[News] Relativité générale: Einstein a raison, jusqu'à présent

[Adrien]

Les astronomes ont utilisé le Très Grand Télescope de l'ESO (le VLT) ainsi que divers radiotélescopes terrestres pour trouver et étudier une étrange paire d'étoiles constituée de l'étoile à neutrons la plus massive connue à ce jour autour de laquelle une naine blanche est en orbite. Cette nouvelle binaire, atypique, permet d'effectuer des tests jusqu'alors impossibles de la théorie de la gravitation d'Einstein - la relativité générale. Jusqu'ici, les nouvelles observations se rév...

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[cisou9]

Voila qui va faire râler les tenants de la théorie Mond !!!

[TBBUIM]

Et surtout un grand merci au français Jules Henri Poincaré, le grand oublié de l'histoire, pour avoir dit dès 1900 que m = E / c² et pour avoir publié en 1902 le livre La Science et l'Hypothèse qui inspira grandement Einstein...

[kace]

:_salut:
Voila qui va faire râler les tenants de la théorie Mond !!!

Absolument pas en fait ...

1) La relativité générale n'est nullement mise en cause en "champs forts"
Sauf qu'elle est incompatible avec la mécanique quantique, ce qui pose de délicats problèmes sur l'évaporation des trous noirs et le big bang, qui restent par conséquents sujets à caution.
Attention sur le big bang : l'expansion de l'Univers et le fait qu'il était hyper chaud et dense il y a 13,xxx Milliards d'années est une évidence, par contre ce qui s'est passé avant t+1s n'est pas clair et sujet à caution, notamment la question "big-bang" ou d'un potentiel "rebond" : faute de théorie fiable, on ne sait pas trop

2) La relativité générale (RG par la suite) est en revanche non-testée en champs faibles (quand on s'approche d'accélération de l'ordre de seulement 10^-10 m.s^-2) ... En effet, on n'a jamais eu l'occasion de tester la gravité avec des champs aussi faibles, car même en envoyant des sondes dans l'espace, elles baignent dans le champ de gravité du Soleil qui est plus fort que ça !
Donc on n'a aucune preuve expérimentale que la RG reste valide en champs faibles.
De 2 choses l'une :
- soit la RG reste fiable, et il y a nécessairement une matière noire qui emplit l'Univers, et on la cherche encore (les 3 types de neutrinos connus ne suffisent pas). Et il y a aussi une énergie noire qui accélère l'expansion, et dont on ne connaît quasiment rien
- soit la RG n'est pas fiable, et alors, manifestement, la gravité doit ressembler fortement à MOND : en ligne avec la RG en champs forts mais plus forte que ne le dit la RG en champs faibles, avec une décroissance en 1/r et non plus en 1/r^2 quand l'accélération devient proche de 10^-10 m.s^-2 ...
C'est en tout cas ce que montrent de nombreux éléments : vitesse de rotation des galaxies (toutes !!! qu'elles soient petites ou grandes, spirales ou elliptiques), cohésion des amas de galaxies, apparemment les étoiles doubles très éloignées (ça rese à confirmer, et Gaia devrait nous donner la réponse d'ici 3 ans !), la loi de Tully-Fisher baryoniques, etc ...

L'étoile double dont parle l'article ci-dessus est justement un cas extrême de champ fort : aucune incidence sur la pertinence ou non de MOND donc. Ca ne veut pas dire que MOND est vrai, mais ça ne prouve nullement l'inverse non plus ;-)

[bongo1981]

En fait c'est le même genre d'observation qui a valu à Hulse et Taylor le prix nobel. Par contre ce qu'il manque à l'article c'est la précision des mesures, et l'incertitude sur les calculs théoriques (sûrement traités de manière perturbative).

Je rejoins kace, cela prouve seulement que la RG est valide en champ fort, mais ne prouve rien en champ faible.

Tiens je me pose tout de même une question. Selon MOND la gravitation décroit moins vite lorsque les accélérations sont minuscules. Est-ce que MOND sait se passer d'énergie sombre ?

[kace]

En fait c'est le même genre d'observation qui a valu à Hulse et Taylor le prix nobel. Par contre ce qu'il manque à l'article c'est la précision des mesures, et l'incertitude sur les calculs théoriques (sûrement traités de manière perturbative).

Je rejoins kace, cela prouve seulement que la RG est valide en champ fort, mais ne prouve rien en champ faible.

Tiens je me pose tout de même une question. Selon MOND la gravitation décroit moins vite lorsque les accélérations sont minuscules. Est-ce que MOND sait se passer d'énergie sombre ?

Hello bongo1981
Pas clair sur MOND et l'énergie noire : probablement oui, dans la mesure où une remise en cause de la RG en champs faibles pourrait tout aussi bien introduire une sorte d'énergie noire. Ou pas ;-). Le principal pb de MOND, c'est que c'est une approche phénoménologique newtonienne, qui doit correspondre à une réalité non-newtonienne, que l'on n'a pas trouvée ... Ou en fait, on en a trouvé plusieurs, mais personne ne sait laquelle est bonne : une de celles trouvées, une non-encore-trouvée, ou aucune !

