Cosmologies modernes

1. Le récit légendaire de nos origines.

J’aime beaucoup mon père ; ne serait-ce parce qu’il m’a donné le goût des sciences. Et elles le lui rendent bien puisque, malgré ses quatre-vingt-dix ans révolus, elles animent nombre de nos conversations hebdomadaires et le maintiennent en éveil.

Deux thèmes l’obsèdent : la notion de Big-Bang (+ = Wiki-FR) et le fait que la lumière ne se fatigue pas alors qu’elle parcourt des milliards de kilomètres (Une vision alternative proposée dans les années 1930 pour expliquer l’expansion observée par Hubble+).

Il va sans dire que cette vision semi-déiste du Big-Bang heurte frontalement son rationalisme, même s’il n’a pas vraiment de vision alternative à proposer. Mais tiens : « Qui a donc lancé l’idée du Big-Bang? Et y a-t-il aujourd’hui des théoriciens se faisant les chantres d’autres modèles ? »

A vrai dire, si je savais déjà que le modèle du Big-Bang nous venait du prêtre belge catholique G. Lemaître+ et qu’il l’avait en quelque sorte proposé dans la foulée des observations faite par Hubble, j’ignorais beaucoup des développements récents qui lui avaient été donnés depuis. En voici quelques-uns. 

2. Les premiers contre-arguments et les réponses apportées

a. Pourquoi la gravitation, sans doute énorme dans les premiers temps, n’a-t-elle pas fait réimploser l’univers naissant ? L’inflation.

En 1980, A. Guth propose le modèle inflationniste pour corriger celui du Big-Bang et expliquer pourquoi (i) la gravitation n’a pas eu la moindre chance de provoquer la re-contraction immédiate du berceau de notre univers actuel ; (ii) cet univers est quasiment sans courbure (plat) et possède apparemment une structure continue.

b. Qu’y avait-il avant le Big-Bang ? Rien : l’univers n’a pas de frontière d’après Hawking

En 1981, lors d’une conférence donnée à l’académie épiscopale des sciences du Vatican, Hawking+ propose de mettre fin à l’interminable débat sur l’origine … de l’origine.

En effet, les humains conçoivent naturellement le temps comme une bobine de fil déroulée continument ….

Cette vision primitive mais spontanée du concept de temps+ suffit largement dans la vie de tous les jours et je vous mets au défi de justifier un retard au travail en argumentant auprès de votre patron à l’aide de théories plus sophistiquées (Voir par exemple ma proposition "GTR2")!

Malheureusement pour nous, le bon sens n’offre pas toujours les bonnes réponses aux questionnement scientifiques. C’est d’ailleurs ce qui rend les sciences si ardues.

Bref, si notre bon sens suffisait, il nous commanderait de poser la question piège : « Mais qu’y avait-il avant le Big-Bang ? »… parce qu’il y a forcément toujours un avant à l’avant.

Ce n’est pas du tout le point de vue exprimé par Hawking et son collaborateur J. Hartle. Ils font paraître en 1983 un article résumant leur proposition : « L’univers n’a pas de frontière ». Dur à comprendre. Pratiquement impossible à admettre. En effet : « Comment concevoir un objet physique sans enveloppe ; même si elle est située loin de nous et donc difficile à observer ? »

C’est pourtant le point de vue auquel Hawking et Hartle+ se sont accrochés jusqu’en 2016 au moins. Hawking ironisait d’ailleurs sur le sujet en disant que vouloir savoir ce qu’il y a avant le Big-Bang a aussi peu de sens que de demander ce qu’il y a de plus au sud que le pôle sud.

c. La proposition de Hawking-Hartle ne résiste pas aux nouvelles analyses mathématiques.

La proposition de Hawking a occupé les théoriciens pendant près de quarante années, elle reçoit désormais les premières salves tendant à la remettre en cause. La proposition fait notamment appel à une fameuse fonction d’onde universelle et J. Hartle confesse aujourd’hui que les doutes sur son existence ont souvent mené Murray Gell-Mann+ (un des fondateurs de la chromodynamique quantique) à lui demander pourquoi il n’était pas devenu riche puisque cette onde aurait dû en principe lui permettre de tout prévoir ?

Plus sérieusement, des chercheurs du Perimeter Institute (Canada) et de l’institut Max Planck (Allemagne) ont proposé en 2017 de nouvelles analyses mathématiques (Picard-Lefschetz) [No smooth beginning for spacetime ; arXiv :1705.00192 [hep-th] 16 August 2017, v2] auxquelles ni la proposition de Hawking et Hartle, ni la théorie basée sur un effet tunnel de Vilenkin ne survivent.

De quoi donner le tournis et de quoi donner raison à Madame Hossenfelder+ quand elle affirme que la science est en crise ; et pas seulement à cause de biais sociologiques ou politiques !

3. Petit brin de rêve : ma vision personnelle.

J’ai, bien entendu, ma vision personnelle sur les espaces temps vides et je ne résiste pas à la tentation de vous en faire part ; même si elle n’est encore patentée par aucun institut.

Vers une autre cosmologie - La notion de création unique et réduite à une zone limitée de l’espace-temps ne me séduit pas un seul instant. La disproportion gigantesque observée entre les volumes vides et ceux occupés par une forme identifiable de matière ainsi que les répartitions filiformes de cette matière m’inclinent à pencher vers une toute autre cosmologie.

L’importance de la supraconduction et des cordes élastiques - Le fait que ces régions sont naturellement supraconductrices et représentent une phase particulière mais majoritaire en abondance volumétrique retient mon attention, m’amène à préférer l’étude des théories considérant ces régions comme une forme particulière de fluide parfait et m’invite à me pencher sur la thermodynamique+ tout en proposant ma vision de la théorie des cordes élastiques au service de la cosmologie moderne.

Sur la page « Le modèle standard revisité », je propose d’ailleurs un scénario liant une solution de la théorie de la supraconduction (GLAG) et le terme gravitationnel apparaissant dans la version covariante de la loi de Lorentz (dite aussi parfois de Lorentz-Einstein).

Optique géométrique, invisibilité et énergie sombre - Enfin, la présence d’une énergie sombre+ abondante (environ 67% du bilan énergétique universel) mais de nature inconnue ne cesse de m’interroger. Comment se fait-il que nous ne voyions pas ce qui semble être partout et si proche de nous ?

La solution se cache-t-elle quelque part dans une notion d’optique géométrique dont les détails nous auraient jusqu’à ce jour échappé ? C’est la question à laquelle je tente de répondre avec mon travail dédié à linvisibilité géométrique.

Soit il existe des formes d’énergie qui passent inaperçues à nos raisonnements ; soit nos raisonnements sont incomplets, voire faux et nous cherchons avec énergie de qui n’existe peut-être pas.

Conclusion

Dans tous les cas, il faut modifier sérieusement nos façons de penser si nous voulons comprendre un peu...

© Thierry PERIAT.

event Date de dernière mise à jour : 04/08/2020

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