Fluide noir:Matiere noire et energie noire unifiee?

[Olorin]

Bonjour,

J'ai recemment mis le nez sur cet article Wiki http://en.wikipedia.org/wiki/Dark_fluid evoquant la possible unification des concept de matiere noire et energie noire comme etant deux revers de la meme piece: le fluide noir. Apparement l'idee (Ferreira, Oxford et Zhao, St Andrews) est de postuler l'existence d'un champ scalaire ayant des proprietes proches de celles d'un fluide compressible: a l'echelle des galaxies ou les concentrations de masse sont importante, le fluide se "condense" est cree les effets de la matiere noire tandis qu'aux echelles inter-galactiques , il subit une sorte de dilatation, provoquant les effets de l'energie noire. Il semblerai de plus que la theorie MOND est obtenue dans la limite statique (Systeme galactique en equilibre) de la theorie du fluide noir. Le cas du bullet cluster serait aussi explique sans recours au neutrinos, comme dans le cas MOND "classique". Apparement la theorie aurait besoin d'un referentiel privilegie d'espace-temps pour fonctionner ce qui implique une modification de la theorie de la relativite generale et est percue comme une resurection du concept d'Ether en physique.

Qu'en pensez vous?
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[Carcharodon]

Le "champ scalaire ayant la propriété d'un fluide compressible" est une idée assez séduisante, dans le sens qu'elle permet de donner une seule explication pour ce qui ce qui nécessite actuellement deux explications distinctes (matière noire et énergie sombre).

Cependant, si elle implique de revoir des fondamentaux basiques comme l'absence de référentiel privilégié, je ne lui donne pas longtemps avant de tomber dans des culs de sac.

Qui peut le plus peut le moins : le modèle standard étant assez solide par ailleurs, il serait très interessant d'éclairer les zones d'ombres, mais il ne faut pas croire qu'on va jeter le bébé avec l'eau du bain a cause de la redéfinition de la matière et de l'énergie noire.

La physique parviendra un jour, sans le moindre doute, a trouver des explications satisfaisantes à la masse manquante et a l'expansion, sur le plan scientifique (donc agrémentées de faits)... si "le ciel ne nous tombe pas sur la tête" avant, bien sûr.
Mais ça passera certainement par une découverte scientifique théorique préalable, dans ce genre.
Il reste donc très interessant de suivre ces développements.

Les mauvaises théories s'éliminent d'elles même avec le temps et la mise en évidence de leurs failles, qui ne tardent pas à paraitre lorsqu'elle sont soumises "à la question" (a la démarche et a l'expérimentation scientifique théorique et pratique).

Ce qu'il faut en déduire a mon sens, c'est : tout vient a point a qui sait attendre, ça à l'air d'être un postulat sérieux et interessant, mais il faudra du temps pour en être vraiment sûr.
C'est pas maintenant qu'on peut se prononcer.

[Pfhoryan]

Cependant, si elle implique de revoir des fondamentaux basiques comme l'absence de référentiel privilégié, je ne lui donne pas longtemps avant de tomber dans des culs de sac.

Il y a une nuance entre absence de référentiel privilégié et impossibilité de déterminer un référentiel privilégié pour un observateur.

[Carcharodon]

Je me suis mal exprimé, mais plus je relis, plus je constate que c'est surtout l'auteur du topic qui est resté très vague la dessus :

Apparement la theorie aurait besoin d'un referentiel privilegie d'espace-temps pour fonctionner ce qui implique une modification de la theorie de la relativite generale et est percue comme une resurection du concept d'Ether en physique.

Il semble parler ici de mise en place d'un référentiel absolu indépendant de toute expérience ou évènement.
Ce qui est quand même l'exact opposé de la relativité.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut,

Il semble parler ici de mise en place d'un référentiel absolu indépendant de toute expérience ou évènement.
Ce qui est quand même l'exact opposé de la relativité.

C'est peut être juste un problème de compréhension de l'auteur du message ? (un coup d'oeil rapide de Wikipedia ne m'a rien montré de tel) Il est clair qu'un champ scalaire (qu'on peut appeller éther, jus de carotte ou champ scalaire si on veut) peut introduire un référentiel privilégié (tout comme il en existe déjà : repère géocentrique, repère héliocentrique,...). Mais ça ne signifie pas que ce repère soit absolu.

Ca ne signifie pas non plus nécessairement une modification de la RG si ce champ est inclu dans les champs de matière. Mais on peut aussi avoir une telle modif (si ma mémoire est bonne, c'est le cas de la théorie de Brans et Dick). La théorie n'est alors plus strictement une théorie métrique.

