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()   -  19/12/18  -  « l’Insoutenable Gravité de l’univers » de Gabriel Chardin

Après 371 premières pages, qui recensent les travaux sur les trous noirs, la théorie des cordes ou encore l’amusant principe de Mach, il présente sa propre théorie. Et ce n’est rien moins qu’un nouveau modèle cosmologique : l’univers de Dirac-Milne.
-  Le modèle qui est donc à l’heure actuelle considéré comme étant celui qui correspond le plus fidèlement à la réalité s’appelle Lambda-CDM. Il décrit un univers fondé sur la relativité générale d’Albert Einstein (difficile de faire sans), avec son espace-temps qui se courbe en présence de masse, qui est né il y a environ 13,77 milliards d’années avec le big-bang et dont l’expansion accélère. Sa force, c’est la correspondance parfaite avec les très nombreuses données astrophysiques disponibles. Sa faiblesse, c’est que pour arriver à cette correspondance, il a fallu abandonner l’élégance des mathématiques «pures» et y incorporer six paramètres arbitraires.

-  Les deux plus connus ont donné leur nom au modèle. «CDM», c’est pour «Cold Dark Matter», la matière noire. L’existence de cette matière invisible vient de la rotation des galaxies, si rapide qu’elle devrait, selon les équations d’Einstein, éjecter les étoiles périphériques. On a donc supposé la présence d’une matière encore inconnue au sein des galaxies pour que la gravitation soit capable de retenir les étoiles. La lettre grecque lambda désigne, elle, la constante cosmologique nécessaire pour prendre en compte l’accélération de l’expansion de l’univers observée en 1998 grâce à la luminosité des supernovas, ces étoiles mourantes très brillantes. Car cette accélération nécessite une énergie qu’on ne sait pas expliquer. Elle a été baptisée «énergie noire». Selon le modèle Lamba-CDM, l’univers serait donc composé de 68 % d’énergie noire et de 27 % de matière noire. Les 5 % restants correspondent donc à tout ce qu’on peut observer. Un peu frustrant. Mais ce n’est pas tout. D’autres mystères s’ajoutent à ces réglages ad hoc du modèle. Et celui de l’antimatière est peut-être un des plus captivants. Car, admettons-le, difficile de faire plus étonnant que l’antimatière.

-  Les antiparticules, théorisées par le physicien Paul Dirac en 1928 à partir d’une équation et dont l’existence a été validée par l’observation trois ans plus tard, et qui ont alimenté tant de récits de science-fiction, ont la particularité de s’annihiler totalement au contact de leur particule jumelle de matière. Ainsi, si un électron rencontre son antiparticule, le positron, ils disparaissent en libérant une énergie équivalente à leurs deux masses (selon la formule mythique «e = mc²»). Le mystère, donc, c’est que de l’antimatière, nous n’en observons pratiquement pas – heureusement, ce serait un poil explosif - alors que tout laisse à penser que l’univers à ses débuts était symétrique : il contenait autant de matière que d’antimatière. L’hypothèse communément admise aujourd’hui, c’est qu’après les premières fractions de seconde de l’univers, où matière et antimatière bouillonnaient joyeusement dans la fournaise primordiale, environ une particule de matière sur un milliard a survécu. Et les miraculées constitueraient toute la matière de l’univers. Encore une fois, on est loin d’une théorie très élégante. Mais peut-on, en 2018, proposer sérieusement un nouveau modèle d’univers, différent de ce Lambda-CDM qui fonctionne si bien ?

«Zone vide» «Le défi est redoutable pour les bâtisseurs de modèles alternatifs, écrit dans son livre. Ils doivent, en effet, décrire l’ensemble des données cosmologiques, désormais mesurées avec une précision de l’ordre du pour cent.» Alors, tant qu’à faire, le scientifique a décidé de gravir cet Everest par une face quelque peu délaissée : l’antigravité. Selon sa théorie, en effet, l’antimatière réagirait au champ de gravitation dans la direction opposée à celle de la matière. En (très) gros, elle tombe vers le haut. L’antimatière n’aurait donc pas mystérieusement disparu. «Dans l’univers de Dirac-Milne, explique-t-il à "Libération", la matière s’est donc effondrée dans une toute petite portion de l’espace, qui comprend les galaxies, et l’antimatière s’est étalée un peu partout avec une zone vide entre les deux.» Dit comme ça, ça peut paraître assez séduisant, mais le premier obstacle à surmonter, et sans aucun doute le plus imposant, a été la relativité générale elle-même. En effet, au cœur des travaux d’Einstein, il y a le principe d’équivalence qui stipule que tous les corps soumis à un même champ de gravitation chutent à la même vitesse. Alors, forcément, le fait d’affirmer que la moitié des particules de l’univers, celles d’antimatière, se barrent dans l’autre sens, ça peut faire tiquer, et pas qu’un peu. «Il y avait effectivement deux interdits théoriques, admet Gabriel Chardin, l’existence de masses négatives et la violation du principe d’équivalence. Le premier interdit est faux, les masses négatives étant compatibles avec la relativité générale, et le second n’a pas lieu d’être. Il faut juste réexprimer le principe d’équivalence, non pas en termes de trajectoires qui sont toujours les mêmes, mais en termes de flux de masse. C’est vrai que deux interdits, c’est dur. Un, on peut arriver à faire passer l’idée, deux, il faut du temps.»