Personnellement, je suis assez confiant que MOND est "vraie", et ma quasi-conviction vient de la loi de tully-fisher baryonique (http://en.wikipedia.org/wiki/Tully_Fisher pour un aperçu en anglais) que je résume en 2 points :
- cette loi de Tully-Fisher baryonique indique qu'avec la seule masse visible (étoiles et gaz), on est capables de déduire la masse globale d'une galaxie, et donc sa vitesse de rotation !!! Et pour cela, il suffit d'appliquer ... MOND !
- à l'inverse, dans le paradigme "matière noire", on voit la masse visible, on constate la vitesse de rotation, et on en déduit la quantité de matière noire qui permet d'expliquer cette vitesse de rotation. Or dans ce même paradigme, la matière noire représentant ~5x la masse de la matière visible, il n'y a pas de raisons particulières pour qu'à un amas de matière noire quelconque corresponde une masse de matière visible bien déterminée (car cela doit refléter l'histoire fort compliquée des collisions entre galaxies et amas, dans lesquels matière visible et matière noire se comportent très différemment !) ... Matière noire et visible ne devraient donc pas être particulièrement corrélés : il devrait exister de gros amas de matière noire avec peu de matière visible, et inversement. Mais on n'en a jamais trouvé qui ne soient pas correctement expliqués par MOND ...

CQFD ... (dans le paradigme matière noire, il ne devrait pas y avoir de corrélation forte entre masse de matière noire et masse de matière visible dans les galaxies. Or il y a une corrélation quasi-parfaite : il suffit d'appliquer MOND ... Donc le paradigme de matière noire ne semble pas tenir debout ! Cette "grande coïncidence" est d'ailleurs un des pbs majeurs du modèle standard Lambda-CDM de cosmologie)
Mais pour être objectif, bcp de spécialistes pensent encore que le modèle Lambda-CDM, et que des phénomènes de rétroaction entre matière visible et matière noire expliquent cette coïncidence : à suivre ...

PS pour cisou9 : désolé, à la relecture de mon post, il était pas très sympa, ce qui n'était nullement mon intention ! Mea culpa, je me relirai mieux la prochaine fois avant de poster ;-)

[bongo1981]

Je ne connais pas assez bien MOND ni TeVeS.

A priori, vu que la force de gravitation diminue plus lentement (en 1/r en deçà d'une certaine accélération), il faut compter encore plus sur une énergie noire ou constante cosmologique.

En tout cas, je me demande s'il existe des modèles cosmologiques avec TeVeS, et dans ce cas, s'il est possible de reproduire la courbe de puissance du rayonnement fossile, notamment la reproduction du deuxième et troisième pic

[kace]

Je ne connais pas assez bien MOND ni TeVeS.

A priori, vu que la force de gravitation diminue plus lentement (en 1/r en deçà d'une certaine accélération), il faut compter encore plus sur une énergie noire ou constante cosmologique.

En tout cas, je me demande s'il existe des modèles cosmologiques avec TeVeS, et dans ce cas, s'il est possible de reproduire la courbe de puissance du rayonnement fossile, notamment la reproduction du deuxième et troisième pic

Pas si clair sur l'énergie noire, dans la mesure où la décroissance en 1/r se fait à échelle "moyenne" (qques kiloparsecs à plusieurs dizaines de Mparsecs), mais on peut imaginer une décroissance plus rapide au delà. Mais les modèles relativistes de MOND peuvent néanmoins l'expliquer. Cf http://arxiv.org/pdf/1112.3960.pdf, avec en partie ton bonheur en section 9.1.

De même, pour les 2è et 3è pics du CMB avec MOND : ça semble compatible, et même au moins aussi bon que Lambda-CDM, cf section 9.2 du même doc

J'ai imprimé et lu assez en détails ce doc fin 2011 quand il est sorti : je n'ai plus tout en tête mais il est vraiment bien, et je trouve assez objectif et dépassionné ... Dis m'en des nouvelles !

[bongo1981]

180 pages, c'est à lire pendant les ponts

[kace]

180 pages, c'est à lire pendant les ponts

Pas faux, mais tu n'es pas obligé de lire tout en détails non plus ;-). Ceci dit, quand j'ai commencé, je ne pensais pas tout lire : et pourtant, in fine, je l'ai fait (un peu rapidement pour certaines parties, mais pas tant que ça finalement) ...
Tiens moi au courant de ce que tu en penses (sur cet article ou par message privé)
Bonnes vacances / ponts !

[bongo1981]

Pas eu le temps de lire pendant les ponts (je suis en train de dévorer un livre de Tom Clancy).
Mais l'article est imprimé sur mon bureau

[kace]

Pas eu le temps de lire pendant les ponts (je suis en train de dévorer un livre de Tom Clancy).
Mais l'article est imprimé sur mon bureau

Cool, excellent, merci bongo1981.
Je l'ai également réimprimé (il a été mis à jour + qques pages en plus), mais pas encore eu le temps de le relire non plus.
Tiens moi au courant, je suis impatient d'avoir ton opinion dessus !