Vincent Verschoore
Blogueur et photographe.
Abonné·e de Mediapart

396 Billets

1 Éditions

Billet de blog 15 juin 2010

Expansion de l’univers, énergie noire et quintessence

Continuons ici notre petit tour de la galerie des bizarreries qui font trembler les modèles standards de la physique et de la cosmologie, en abordant la question de l’expansion de l’univers. Les astrophysiciens se sont rendu compte, grâce à des observations de supernovæ menées dans les années 1990, que l’expansion de l’univers s’accélère depuis quelques milliards d’années. Ce phénomène est en principe prévu par la relativité générale d ‘Einstein sous la forme de la constante cosmologique ou “énergie sombre“, mais la valeur observée de cette accélération est supérieure de 120 ordres de grandeur à la valeur théorique, soit 1 suivi de 120 zéros, ce qui commence à faire beaucoup pour une science supposée exacte.

Vincent Verschoore
Blogueur et photographe.
Abonné·e de Mediapart

Ce blog est personnel, la rédaction n’est pas à l’origine de ses contenus.

Continuons ici notre petit tour de la galerie des bizarreries qui font trembler les modèles standards de la physique et de la cosmologie, en abordant la question de l’expansion de l’univers. Les astrophysiciens se sont rendu compte, grâce à des observations de supernovæ menées dans les années 1990, que l’expansion de l’univers s’accélère depuis quelques milliards d’années. Ce phénomène est en principe prévu par la relativité générale d ‘Einstein sous la forme de la constante cosmologique ou “énergie sombre“, mais la valeur observée de cette accélération est supérieure de 120 ordres de grandeur à la valeur théorique, soit 1 suivi de 120 zéros, ce qui commence à faire beaucoup pour une science supposée exacte.

Comment expliquer une telle différence? En revoyant fondamentalement la nature de la constante cosmologique, ou énergie sombre, par le prisme de la “coïncidence cosmique”. En effet, il se trouve qu’aujourd’hui la densité de cette énergie sombre a la même valeur que la densité critique de l’univers. Cette densité a bien sûr évolué au cours du temps, à l’époque de la formation du système solaire elle était plus importante, et dans 4 milliards d’années elle sera, normalement, encore plus faible qu’aujourd’hui – alors même que la constante cosmologique, toujours dans le cadre de la physique actuelle, ne change pas par définition. Il est donc intéressant sinon surprenant de constater la grande similitude de ces deux valeurs à notre époque, de l’ordre de 10 exp -29 g/cm3.

Mais si l’on part de l’idée que cette correspondance de valeurs n’est pas accidentelle mais reflète une réalité intrinsèque de l’univers, il faut alors accepter la notion de “constante cosmologique variable”, plus connue sous le nom d’hypothèse de la quintessence. L’hypothèse de quintessence propose donc de considérer des variations de ce qui ressemble à l’énergie du vide et qui produit les phénomènes d’énergie sombre comme l’accélération. Mais qui dit énergie sombre dit, par définition, impossibilité d’interaction directe entre cette énergie (qui n’existe pas du point de vue de la matière “normale”) et la matière, donc elle ne peut exercer son influence que par le biais de modifications des constantes fondamentales (gravitation, électromagnétisme et interaction nucléaires). Mais, problème: ce type d’interaction violerait le principe d’équivalence sur lequel la relativité générale est construite.

Les paragraphes entre [] sont tiré du site Astronomie et Mécanique Céleste

[ Ce principe d'équivalence exprime que toutes les formes d'énergie, électromagnétique, nucléaire et même gravitationnelle produisent toutes de la même manière de la gravitation. Autrement dit, elles "tombent" toutes de la même manière. Par exemple, ce principe établit que du plomb, de l'or, de l'uranium, des êtres vivants (ou l'électromagnétisme et les forces nucléaires assurent la cohésion) et des corps gravitationnellement liés comme les planètes ou les systèmes planétaires tombent identiquement de la même manière dans un champ de gravitation extérieur. Cette généralisation à toute la physique, due à Einstein, de l'expérience apocryphe de Galilée où celui-ci aurait laissé tomber du haut de la tour de Pise deux objets en plomb et en liège et serait arrivé à la constatation qu'ils tombent de la même manière.

