BICEP2, Cosmologie, espace-temps, matière sombre... (I)

A-t-on besoin de l'inflation cosmique pour expliquer l'éventuelle existence de matière sombre galactique ? Tel n'est certainement pas le cas, même si une certaine pression lobbiste tente de répandre ce préjugé. En réalité, il suffit que des particules intéragissant très faiblement avec la matière standard existent pour que l'on puisse envisager qu'elles forment une matière sombre autour de nous. Pas seulement des particules obéissant aux lois fondamentales de la Physique standard, mais aussi celles porteuses d'une nouvelle physique telles que les superbradyons, comme souligné il y a déjà cinq ans par notre collègue Luis Gonzalez-Mestres dans son article « Superbradyons and some possible dark matter signatures » . Cette nouvelle physique peut être tout naturellement associée à une nouvelle cosmologie, avec une nouvelle structure de l'espace-temps telle que l'espace-temps spinoriel proposé par Gonzalez-Mestres depuis les années 1996-97. Il est apparu dès le départ que cet espace-temps spinoriel génère tout naturellement une direction d'espace privilégiée, résultat que les données récentes de la Collaboration Planck peuvent avoir confirmée. Comme souligné encore récemment dans la note de Luis Gonzalez-Mestres « CMB B-modes, spinorial space-time and Pre-Big Bang (I) », l'espace-temps spinoriel, allié à un modèle d'avant Big Bang, apparaît comme une hypothèse autrement plus naturelle que l'inflation cosmique où les constructions ad hoc sont très nombreuses. Précisément, loin de confirmer la validité du scénario de l'inflation cosmique, les données de BICEP2 sur la possible existence de modes B dans le fond diffus cosmologique apparaissent comme une conséquence naturelle de l'existence de la direction d'espace privilégiée prédite par la géométrie de l'espace-temps spinoriel.

Fin février, un article de Tansu Daylan et al. intitulé « The Characterization of the Gamma-Ray Signal from the Central Milky Way: A Compelling Case for Annihilating Dark Matter », http://arxiv.org/abs/1402.6703, a très fortement plaidé l'existence dans les données de la Collaboration FERMI d'une solide évidence pour l'annihilation de particules de matière sombre dans le centre de notre galaxie.

Si une telle affirmation s'avérait correcte, devrait-on la considérer comme une confirmation des modèles standard de matière sombre et de l'inflation cosmique ? Nous ne le pensons pas. En réalité, des alternatives existent depuis longtemps sans qu'il soit besoin de recourir au scénario inflationnaire. Quant à la matière sombre, des scénarios cohérents existent en dehors de la Physique des Particules standard et de ses extensions conventionnelles.

 

Dans l'introduction de notre article « BICEP2 : vraiment une preuve de l'inflation cosmique ? », nous écrivions :

http://science21.blogs.courrierinternational.com/archive/2014/03/29/bicep2-vraiment-une-preuve-de-l-inflation-cosmique.html

Les résultats récemment annoncés par la collaboration BICEP2 comportent-ils une évidence pour la théorie de l'inflation cosmique ? La propagande dans ce sens bat son plein depuis une dizaine de jours. Mais que penser de cette polarisation institutionnelle et médiatique ? Dans un article intitulé « Inflation : les ondes gravitationnelles du Big Bang enfin découvertes ? », Futura Sciences estime que « si les chercheurs de Bicep ne se sont pas trompés et s’il n’existe aucun autre moyen de produire les modes B observés autrement qu’en faisant appel à la théorie de l’inflation », l'annonce de BICEP2 ouvre la voie à « une révolution en cosmologie ». Rien de moins. Pourtant, comme le soulignait il y a cinq mois notre article « Planck, Cosmologie standard, espace-temps, épicycles... », Futura Sciences n'a pas hésité à censurer dans les commentaires à l'un de ses articles la mention des recherches de notre collègue Luis Gonzalez-Mestres sur l'espace-temps spinoriel qu'il a proposé dès 1996-97 . Des travaux qui apportent, précisément, une simple alternative à l'inflation cosmique en ce qui concerne la génération des « modes B » du rayonnement micro-onde universel (ou fond diffus cosmologique) possiblement mis en évidence par BICEP2. Où est passée l'objectivité de l'information scientifique ? L'article de Luis Gonzalez-Mestres « BICEP2, inflation, espace-temps spinoriel... » rappelle le potentiel en la matière des modèles d'avant Big Bang et souligne que son approche basée sur un espace-temps spinoriel produit tout naturellement une direction d'espace privilégiée pour chaque observateur comobile dans l'Univers. L'existence, d'origine purement géométrique, de cette direction spatiale privilégiée permet de générer tout aussi naturellement les « modes B » tant médiatisés ces derniers jours. Par ailleurs, quelle « révolution en cosmologie » pourrait comporter une confirmation de la théorie de l'inflation, alors que cette théorie est de façon générale soutenue par les lobbies scientifiques influents ? Un soutien récurrent dont témoigne l'actuelle campagne médiatique. Mais la réalité scientifique pourrait bien s'avérer très différente des souhaits des lobbies.

