[News] Modèles hétérogènes d'univers: une alternative à l'énergie sombre

[Michel]

Depuis les débuts de la cosmologie moderne utilisant la théorie de la relativité générale, les seuls modèles retenus pour décrire la géométrie et la dynamique de l'Univers étaient spatialement homogènes. La formation des structures à grande échelle était obtenue par perturbation linéaire de ces modèles, ce qui impliquait comme hypothèses que les fluctuations de densité et la courbure étaient très faibles, d'où les difficultés à former les structures avec la rapidité voulu...

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[Aldaux]

Il y a un peu plus d'un siècle, les physiciens avaient imaginé le concept de l'éther pour expliquer la propagation des ondes hertziennes et de la lumière. L'expérience de Michelson et Morley, en démontrant que la lumière se propage à la même vitesse dans toutes les directions, fut maintes fois refaite, améliorée et confirmée.
Adieu l'éther chimérique, qui semble absurde aujourd'hui mais qui ne l'était pas pour tous à l'époque.

En est-il de même de la matière noire et de l'énergie sombre ? Moi je n'y ai jamais cru, tout simplement parce qu'il n'y en a jamais eu de démonstration expérimentale. Belle théorie sans doute, comme la théorie des cordes, comme le boson de Higgs, les trous de vers de Hawking ou le chat de Schrödinger. J'attends que l'expérience apporte confirmation ou infirmation et en attendant je me tapote le menton.

Ainsi en fut il au siècle dernier de la relativité générale, magnifique théorie qui a été validée par l'observation.
A mon avis de Candide, il me semble aberrant de supposer que l'Univers soit homogène, il y a tant de singularités un peu partout ! Il y a certes le "bruit de fond" à 3K qui est très homogène, mais cela ne suffit pas.
Il y a aussi la prépondérance de la matière sur l'antimatière, ce qui me semble peu compatible avec un univers homogène.
Attendons un peu pour essayer de mieux comprendre.

[Victor]

Vous parler d'approximation cela veut il dire que vous introduisez du chaos... Ceci dans le sens où les équation seraient non linéaires dans un espace non homogène... Puis il me semble qu'il y a un certain temps un an ou deux vous aviez parlé d'un gros trou de vide observé dans l'univers... Ce trou était de température plus froide que le reste de l'univers et c'est du reste en observant les photons qui l'avaient traversés qu'on en avait déduits cette existence d'une zone plus froide que le reste de l'univers

[basstemperature]

Je préfère je pense encore le simple chaos pour expliquer ses trous ...

Jetez un sac de 1000 billes a terre dans un gymnase en gore bien lisse bien plat, bien de niveau ...

Et vous verrez qu'il est impossible d'obtenir un étalement homogène des billes, y en aura toujours + a un endroit qu'un autre et des zones cruellement dépourvues ...

On peut y rajouter des forces en + dans cette histoire vous aurez toujours votre trou ... Et toujours vos carrefours ou y en a beaucoup + ...

Je pense que les grands vides a la formation de l'univers qui se répercutent en des vides encore + grand ne sont ni plus ni moins qu'un peu de chaos avec l'expansion du cosmos.

Et puis bon, quoi de plus difficile a étudier ce qui n'est que néant ... On a tellement de choses a apprendre déja sur les grands amas de galaxies leurs noeuds centraux formant les plus gigantesques galaxies que l'univers aura bien voulu pondre ...

