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Cosmologie. Einstein, un grand retour? Pas encore.

La théorie de la gravitation d'Einstein serait confirmée. Les hypothèses dite de gravité modifiée s'effondrent les unes après les autres. Mais les recherches vont continuer.

Nous avons ici souvent citées les nombreuses recherches en cosmologie qui s'efforcent d'expliquer, sans faire appel à la théorie de la gravité d'Einstein, des phénomènes observés depuis quelques années et restant encore inexpliqués. Il s'agit de ce que l'on appelle la matière noire et l'énergie noire.

La première suspecte l'existence de particules de matière inobservables avec les moyens actuels qui assureraient la cohésion des galaxies et la constance des orbites planétaires quelque soit leur éloignement des masses observables de matière. On a parlé de matière noire. Malheureusement, rien à ce jour n'a permis de vérifier expérimentalement l'existence de telles particules.

L'énergie noire serait une forme d'énergie, inexplicable actuellement, qui permettrait à l'univers observable de se dilater de plus en plus vite, alors qu'en fonction des lois de la gravité, son expansion devrait après été maximum dans la suite du big bang, se ralentir régulièrement.

Ces faits d'observation ont permis l'apparition d'un grand nombre d'hypothèses tentant de les justifier en partant du principe que la théorie de la gravité universelle d'Einstein pourrait se trouver en défaut, soit à l'échelle du cosmos tout entier, soit dans certaines parties de celui-ci. Elles relèvent toutes d'une approche dite de la Gravité Modifiée. Malheureusement, à ce jour, aucune observation crédible n'a permis ni de mieux définir ou observer les processus de gravitation modifiée, ni d'expliquer la cause de ces modifications.
 
La conclusion qui découle de cette incapacité prend la forme d'un aveu d'insuffisance de la cosmologie actuelle. Elle ne permet pas de justifier la validité des hypothèses d'Einstein, elle ne permet pas non plus de proposer des hypothèses plus générales.

Miguel Zumalacárregui

Un article de Katia Moskvitch, que vient de publier la Revue en ligne Quanta Magazine, intitulé Troubled Times for Alternatives to Einstein's Theory of Gravity. New observations of extreme astrophysical systems have “brutally and pitilessly murdered” attempts to replace Einstein's general theory of relativity. veut montrer que les diverses hypothèses théoriques visant à remplacer la théorie de la relativité général d'Einstein se trouvent contredites par l'observation faite très récemment de phénomènes ne s'expliquant pas dans le cadre des diverses hypothèses actuelles de gravité modifiée.

L'article ne s'adresse pas nécessairement au grand public. Néanmoins, avec un peu d'attention, il est aisément compréhensible et nous en recommandons la lecture. Notons seulement qu'une grande partie de l'article fait la revue des différents « théories » de gravité modifiée dont aucune n'est actuellement recevable. Ces passages peuvent être survolés par le lecteur pressé.

L'article relate qu'un chercheur de Berkeley, Berkeley Center for Cosmological Physics Miguel Zumalacárregui http://miguelzuma.github.io/, a en novembre 2017 exposé à l'Institut de physique théorique de Saclay les raisons pour lesquelles un phénomène récemment observé, l'apparition d'ondes gravitationnelles à la suite de la collision de deux étoiles à neutrons, ne pouvait s'expliquer dans le cadre d'aucune des hypothèses actuelles supposant l'existence d'une gravité dite modifiée.

Il faudrait en revenir aux concepts de matière noire et d'énergie noire. Mais comme ceux-ci ne peuvent pas non plus être observés expérimentalement, comme la théorie de la relativité générale ne permettrait pas, sans importantes modifications actuellement non envisageable de les expliquer, la cosmologie la plus récente devrait-elle faire un aveu d'impuissance?

Bien évidemment pas, sinon il faudrait faire appel aux explications théologiques, notamment s'inspirant du Coran, qu'une prétendue science islamique s'efforce actuellement de propager. Les cosmologistes espèrent actuellement mesurer les lois de la gravité de façon plus précise, en s'appuyant sur de futures observations galactiques (galaxy Survey). Ils comptent aussi sur les observations que permettra le grand télescope dit Square Kilometer Array qui découvrira de nouveaux systèmes de pulsars. Par ailleurs l'observation des ondes gravitationnelles par le futur dispositif LISA, destiné à remplacer l'actuel LIGO, permettra vers 2030 de mieux mesurer les écarts observables à la théorie d'Einstein, et de mieux expliquer leurs raisons d'être.

Note

Nous avions précédemment publié ici un entretien avec le cosmologiste français Thomas Buchert. Celui-ci étudie ce qu'il nomme des inhomogénéités  dans la géométrie de l'Univers. Elles pourraient expliquer la matière noire et l'énergie noire sans faire appel à des hypothèses de gravité modifiée. Ces inhomogénéités seraient selon lui prochainement observables.
Voir  http://www.admiroutes.asso.fr/larevue/2016/172/buchert.htm

Référence

https://www.quantamagazine.org/troubled-times-for-alternatives-to-einsteins-theory-of-gravity-20180430/?utm_source=Quanta+Magazine&utm_campaign=030636f4b0-RSS_Daily_Physics&utm_medium=email&utm_term=0_f0cb61321c-030636f4b0-389849109&mc_cid=030636f4b0&mc_eid=2a15f8e03e

 

01/05/2018
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