Attention, je ne soutiens ni ne réfute ce genre d'approche

[Olorin]

@ Carcharodon: Desole de ne pas avoir cite mes sources sur le lien evoque entre fluide noir et ether: http://www.space.com/scienceastronom...ification.html . Je cite la partie importante de l'interview:

"[Our theory] involves positing a preferred time direction, in some sense a special time frame," Ferreira said. "It has the interesting effect of modifying Einstein's theory of general relativity."

The idea is similar to the "ether," an invisible medium that physicists once thought light waves travelled through. Einstein's relativity did away with the need for such a medium, but cosmologists have recently found that an ether-like substance can mimic dark matter.

The presence of such a substance changes the way gravity works. This is most noticeable in the distant outskirts of a galaxy, where the galaxy's gravitational pull would be expected to be small, but the ether makes it much stronger.

The ether "effectively softens space-time in regions of low [gravitational] acceleration making it more sensitive to the presence of mass than usual," Ferreira explained.

Zhao has refined this approach and found that it can match a lot of astronomical data, as reported in a recent article in Astrophysical Journal Letters.

"I like [Zhao's model] because it shows that these theories are predictive and, if worked out in detail, can be tested properly against experiment," Ferreira said.

[Deedee81]

Merci Olorin,

Oui, effectivement, c'est possible. Dans le livre Gravitation de MTW ils donnent un exemple de théorie modifiée avec référentiel privilégié (Carcharodon a raison, ça fait franchement hérétique, mais c'est juste une construction théorique particulière, proche de la RG, mais ce n'est pas la RG évidemment ).

Je n'aime pas. Mais, bon, qui sait ?

[Olorin]

Une traduction est de bonne augure pour les non-anglophones:

"[Notre theorie] postule l'existence d'un ecoulement temporel privilegie, un referentiel de temps privilegie en quelque sorte," commente Ferreira. "Il possede la propriete remarquable de modifier les equations de la relativite generale d'Einstein."

L'idee est similaire a celle de l' "ether," un substrat invisible que les physiciens jadis pensaient etre necessaire a la propagation de la lumiere. La theorie de le relativite d'Einstein surpassa le besoin d'invoquer un tel substrat, mais les cosmologistes ont recemment decouvert qu'une substance ressemblant a l'ether pouvait mimer les effets de la matiere noire.

La presence d'une telle substance change la facon dont fonctionne la gravite. Ceci est d'autant plus remarquable a la peripherie lointaine des galaxies, la ou l'attraction gravitationnelle de la galaxie est predite comme etant faible, mais ou l'"ether" la rend beaucoup plus intense. L'ether "adouci l'espace-temps dans les regions de faible gravite les rendant plus sensibles a la presence de masse," Explique Ferreira. Zhao a rafine cette approche et a decouvert qu'il etait possible de la faire coller a beaucoup de donnees astronomiques, comme reporte dans un article recent de Astrophysical Journal Letters.

" J'aime l'approche de Zhao, parce qu'il demontre que ces theories sont predictives et, si travaillees dans le detail, peuvent etre testees empiriquement" ajoute Ferreira.

[Olorin]

Je ne suis vraiment pas un specialiste dans le domaine, juste curieux et assoife de points de vue nouveaux en rapport avec ce que je pense sont les problemes les plus fondamentaux de la physique moderne.
La relativite d'Einstein a supprime l'ether, soit, mais l'a remplace par un autre, l'espace temps. On se retrouve aujourd'hui avec au moins 3 "ethers" differents (Espace-temps, vide quantique et energie noire), plus un (matiere noire). L'unification entre vide quantique et Espace-temps n'a pas encore etait trouvee (c'est le probleme de la gravite quantique), l'unification entre vide quantique et energie noire est une des plus grosse catastrophe/anomalie de la physique moderne (marche pas...). Puis on a la matiere noire qui fait office de cerise sur le gateau. Mon instinct me dit qu'il y a un probleme fondamental avec nos theories "piliers", en particulier la relativite. Je pense qu'elle a toujours pris le concept de temps beaucoup trop au serieux, en en faisant une sorte de substance maleable etc...Il est de notoriete publique que les complications au moment d'unifier physique quantique et relativite proviennent du traitement radicalement different du parametre temps au sein de ces deux theories. Pour moi, le temps n'est rien d'autre qu'une quantite indiquee par un instrument de mesure physique: l' horloge. Pour moi l'exploration du lien entre fonctionement physique de l'horloge et indication de l'horloge est la cle pour une comprehension profonde de la relativite: comment se fait t-il que le mouvement affecte l'horloge ? Se peut t'il qu'un quelque chose affecte le fonctionement physique de l'horloge lorsque celle ci est mise en mouvement ? La theorie de l'ether de Lorentz a historiquement utiliser une telle approche, en invoquant la contraction des longueurs et la dilatation du temps comme un effet du mouvement sur la matiere, et est indistinguable de la theorie d'Einstein d'un point de vue experimental. Mais Einstein a gagne grace a Occam. Mais a l'epoque d'Einstein pas de matiere noire, energie noire ou de vide quantique a expliquer. C'est pourquoi je ne voit pas pourquoi une revision de nos theories fetiches, voir un retour a un vieux concept, serait malvenue si eclairant toutes ces zones d'ombres de notre connaissance. Je prefere une theorie de l'ether non relativiste (au sens d'Einstein) qui explique le mouvement ( pourquoi la relativite restreinte marche aussi bien dans notre experience du monde alors qu'il existe un ether? ), la gravitation (meme chose pour la relativite generale, effets de la matiere noire inclus), l'energie noire et qui rend la perspective d'unification entre gravite et physique quantique plus attacable. Une telle theorie vaincrai aisement "la vieille" relativite d'Einstein sur les criteres d'Occam, une sorte de revanche en bonne et due forme.