(fin de l'introduction de notre article)

 

Suit l'article de Luis Gonzalez-Mestres du 29 mars 2014

http://notresiecle.blogs.courrierinternational.com/archive/2014/03/29/bicep2-inflation-espace-temps-spinoriel-49763.html


BICEP2, inflation, espace-temps spinoriel...

L'expérience BICEP2 a-t-elle apporté une preuve de l'inflation cosmique ? Une forte pression médiatique, avec à l'origine des communiqués institutionnels, cherche à propager cette idée. Cependant, la situation scientifique réelle est autrement plus complexe comme souligné quelques jours après cette annonce dans mon article de blog « BICEP2, CMB B-modes And Spinorial Space-time ». Mes arguments scientifiques sont rappelés par le collectif Indépendance des Chercheurs dans « BICEP2 data, cosmic inflation, Wikipedia information... ». Dans un article plus formel intitulé « CMB B-modes, spinorial space-time and Pre-Big Bang (I) », j'ai encore développé mon analyse de cette situation très médiatisée. A savoir : i) à supposer que l'existence annoncée par BICEP2 de « modes B » dans le rayonnement micro-onde universel (ou fond diffus cosmologique) soit finalement confirmée, une telle propriété présente un intérêt certains mais n'est en rien spécifique aux modèles inflationnaires ; ii) les modèles d'avant Big Bang, où l'inflation n'est point nécessaire, peuvent dans de nombreux cas reproduire sans difficulté un tel phénomène ; iii) une illustration évidente de cette possibilité est l'espace temps spinoriel que j'ai proposé en 1996-97 et qui génère automatiquement une direction d'espace privilégiée pour chaque observateur comobile. En présence d'une telle direction spatiale privilégiée pour chaque point de l'espace-temps, l'existence des « modes B » devient un phénomène naturel. Il s'agit donc, tout compte fait, d'un dispositif beaucoup moins ad hoc que l'inflation pour produire de tels modes de polarisation dans le rayonnement micro-onde universel.

 

L'existence d'une direction d'espace privilégie pour chaque point de l'espace-temps était déjà apparente dans mon article de Février 1997 « Space, Time and Superluminal Particles ». Elle a été explicitement soulignée dans le Post Scriptum de septembre 2011 à mon article « Cosmic rays and tests of fundamental principles ».

Voir, pour plus de détails, mes articles plus récents Pre-Big Bang, space-time structure, asymptotic Universe, « Planck data, spinorial space-time and asymptotic Universe » , « Spinorial space-time and privileged space direction (I) », « Spinorial space-time and Friedmann-like equations (I) » et d'autres sur le même sujet.

Sur le plan observationnel, la situation paraît intéressante mais demande une certaine prudence. L'existence de la direction d'espace privilégiée prédite dans mes travaux depuis 1997 pourrait avoir été confirmée par les résultats récents de la Collaboration Planck. Voir, notamment, son article « Planck 2013 results. XXIII. Isotropy and statistics of the CMB ». Cependant, d'autres mesures et analyses paraissent nécessaires pour confirmer une telle information et pouvoir envisager son interprétation cosmologique.

Il reste que l'espace-temps spinoriel prédit tout naturellement un tel phénomène et correspond à la plus simple description de l'espace-temps tel qu'il est vu par les fermions.

En présence d'une direction d'espace privilégiée, la simple rotation autour de cette direction (ou le produit vectoriel par un vecteur ainsi orienté) suffit pour produire un « mode B ». On échappe ainsi à la contrainte d'une situation parfaitement isotrope où seuls les gradients de scalaires (des « modes E ») ont droit de cité en dehors du tenseur du champ gravitationnel. 

 

Evoquant la possible existence d'une direction d'espace privilégiée pour chaque observateur comobile dans l'Univers et le résultat récent de la collaboration Planck suggérant la réalité d'un tel effet, j'écrivais en août dernier dans mon article « Existe-t-il une échelle de Planck ? (II) » :

(...)

A ce sujet, Nature News écrivait le lendemain : « The asymmetry "defines a preferred direction in space, which is an extremely strange result", says Efstathiou », se référant à une déclaration du directeur du Kavli Institute of Cosmology de l'Université de Cambridge George Efstathiou, l'un des dirigeants de la collaboration Planck.