[klinfran]

@Aldaux, qu'est ce que tu appelles une expérience? je te rappelle l'expérience de rutherford on envoie des noyaux d'hélium (particule alpha) sur de l'or et d'après les "trajectoires" prises par les noyaux alpha, on en déduit qu'un atome est composé d'un noyau avec des charges positives bien distinctes de charges négatives qui l'entourent, c'est à dire qu'on a une idée de la répartition spatiales des "objets" qui composent un atome. C'est exactement la même observation que pour la matière noire, on observe des trajectoires d'étoiles impossibles selon la gravitation connue, on en déduit qu'il y a des masses là, peu importe ce qu'elles sont. Donc 1) tu mets énergie noire et matière noire dans le même sac alors que ce sont deux choses différentes, il y a peut-être des liens entre les deux mais ça se discute à un niveau bien plus élevé. 2) La matière noire n'est pas une théorie, navré, il s'agit justement d'une expérience, peut importe qu'on ait monté nous même le banc d'expérience ou non, ce qui relève de la théorie, ce sont les modèles de physique des particules qui proposent des candidats à la matière noire, et il y en a beaucoup beaucoup. 3) Les gens qui se sont penchés sur la question s'en fichent un peu de ce que tu penses, ils ont évalués bon nombre de possibilités et il apparait que dire qu'il y a une matière inconnue est le plus plausible et de très loin, on ne peut pas dire que ce soit extrêmement spéculatif et cavalier, on dit qu'on a surement une matière ici d'ont ont ne connait que l'interaction gravitationnelle. Franchement, pour combattre ça, il faut un gros paquet d'arguments, dont tu ne disposes pas du tout. 4) c'est une grande mode de dire que tout est spéculatif quand on a lu "rien ne va plus en physique" de lee smolin, je doute que tu connaisses beaucoup de choses sur la prétendue beauté de la théorie des cordes, qui m'a l'air extrêmement ardue, (mais peut être moins que la diffusion inverse ) et encore moins sur ce qu'il y a de spéculatif dedans. Faute de grive on mange du merle, pour l'instant la matière noire est la meilleure hypothèse, et l'énergie noire, on sait tellement rien à son propos que c'est comme si on disait "on ne sait rien" en disant énergie noire, je me demande comment tu peux ne pas croire à un aveux d'impuissance.

Maintenant tu dis que tu "n'y crois pas", sans n'avoir jamais étudier la chose, mais même pas un peu, c'est peut-être que tu as ta propre théorie ou préférence, j'aimerais bien que tu me la donnes, pour qu'on voit si elle est plausible et si elle tient face à l'expérience.

Enfin je dis ça je dis rien...

[adagio]

Désolé je n'ai pas bien compris cette news je pense, enfin sa finalité envers l'energie noire.

En fait ils disent que l'energie noire c'est la fameuse constante cosmologique de la RG ? c'est ca ?

[klinfran]

euh non, ils disent qu'on pourrait peut-être se passer d'énergie noire avec des modèles prenant en compte les hétérogénéités de l'univers. J'ai oublié de demander à Aldaux quel rapport il voyait entre homogénéité et domination de la matière sur l'antimatière.

[Aldebaran]

Peut-être une confusion entre homogénéité et asymétrie ?

[adagio]

dur dur ...

Donc comme l'univers n'est pas homogene il est en expansion ... c'est logique pour eux surement.

[franckpiton]

J'aurai bien une théorie sur ces problèmes, mais Klinfran ne va pas être d'accord.

[adagio]

Donc ca dit qu'en fait l'expansion de l'univers est dans la RG, mais qu'on a été trop con pour le voir plus tot ? c'est ca ?

[klinfran]

@franck pickon, non pas forcément.
@adagio non pas forcément.

[adagio]

zut alors je pige rien

Ca veut dire alors qu'en fait l'expansion est une illusion qui s'explique simplement par la RG ? on crois voir l'univers en expansion mais en fait il est statique ?