[Pfhoryan]

JMon instinct me dit qu'il y a un probleme fondamental avec nos theories "piliers", en particulier la relativite.

Est-ce qu'un problème conceptuel est un problème fondamental en physique?

C'est pourquoi je ne voit pas pourquoi une revision de nos theories fetiches, voir un retour a un vieux concept, serait malvenue si eclairant toutes ces zones d'ombres de notre connaissance.

Le concept de l'ether du XIX ème ressemble-t-il vraiment à ce concept de fluide noir?

[Olorin]

Est-ce qu'un problème conceptuel est un problème fondamental en physique?

Oui et non. C'est une chose que d'obtenir une theorie effective (qui rend correctement compte des resultas experimentaux), et qui resoud un probleme fondamental, c'en est une autre que de s'assurer que les concepts qui sous tendent une telle theorie sont corrects quand a la facon dont fonctionne le monde. Cela rejoint en partie les problemes d'interpretations en physique quantique. Certains diront qu'il est inutile de tegiverser la dessus puisque on possede une theorie effective non contredite par les experiences, d'autres diront qu'il s'agit d'un probleme central puisque sous-tendant notre comprehension du monde.

Le concept de l'ether du XIX ème ressemble-t-il vraiment à ce concept de fluide noir?

Un ether du style referentiel rigide, absolu d'espace et de temps, certainement pas. Apres, je ne sais absolument pas jusqu'a quel point l'analogie peut etre poussee. Peut etre y-a t-il quelqu'un de mieux informe sur le forum et qui en sait plus sur ce fluide noir? Un ether moderne doit necessairement pouvoir (selon moi)
1/ se coupler a la matiere-energie (facon espace-temps en relativite generale), et
2/ de facon particuliere a la matiere en mouvement (facon relativite restreinte)
Il me semble que le fluide noir fait 1/. L'Ether de Lorentz fait 2/. Je ne sais pas a quel point les deux peuvent se rejoindre quelque part.
Amicalement.

[Deedee81]

Salut,

Le concept de l'ether du XIX ème ressemble-t-il vraiment à ce concept de fluide noir?

Non. Cet éther du xixème siècle était le "support des vibrations lumineuses". Un concept totalement obsolète.

Depuis, on a donné le nom d'éther à toute sorte de choses totalement différentes : espace-temps, gravité, vide quantique, etc... etc... et avec des variantes (classe des repères comobiles par exemple). Juste pour alimenter la confusion et parce que ça fait intelligent de dire "l'éther"

Ce mot a été usé et abusé, il est devenu extrêmement trompeur et devrait être évité. Tout simplement parce que dire "c'est l'éther" a perdu toute signification. L'expression est creuse. Après-tout, pourquoi qualifier cet hypothétique fluide noir d'éther ? Ne peut-on pas simplement l'appler "fluide noir" ?

C'est mon opinion,

[Pfhoryan]

Ce mot a été usé et abusé, il est devenu extrêmement trompeur et devrait être évité. Tout simplement parce que dire "c'est l'éther" a perdu toute signification. L'expression est creuse. Après-tout, pourquoi qualifier cet hypothétique fluide noir d'éther ? Ne peut-on pas simplement l'appler "fluide noir" ?

C'est mon opinion,

C'est également le mien. Mes questions n'étaient pas vraiment innocentes
Le terme "ether" correspond à un concept obsolète et ne devrait pas être employé dans le cadre d'un nouveau concept.