel, le seul endroit de l'univers où les effets de l'accélération sont visibles.

Les équations ainsi nouvellement obtenues qui décrivent l'évolution de l'univers sont très difficiles à résoudre. Mena, avec ses collègues, ont pourtant été capables de faire une analyse approchée par des méthodes analytiques approximatives. Cette approche fut suffisamment valable pour leur permettre de comparer le taux théorique d'expansion de l'univers avec le taux mesuré à partir de l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir...) des supernovae lointaines. "L'accord [obtenue par comparaison] est extrêmement bon", affirme Jose Santiago. Toutefois, ce nouveau modèle nécessite toujours la présence de matière noire (En astrophysique, la matière noire (ou matière sombre) désigne la matière apparemment indétectable, invoquée pour rendre compte d'effets inattendus, notamment...) en tant que composant de la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de gravitation (la masse...) totale de l'univers et ce à un taux de 25 %.

La bonne nouvelle est que la théorie de la relativité (Cet article traite de la théorie de la relativité à travers les âges. En physique, la notion de relativité date de Galilée. Les travaux d'Einstein en ont fait un important champ d'étude, tant théorique qu'expérimental.) générale de Einstein est parfaitement conservée: "Tous les tests que la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative, souvent basée...) d'Einstein a passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps...) sont toujours valides car ils ont été effectués pour de courtes distances" ajoute Santiago.

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