Aprés ca j'abandone mais si tu pouvais essayer de me vulgariser cette news klinfran j'en serait ravi

[Aldaux]

@Aldaux, qu'est ce que tu appelles une expérience? (etc)

Je ne prétends pas être une grosse tête, juste une tête de lard qui doute de tout tant que des certitudes ne sont pas avérées.
J'ai jeté un oeil dans le Cohen-Tannoudji et je l'ai refermé à la page 8, je n'étais plus au niveau pour aller plus loin dans la lecture, mes cours de fac sont trop loin dans le temps. Je n'ai pas eu envie de m'y remettre.
Question théorie je suis une bille, OK, j'ai seulement un peu de culture, un mince vernis plus fin que celui qu'on met sur les tableaux pour protéger la couleur.
Pour moi il y a les théories avérées - jusqu'à ce qu'on démontre qu'elles n'étaient qu'approximatives - et les théories spéculatives qui n'ont pas encore été étayées par l'expérimentation.
Ainsi de la théorie de la gravitation de Newton, avérée pendant deux siècles, mais qui n'expliquait pas l'anomalie du périhélie de Mercure ni bien d'autres phénomènes inconnus de son temps.
Pour le moment, la relativité générale est une excellente théorie de la gravitation, tout ce qu'on observe concorde... hé non, parce qu'il faut imaginer de l'énergie sombre, de la matière noire, ou bien que l'Univers ne soit pas homogène. Donc il faut encore affiner la théorie héritée de tonton Einstein.
Gageons que l'avenir précisera tout ça.

On n'avait jamais observé l'éther (et pour cause) mais ce n'était pas ça qui rendait le concept faux, c'était seulement un concept pour étayer une théorie.
Quand on aura observé de la matière noire, mesuré de l'énergie sombre, et ce à maintes reprises, il restera à la théorie de la relativité générale à s'adapter pour intégrer ce concept qui sera devenu une réalité. Il se peut aussi que des théoriciens affinent la théorie pour qu'on n'ait plus besoin de recourir à l'énergie sombre ni à la matière noire.
Ainsi du boson de Higgs. Si les chercheurs du LHC le trouvent, ce sera un grand pas, sinon ils trouveront quand même plein d'autres choses (bis repetita...) mais on sera bien embêté parce qu'il manquera une clé de voûte à la théorie des particules élémentaires, qui restera incomplète.
Ainsi des diverses théories de grande unification. C'est très beau et très ardu la théorie des cordes, mais pour le moment on n'a aucune preuve expérimentale directe ou indirecte.

Pour moi il n'y a aucune espèce de prétention dans mes écrits, je connais mes limites étriquées et je n'en fais pas mystère. Ce n'est qu'une question de bon sens.

[klinfran]

mais je n'en sais rien, en tout cas pas plus que la news, par contre, ça a l'air d'être une hypothèse ou un modèle, donc rien n'assure qu'il soit vrai à 100%. On peut juste dire que c'est intéressant, si on a des liens sur des compléments alors on en saura peut-être plus. Pour l'instant il y a un livre, que je ne lirai surement pas. Désolé, je ne sais pas tout, et je dirais même que je sais très peu de choses, sans s'enliser dans la fausse modestie, en simplifiant un maximum, je dirais qu'on a les équations de la RG qu'on peut appliquer à un univers hétérogène ou homogène.

Si on imagine un univers homogène alors on a besoin d'énergie noire et de matière noire pour expliquer ce que l'on observe.

Si on imagine un univers hétérogène alors on n'a plus besoin d'énergie sombre et de matière noire pour certains aspects comme la rapidité de formation des grandes structures.

Là où ça me chiffonne un peu plus c'est qu'à petite échelle, a priori, on a bien besoin de matière noire car il ne s'agit pas réellement de la même cosmologie, et en tout cas pas d'évolution, si on l'élimine on l'élimine partout a priori. Or il s'avère que l'homogénéité est une approximation, on doit donc prendre en compte les hétérogénéités, il se pourrait donc qu'un des modèles hétérogènes puisse finalement expliquer certaines choses sans l'aide d'énergie noire. Ce qui est gênant également c'est qu'on ne parle pas tellement d'expansion, je ne peux pas déduire de l'article ce qui ne s'y trouve pas, en tout cas une chose est (presque ) sûre, l'univers est bien en expansion, et elle s'accélère, donc non il ne peut pas être statique.

