Expansion de l'Univers : la conjecture de Gonzalez-Mestres

Le blog Sciences2 de Libération annonce « Le grand calcul de l'histoire de l'Univers en vidéo », évoquant « trois modèles dynamiques différents » pour « autant de théories sur la nature de l'Energie noire ». Mais est-ce vraiment le moment d'entreprendre de telles simulations, au CNRS ou ailleurs ? Quel est l'état réel de la Cosmologie ? Les analyses de données diffusées par la collaboration Planck sur la base du modèle dit ΛCDM (Λ pour la constante cosmologique source de l'énergie noire, et CDM pour cold dark matter, matière sombre froide) nous administrent une contribution de plus de 95% , de l'ensemble énergie noire (plus de 69%) et de la matière sombre (autour de 26%) à l'energie totale de l'Univers. Que savons-nous sur ces deux concepts et sur les réalités à ce jour inconnues qui pourraient leur être associées ? Et quelle crédibilité peut-on accorder aux schémas du type ΛCDM ? La collaboration Planck obtient une valeur de l'âge de l'Univers t d'environ 13.82 milliards d'années et une constante vitesses relatives / distances à l'échelle cosmique, H, d'environ 67.8 km/s/Mpc. La valeur du produit H × t est proche 0.96. Or, l'espace-temps spinoriel proposé par notre collègue Luis Gonzalez-Mestres produit de manière purement géométrique une loi H × t = 1 sans qu'il soit nécessaire de recourir à une quelconque énergie noire. Cette situation a amené Luis Gonzalez-Mestres à conjecturer que l'identité H × t = 1 constitue dans notre Univers une limite asymptotique, sauf éventuellement pour des petites corrections, lorsque le temps cosmique t tend vers l'infini. Loin de constituer une évidence pour une quelconque énergie noire, l'accélération cosmique observée serait le signe d'une fluctuation due à l'intéraction de la matière conventionnelle avec une géométrie de l'espace-temps pré-existante. Cette réaction dynmique de la matière standard aurait ralenti provisoirement l'expansion de l'Univers mais, la densité de matière diminuant avec l'expansion, la géométrie reprendrait progressivement son rôle dominant rétablissant ainsi, sur le long terme, la relation H × t = 1.

 

Est-ce bien raisonnable de recourir à 95% d'énergie d'origine inconnue dans l'Univers (énergie noire + matière sombre) pour expliquer une valeur de H (la constante de Lundmark, Lemaître et Hubble) très proche d'une simple loi géométrique générée dans une description appropriée de l'espace-temps ?

Notre article « Planck data, spinorial space-time and asymptotic Universe » reproduit intégralement le dernier travail de Luis Gonzalez-Mestres sur cette question. Gonzalez-Mestres écrit d'emblée dans le résumé :

The Planck collaboration reports an age of the Universe t close to 13.82 Gyr and a present ratio H between relative speeds and distances at cosmic scale around 67.8 km/s/Mpc. The product of these two measured quantities is then slightly below 1 (about 0.96), while it can be exactly 1 in the absence of matter and cosmological constant in suitable patterns. An example is the cosmology based on a spinorial space-time we have considered in previous papers, where such an expansion law is of purely geometric origin and can reflect an equilibrium between the dynamics of the ultimate constituents of matter and the geometry of space and time. Taking also into account the observed cosmic acceleration, the present situation suggests that the value of 1 can be a natural asymptotic limit for the product H t in the long-term evolution of our Universe up to possible small corrections. No ad hoc combination of dark matter and dark energy would then be needed to get an acceptable value of the cosmic speed/distance ratio H. We briefly comment on possible realistic versions of cosmologies exhibiting this property.

(fin de l'extrait)

Dans la construction proposée par Gonzalez-Mestres, chaque point de l'espace-temps (quatre dimensions réelles dans les présentations conventionnelles) est décrit par une spineur ξ (deux dimensions complexes) dont le module (le module au carré étant la somme des modules au carré des deux coordonnées complexes) est le temps cosmique, t = |ξ|.

L'espace cosmique associé au temps cosmique t est alors décrit par l'hypersphère S3 correspondant à l'ensemble des spineurs dont le module est égal à t.

Cette simple construction permet d'obtenir de manière purement géométrique la relation H × t = 1 avant même d'introduire la matière conventionnelle, la relativité, des unités d'espace, une quelconque vitesse critique...

H étant une vitesse divisée par une distance (donc, l'inverse d'une variable de temps), et t étant la seule quantité physique dans cet espace-temps fondamental, la relation H = 1/t apparaît tout naturellement. Mais dans ce cas, pourquoi recourir à l'energie noire et à la matière sombre pour expliquer une valeur observationnelle de H × t proche de 0.96 ?

 

Voir aussi nos articles :

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