Si à présent, en vertu de l'interaction quintessence-matière, l'intensité de la gravitation varie, ce principe n'est plus vrai: deux corps liés gravitationnellement n'auront plus la même énergie de liaison gravitationnelle ni dans l'espace ni au cours du temps et ne tomberont donc pas de la même manière! ]

La cosmologie et la physique sont aujourd’hui au seuil d’un probable profond remaniement de leurs conceptions. La théorie des cordes (objets élémentaires s’enroulant dans un espace-temps à plusieurs dimensions et dont les vibrations engendrent les particules) ouvre la possibilité à une violation de ce principe d’équivalence. J’y reviendrai très prochainement.

Billet en accès libre sur http://rhubarbe.net/blog

Bienvenue dans le Club de Mediapart

Tout·e abonné·e à Mediapart dispose d’un blog et peut exercer sa liberté d’expression dans le respect de notre charte de participation.

Les textes ne sont ni validés, ni modérés en amont de leur publication.

Voir notre charte

À la Une de Mediapart

Journal
Algériens sans papiers : la France ne peut plus les expulser mais continue de les enfermer
Dans un courriel confidentiel, le ministère de l’intérieur reconnaît l’impossibilité, à la suite des tensions diplomatiques entre Paris et Alger, d’éloigner les Algériennes et les Algériens sans papiers. Et pourtant : leur enfermement en centres de rétention se poursuit. Une situation « absurde » dénoncent associations et avocats.  
par Yasmine Sellami et Rémi Yang
Journal — Extrême droite
Révélations sur les grands donateurs de la campagne d’Éric Zemmour
Grâce à des documents internes de la campagne d’Éric Zemmour, Mediapart a pu identifier 35 de ses grands donateurs. Parmi eux, Chantal Bolloré, la sœur du milliardaire Vincent Bolloré, qui siège au conseil d’administration du groupe. Premier volet de notre série sur les soutiens du candidat.
par Sébastien Bourdon, Ariane Lavrilleux et Marine Turchi
Journal
La réplique implacable de Laurent Joly aux « falsifications » sur Vichy
En amont du procès en appel ce jeudi du candidat d’extrême droite pour contestation de crime contre l’humanité, l’historien Laurent Joly a publié un livre dévastateur. Il pointe ses mensonges sur le régime de Vichy, et analyse les raisons politiques de cette banalisation des crimes de l’époque.
par Fabien Escalona
Journal — Social
Une enquête pour « tentative de trafic d’influence » enflamme le monde des VTC
L’ancien responsable d’une association de chauffeurs accuse l’application Bolt d’avoir proposé un soutien financier à ses ex-amis. L’entreprise dément, tout comme celui qui est censé avoir reçu la proposition. Un épisode révélateur de la tension à l’approche des premières élections du secteur.  
par Dan Israel

La sélection du Club

Billet de blog
Molière porte des oripeaux « arabes »
Le 15 janvier 2022, Molière aurait eu 400 ans. Ce grand auteur a conquis le monde, a été traduit et adapté partout. Molière n'est désormais plus français, dans les pays arabes, les auteurs de théâtre en ont fait leur "frère", il est joué partout. Une lecture
par Ahmed Chenikii
Billet de blog
Molière et François Morel m’ont fait pleurer
En novembre 2012, François Morel et ses camarades de scène jouaient Le Bourgeois gentilhomme de Molière au théâtre Odyssud de Blagnac, près de Toulouse. Et j’ai pleuré – à chaudes larmes même.
par Alexandra Sippel
Billet de blog
On a mis Molière dans un atlas !
Un auteur de théâtre dans un atlas ? Certes, Molière est génial. Parce qu'il n'a laissé quasiment aucune correspondance, un trio éditorial imagine comment Jean-Baptiste Poquelin a enfanté "Molière" dans un atlas aussi génial que son objet. (Par Gilles Fumey)
par Géographies en mouvement
Billet de blog
Quoi de neuf ? Molière, insurpassable ! (1/2)
400e anniversaire de la naissance de Molière. La vie sociale est un jeu et il faut prendre le parti d’en rire. « Châtier les mœurs par le rire ». La comédie d’intrigue repose forcément sur le conflit entre la norme et l’aberration, la mesure et la démesure (pas de comique sans exagération), il reste problématique de lire une idéologie précise dans le rire du dramaturge le plus joué dans le monde.
par Ph. Pichon