Mais pourquoi un tel résultat serait-il si « étrange » ?

En réalité, l'existence d'une direction spatiale privilégiée pour chaque observateur comobile est automatique dans mon espace-temps spinoriel pour une très simple raison. La position de chaque point dans l'espace-temps est donnée par un spineur ξ dont les rotations d'espace sont décrites par le groupe SU(2) et dont le module | ξ | définit à son tour le temps cosmique (âge de l'Univers) t . Les générateurs des translation d'espace sont alors les matrices σ de Pauli. Or pour chaque spineur cosmique ξ il existe une matrice du type σ dont le spineur est un état propre. A savoir, une matrice σz telle que σz ξ = ξ .

Cette définition est indépendante de la représentation utilisée.

Les lignes droites qui traversent l'origine ξ = 0 (t = 0) correspondent à des observateurs comobiles. L'évolution temporelle du temps cosmique t au temps cosmique t' équivaut à multiplier ξ by t'/t . La direction spatiale privilégiée reste invariante par une telle, opération.

De même, la condition ξ† ξ' = | ξ' | |ξ | exp (iφ) , où exp (iφ) est une phase complexe et ξ† l'hermitique conjugué de ξ , est clairement invariante par rapport à des transformations de SU(2).

Encore un ingrédient essentiel pour se rapprocher des échelles d'énergie et de distances associées à ce que l'on appelle l'échelle de Planck et dont la cohérence conceptuelle n'est pas à ce jour évidente, faute d'une preuve claire de la validité des actuels principes standard de la Physique à de telles échelles d'énergie, temps, distance....

(...)

(fin de l'extrait)

 

Voir aussi mes articles :

BICEP2, CMB B-modes And Spinorial Space-time

CMB B-modes, spinorial space-time and Pre-Big Bang (I)

Existe-t-il une échelle de Planck ? (I)

Existe-t-il une échelle de Planck ? (II)

Pre-Big Bang, space-time structure, asymptotic Universe

A Privileged Space Direction? Spinorial Space-time, WMAP, Planck (I)

Dark matter and dark energy, or Pre-Big Bang geometry?

Le mystère du satellite Planck : mes préface et postface

Matière sombre plus énergie noire, ou géométrie de l'avant Big Bang ?

Cédric Villani, matière sombre, énergie noire, CNRS

CNRS, OPERA, neutrino : quel bilan éthique ? (I)

Science, religion, "pensée de Dieu"... (I)

Le livre de Lee Smolin "Rien ne va plus en Physique" (I)

Stephen Hawking et le "grand architecte" (I)

Stephen Hawking et le "grand architecte" (II)

 

Luis Gonzalez-Mestres
lgm_sci@yahoo.fr

http://scientia.blog.lemonde.fr

http://www.science20.com/relativity_and_beyond_it

http://notresiecle.blogs.courrierinternational.com

 

(fin de l'article de Luis Gonzalez-Mestres)

 

Voir aussi nos articles :

BICEP2 : vraiment une preuve de l'inflation cosmique ?

Planck, Cosmologie standard, espace-temps, épicycles...

BICEP2 data, cosmic inflation, Wikipedia information...

Le mystère du satellite Planck : à lire et conserver

Planck : un Univers presque parfait ? (I)

Planck : un Univers presque parfait ? (II)

Planck : un Univers presque parfait ? (III)

Direction d'espace privilégiée et espace-temps spinoriel

Un livre pour l'été : Le mystère du satellite Planck

Prix Nobel de Physique 2013 et création scientifique

OPERA, neutrino, CNRS : quel bilan autocritique ?

CNRS, élections CA : nouveau record d'abstention

OPERA, crise du neutrino, éthique des Sciences (I)

OPERA, crise du neutrino, éthique des Sciences (II)

OPERA, neutrino : résultats rectifiés (I)

OPERA, neutrino : résultats rectifiés (II)

Cosmologie, astrophysique, dogmes standard et pré-Big Bang

Cédric Villani, Astrophysique, Cosmologie, CNRS

Cédric Villani, cosmologie et rigueur scientifique (I)

CNRS, un anniversaire : le bolomètre luminescent

 

Indépendance des Chercheurs

indep_chercheurs@yahoo.fr

http://science21.blogs.courrierinternational.com

http://www.mediapart.fr/club/blog/Scientia

Groupes de discussion :

http://groups.yahoo.com/group/problemes_des_scientifiques

http://groups.yahoo.com/group/combatconnaissance


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