[klinfran]

je répondais adagio, tu as posté entre temps. Je ne sais pas si le bon sens a vraiment sa place, j'espère que non, des clés de voue, il en manque peut-être partout, par contre je vais te corriger si tu le permets.

Pour le moment, la relativité générale est une excellente théorie de la gravitation, tout ce qu'on observe concorde... hé non, parce qu'il faut imaginer de l'énergie sombre, de la matière noire, ou bien que l'Univers ne soit pas homogène. Donc il faut encore affiner la théorie héritée de tonton Einstein.
Gageons que l'avenir précisera tout ça.

Non, il existe effectivement quantité de théories de la gravitation modifiées et elles clament toutes (sic!!) répondre à la matière noire et/ou l'énergie noire sans nouvelles matière, c'est d'ailleurs tellement un dénominateur commun que ça en est suspect. Mais premièrement elles ne passent jamais brillamment le test expérimental justement, quand elles décrivent bien un phénomène sur une galaxie, en faisant varier un paramètre, elles ont du mal à décrire d'autres observations, deuxièmement ce que tu proposes n'est pas du tout ce que l'on fait, la matière noire et l'énergie noire sont justement inscrite dans le cadre de la RG, elles ne la contredisent absolument pas, encore une fois, on ne connais pas la nature de la chose, c'est tout, ça marche bien avec la RG si on découvre de nouvelles matières, pourquoi ça serait impossible???? Pour l'énergie noire on rajoute une "constante" qui n'est pas constante, et pour la matière noire, c'est pire que relativiste, c'est newtonien, on en a TELLEMENT besoin qu'aucun effet relativiste n'intervient dedans (du moins à l'échelle de la galaxie). Et je suis désolé ton aveux d'impuissance ne fait pas de ton raisonnement un raisonnement sage et "logique" à mes yeux, seul l'examen des preuves permet d'avoir une préférence pour un modèle et je ne connais aucune théorie qui explique ceci:
http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=5740
http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=3082
c'et du bon sens.
Je radote, car je le sors tout le temps comme exemple. Avant cette news je me disais que tout était possible y compris que la RG ne soit pas correcte, je ne peux pas dire "j'ai toujours cru à la matière noire", mais "j'ai examiné et c'est le plus probable". Je pense toujours qu'il est possible que la RG soit fausse, et même c'est presque certain dans un certain sens, puisque elle n'est pas quantique, mais les postulats de la RG sont tellement forts que les modifications apportées aux "nouvelles" théories manquent souvent d'imagination. Je ne suis pas un expert car je l'ai commencé cette année, de ce que j'en vois, car je ne peux m'empêcher d'étaler mon point de vue, c'est que les monumentaux postulats de la RG en font quelque chose d'assez compliqué à manier. En fait je pense qu'on pourrait très bien considérer la RG comme une interaction tout ce qu'il y a de plus classique, mais comme dans la tête d'einstein il ne s'agit que de mouvements relatifs, et que toutes les quantités physiques sont reliées à des énergies conditionnant ces mouvements, TOUS les objets obéissent à ces interactions de la même façon. Je dirais pour simplifier, que c'est parce que tout est énergie et que par conséquent tout obéit à la gravitation, que l'"espace se courbe", mais c'est très personnel comme point de vue. C'est à dire qu'on ne saurait distinguer un espace qui se courbe réellement d'un espace ou toutes les interactions produisent des effets donnant "l'illusion" que l'espace se courbe. (en fait des données plus que de l'illusion), ça n'est pas personnel ça, c'est partagé. Simple aparté pour dire qu'il me parait extrêmement douteux de toucher à ces postulats là, einstein dit plutôt que les objets sont pris dans une géométrie et qu'il sous entend qu'on ne peut pas s'en extraire. Ca me parait assez vrai comme je te dit puisqu'il y a de l'énergie partout. Toucher à ça, ce serait un peu, d'après moi, toucher à ce qu'est l'énergie, et à son comportement mais je peux me tromper lourdement.
bonneu nuit.