Bonjour.
Ce topic n'est pas une question mais juste une information, qui je pense pourrait intéresser les gens qui passent régulièrement par ici. J'ouvre ce topic, parce que justement je vais un peu travailler dessus durant ma thèse car je trouve l'approche très séduisante.
Vous le savez, l'un des problèmes ouverts majeurs de la physique actuelle c'est l'énergie noire, énergie nécessaire dans le cadre du modèle standard du big-bang (Lambda Cold Dark Matter, LCDM) pour expliquer l'observation de l'accélération récente de l'expansion de l'Univers.
Actuellement, nous ne savons pas ce qu'est cette énergie noire. Beaucoup d'efforts sont investis en cosmologie pour essayer de modéliser cette énergie noire et son impact sur la structuration de l'Univers dans le cadre des équations de la relativité générale, ou même en sortant de ce cadre (autres théories de la gravitation, MOND par exemple). On teste donc des modèles (par exemple les modèles de quintessence qui très schématiquement peuvent se traduire par une densité d'énergie noire qui évolue au cours de l'expansion), et l'on effectue des simulations de formation des grandes structures pour voir si l'on pourrait essayer de discriminer les modèles par des observations (par exemple tel modèle permet de former les galaxies plus tôt qu'un autre).
Or ce qu'il faut savoir c'est que pour mener à bien à ces simulations, des opérations de moyennage sont effectuées. Comme on ne s'intéresse pas à des phénomènes locaux extrêmement denses (trous noirs, AGN...), et que l'on considère que l'Univers est homogène et isotrope à grande échelle, la relativité générale est prise en compte de la manière suivante : on calcule d'abord l'évolution d'une métrique homogène et au sein de cette métrique on fait évoluer de la matière qui va se structurer de façon inhomogène. Cela est tout à fait justifiable analytiquement et permet d'effectuer les calculs sur supercalculateurs dans des temps "raisonnables" (je précise qu'en l'état les codes de calcul sont déjà extrêmement complexes).
Sauf que l'on s'est aperçu que les opérations de moyennage n'étaient pas vraiment commutatives : c'est à dire que rien ne dit que l'évolution moyenne d'un Univers inhomogène est la même que l'évolution d'un Univers en moyenne homogène à grande échelle (voir notamment les articles de Thomas Buchert à ce sujet). Cela a conduit peu à peu à formuler la conjecture de la backreaction.
En quoi cela consiste ? Cela consiste à dire que l'énergie noire pourrait être due, au moins en partie, à la structuration de l'Univers. L'un des arguments forts en faveur de cette hypothèse est que le besoin théorique d'énergie noire pour expliquer les observations se fait ressentir dans l'histoire assez récente de l'Univers, justement à partir du moment où celui-ci commence à se structurer. Du coup, suivant cette approche, l'énergie noire serait une propriété émergente de la structuration.
Alors où en est-t-on ? Il s'agit d'un problème ouvert qui en est à l'heure actuelle à l'étape du débroussaillage. Les développements analytiques progressent lentement du fait de la grande complexité des calculs en cosmologie inhomogène. Toutefois, les simulations permettront peut-être d'avancer sur la question...
Je trouve personnellement l'approche extrêmement séduisante (énergie noire comme propriété émergente) même si elle est à l'heure actuelle assez peu "diffusée" (ça se comprend toutefois car c'est une approche assez récente).
Si vous avez des remarques...
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Envoyé par Zefram Cochrane 