Les antiparticules.  Du temps, Gabriel Chardin en a pris pour construire son univers. «C’est une démarche qui a commencé il y a un peu plus de trente ans, se souvient-il. À l’époque, ce n’était pas du tout sur la cosmologie.» Alors qu’il travaille sur l’antimatière, il voit passer un article excluant le principe même de l’antigravité mais sur, selon lui, de mauvais arguments. Il travaille sur le sujet un peu à contre-courant, l’idée même de l’existence de masses négatives étant rejetée a priori par plusieurs noms illustres de la communauté scientifique. Surtout, il part des antiparticules pour arriver à l’idée assez folle d’un nouveau modèle d’univers. Dirac-Milne prend forme au milieu des années 2000, où il dirige une thèse sur le sujet. Mais la soutenance en 2009 refroidit un peu le chercheur. «L’étudiant a reçu les félicitations du jury, se souvient-il, et toutes les réactions ont été intéressées. Mais négatives.» En cause, surtout, l’hélium 3 et le deutérium. Car une des conditions qui permettent d’établir la crédibilité d’un modèle, c’est la proportion de certains atomes dans l’univers, qui auraient été fabriqués dans les premiers temps de son existence, à une température d’environ un milliard de degrés. Mais, alors que dans le modèle standard, cette «nucléosynthèse primordiale» dure trois minutes, elle s’étend sur une trentaine d’années dans celui de Dirac-Milne. Difficile alors d’arriver à une prédiction correcte. Gabriel Chardin finit par douter : «Est-ce qu’on a raison de risquer autant, d’être aussi iconoclaste ? Est-ce qu’on ne poursuit pas un rêve inatteignable ? On m’a dit que les modèles, il ne fallait pas les poursuivre trop longtemps.»

Mais il finit quand même par y revenir. «Je suis guidé par une certaine idée de "l’élégance théorique", s’amuse-t-il. Tant que l’on ne m’a pas prouvé que c’est impossible, je suis têtu. Et je pense qu’il y a suffisamment d’arguments pour trouver ça toujours passionnant.» En travaillant à nouveau sur le sujet, il découvre que tout prend son sens : «Ma théorie est finalement une conséquence logique de tout ce qui précède.» Reste que le cœur même du modèle, l’antigravité, n’a jamais été observé nulle part. Et c’est sans doute ce qui rend tout le travail de Gabriel Chardin si intéressant : ça pourrait très vite changer. En effet, pas moins de trois expériences différentes, GBAR, Alpha-G et Aegis, sont actuellement en cours au sein du Cern, près de Genève, pour peser l’antimatière. La plus prometteuse, GBAR, ne pourra faire ses mesures qu’après la longue période de maintenance de l’accélérateur de particules qui vient tout juste de débuter et qui va durer deux ans, mais Alpha-G a peut-être pu, mi-novembre, récolter des données sur le comportement d’atomes d’antihydrogène dans le champ gravitationnel de la Terre. On en saura plus dans les semaines ou les mois qui viennent.

Et si l’antihydrogène tombait vers le haut, que se passerait-il ? «Je ne sais même pas s’ils prendraient le risque de l’annoncer, se demande Gabriel Chardin. Le scepticisme serait tout à fait normal.» Et puis, d’un atome au cosmos, il y a quand même quelques ordres de grandeur. «Au sens strict, le modèle ne sera bien sûr pas directement validé, il reste plein de choses à confirmer. Rien que sur le fond diffus cosmologique, ce rayonnement observé dans toutes les directions du ciel, c’est deux ou trois ans de boulot.» Giovanni Manfredi, directeur de recherches au CNRS au sein de l’Institut de physique et de chimie des matériaux de Strasbourg (IPCMS), collabore à l’expérience GBAR. Il connaît la difficulté de proposer de nouveaux modèles théoriques : «Tous les chercheurs peuvent se réveiller le matin et avoir des idées intéressantes, mais au bout de cinq minutes et trois calculs, on se rend compte que c’est en contradiction avec quelque chose qui est très bien établi et observé. Ce que j’aime bien dans le modèle de Gabriel Chardin, c’est que ce n’est pas seulement une idée un peu vague, il y a une analyse de toutes les contraintes, et il essaye de voir si le modèle tient la route précisément et quantitativement. Et il tient plutôt bien la route.» D’autant que l’univers de Dirac-Milne n’a besoin d’aucun paramètre ajustable comme la matière ou l’énergie noire. Les derniers travaux de Gabriel Chardin montrent même que son modèle évolue en créant des grandes structures de galaxies, comparables à celles que l’on peut aujourd’hui observer.

Une pomme tombe

Bien sûr, il ne peut totalement exclure que l’antihydrogène ait la mauvaise idée de chuter comme le premier smartphone venu : «Je vais être extrêmement déçu si ça ne marche pas.» Mais il ne s’attarde pas sur cette éventualité devenue pour lui presque improbable, quand elle relève pour tant d’autres de l’évidence. Il enchaîne vite sur l’hélium 3 qui serait fabriqué en permanence dans un univers matière-antimatière. On n’a pas de formation de physicien, mais on a tellement envie d’y croire. Sauf que ce n’est pas comme ça que ça marche, on le sait bien. «La science n’est pas une religion. Et il n’y a pas d’hérétiques, rappelle Giovanni Manfredi. Mais il y a des écoles de pensée, ce qui fait que les gens sont un peu conservateurs, comme toujours. Pourquoi modifier quelque chose qui marche ?» La légende veut qu’à la fin du XVIIe siècle, Isaac Newton ait compris les lois de la gravitation universelle en voyant une pomme tomber d’un arbre. Qui sait ce que pourront révéler les «anti-pommes» ?

Erwan Cario (https://www.liberation.fr/debats/2018/12/19/un-autre-univers-est-possible_1698792)
 

12/04/18  -  Colloque international sur les origines. Commencement, genèse et création dans l’art des XVe et XVIe siècles. Dans l’histoire de la pensée occidentale, il n’est sans doute aucune autre grande question qui ait autant fasciné et suscité d’infinies spéculations que celle des origines, origines des choses, des individus et plus encore du monde. L’idée qu’il serait possible de révéler et de mettre en lumière par les voies du savoir ce qu’il advint au commencement et de reconstituer la chaîne ininterrompue des événements reliant le présent à un passé immémorial s’illustre par une remarquable constance qui tend à faire de la question des origines ce que l’anthropologie, après Claude Lévi-Strauss, nomme un « invariant structurel ».

 

 

 

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AdL : Distance parcourue en 1 an par la lumière dans le vide, soit environ 9,461.10^12 km (9500 milliards de Km)  (il existe aussi des min, h, j (ou d), mois Lumière : Le Soleil est à 8 min L ; l’étoile la plus proche à 4,25 AdL) (Constante c de la vitesse de la lumière dans le vide : c=299 792 458 m.s-1)

Astro : (pour Astronomie) Science qui étudie les positions relatives, les mouvements, la structure et l’évolution des astres. Carrefour de toutes les sciences ! l'une des sciences les plus anciennes de l'humanité, celle qui, aujourd'hui encore recèle le plus de mystères, de découvertes futures et de merveilleux étonnements...

BB : Origine de notre Univers qui aurait commencé en tous lieux par une gigantesque explosion. On le date aujourd’hui de 13,7 milliards d’AL. C’est simplement le moment à partir duquel on peut parler de l’Univers et de la matière nucléaire.

SS : Ensemble du Soleil et des astres qui gravitent autour de lui. Espace où l’attraction du Soleil prédomine sur celle des autres étoiles. Il est composé du Soleil, des planètes, des astéroïdes et des comètes, des météorites, des gaz et poussières interplanétaires. Il a un rayon de 40 (Pluton)  à ~40 000 UA ! ?

UA : Distance qui sépare la Terre du Soleil, soit 149 597 870 km (ou demi grand axe de l’orbite terrestre)

UT : UT , l’heure légale, est l’heure locale ou civile de Greenwich en Angleterre. (UT = UT1 = UTC, à 1 s près)

Pour avoir notre  Heure Locale ou LEGALE HL, il faut ajouter à UT (pour le fuseau horaire de la France) 1h  (ou 2h du 27/03 au 30/10, en 2005;  mais vous n’avez eu qu’à augmenter d’1 h pour avoir l’heure d’été ).  C’est pas simpleEn pratique, pour avoir UT, il faut donc retrancher 1 h (ou 2 h l’été) à notre heure locale ou légale en France !
DL :  Distance Terre-Lune (384 467 km, mais varie entre 356 375 km et 403 720 km)

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