Le Modèle Standard est-il menacé ?

[invite6b39ad14]

Bonjour à tous,

Il s'agit là de mon premier post et, étant donnée ma maigre culture en cosmologie et en physique quantique (provenant de divers livres de vulgarisation de Klein, Thorn, Petit, Hawkins, Luminet...), j'espère ne pas dire n'importe quoi.

Je crois comprendre que le modèle standard du big-bang est actuellement au point mort, qu'on est en attente de la Grande théorie de l'unicafication des quatre forces, qu'on n'arrive pas à lier la relativité générale avec la physique quantique... Et par ailleurs, une multitude de nouvelles théories voient le jour (théorie des cordes, supercordes, M theory, supergravité...).
Or, je lis partout que ces théories ne sont que des divagations, des extravagances non-scientifiques car fondées sur rien et ne pouvant pas être vérifiées (ce que je comprends d'ailleurs) voir des arnaques pures et simples (genre les frères Bogdanoff).

Mes questions sont donc: le modèle standard du big bang est-il en effet acuellement remis en cause?
Et si je continue à lire des ouvrages de vulgarisation sur ces théories (genre les cordes), dois-je prendre les idées exposées avec des pincettes ou y voir une alternative sérieuse (certes non démontrable actuellement) au modèle standard?

Merci.

[invite51605009]

Un bon point de départ :
http://www.futura-sciences.com/compr...ssier176-8.php
http://voyage.in2p3.fr/standard.html

[invitea4a042cf]

Deux réponses rapides d'une non spécialiste :
- les futurs modèles ne remettront pas en cause le modèle standard, qui marche assez bien. Pas plus que la relativité n'a remis en cause la physique de Newton : Newton marche toujours (enfin, pas lui, mais sa théorie )dans un grand domaine de validité (en gros : quand la matière n'est pas trop dense et quand elle ne va pas trop vite). Quand on sort de son domaine de validité, la relativité (ou la mécanique quantique, selon l'échelle) prennent le relais.
- Les nouvelles théories, genre cordes, ne sont pas de "pures divagations", mais elles n'ont pas encore pu être validées expérimentalement. Donc ce sont des théories sérieuses, mais non vérifiées.

[invite6b39ad14]

Tu me rassures alors. Je vais pouvoir continuer mes lectures en espérant qu'elles s'avèrent un jour vérifiables et véridiques.

Par contre, je comprends très bien que la RG a en fait "complété" la physique de Newton.
Mais pour moi, le complément est tellement ENORME que du coup, je ne peux pas qualifier sa théorie de la gravité de "correcte" : elle ne s'applique pas dans tous les cas. Et c'est aussi le cas de la RG lorsqu'on descend à l'échelle de Planck.

Excusez-moi pour cette comparaison totalement ridicule qui va me décrédibiliser encore plus: si un enfant demande à ses parents comment on fait les bébés et qu'ils lui répondent par l'histoire du papa qui plante la petite graine dans le ventre de la maman...
je suis désolé: cette phrase est tout à fait correcte.
Et pourtant ce n'est pas la vérité.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea4a042cf]

Aucune théorie ni aucune phrase n'est totalement correcte et valable dans tous les cas (ou alors détrompe moi : montre moi la théorie valable dans tous les cas).
Pour ton exemple de l'enfant, on peut faire une explication plus poussée, mais elle ne sera jamais complète ni totalement juste.
Pareil en physique.

[invite8c514936]

Et pour rébondir sur un point précédent :

Je crois comprendre que le modèle standard du big-bang est actuellement au point mort

Il n'a jamais été aussi dynamique au contraire ! Les données observationnelles arrivent en rafales, les idées pour les comprendre aussi, on vient de découvrir que l'expansion s'accélère et on s'achemine doucement vers des mesures précises de cette accélération, on commence à tester le modèle de l'inflation, les simulations numériques apportent une aide précieuse dans l'étude de la formation des structure... (je reprends mon souffle... ).

Non non, le modèle standard de la cosmologie ne dort pas (je ne dis pas qu'il ne vas pas évoluer non plus !) !!

[invitefa5fd80c]

on vient de découvrir que l'expansion s'accélère et on s'achemine doucement vers des mesures précises de cette accélération

Salut,

Aurais-tu des liens en ce qui concerne les différences de magnitudes pour les supernova (c-a-d magnitude observée - magnitude sans variation de l'expansion) pour les valeurs de z supérieures à 1 ?

Ou sinon, à défaut de données, est-ce que la tendance vers une différence nulle à z = 2 (environ) est confirmée ?

Merci à l'avance

[invite786a6ab6]

...Par contre, je comprends très bien que la RG a en fait "complété" la physique de Newton.
Mais pour moi, le complément est tellement ENORME que du coup, je ne peux pas qualifier sa théorie de la gravité de "correcte" ...

Newton n'a jamais fait de théorie de la gravitation, il était même tout à fait conscient que sa loi n'expliquait pas le phénomène sous-jacent. Par contre c'est vrai que pour lui l'espace à toujours été considéré comme "euclidien".

[invite8c514936]

Aurais-tu des liens en ce qui concerne les différences de magnitudes pour les supernova (c-a-d magnitude observée - magnitude sans variation de l'expansion) pour les valeurs de z supérieures à 1 ?

z>1 ça commence à être difficile (pour toutes les manips) pour pas mal de raisons, tu peux regarder astro-ph/0402512, un classique sur le sujet.

[invitefa5fd80c]

z>1 ça commence à être difficile (pour toutes les manips) pour pas mal de raisons, tu peux regarder astro-ph/0402512, un classique sur le sujet.

Merci beaucoup pour cette référence

J'ai regardé rapidement et il semble que l'étude permet de considérer qu'il y a eu une transition entre accélération et décélération à environ z = 0.5, sans toutefois pouvoir établir le comportement quantitatif exact pour z > 1

Mais je vais le relire plus à fond pour être certain.

Merci encore !

[invite8c514936]

Si les redshifts inférieurs à 0.8-1 t'intéressent, je ne peux que te recommander la lecture de astro-ph/0510447 qui présente les résultats de SNLS, une manip franco-canadienne qui prend ses données à Hawaii...

PS : rien à voir, mais allez voir Hawaii avec Google Earth, on voit très nettement une partie des télescopes sur la grande île !!

[invitefa5fd80c]

Si les redshifts inférieurs à 0.8-1 t'intéressent, je ne peux que te recommander la lecture de astro-ph/0510447 qui présente les résultats de SNLS, une manip franco-canadienne qui prend ses données à Hawaii...

Merci !

La chose qui a particulièrement retenu mon attention dans ce papier est la valeur de 70 km sec^-1 Mpc^-1 utilisée pour H₀. Ceci est environ 2% plus petit que la valeur qui était citée il y a à peine deux ou trois ans. Est-ce qu'il y aurait une légère tendance à la baisse pour cette valeur ?
Plus exactement, est-ce qu'une valeur de 68 km sec^-1 Mpc^-1 est envisageable ?

[henryco]

Je vais un peu jouer la provoc:
Il me semble effectivement qu'étant donné la direction qu'il prend de plus en plus, le modèle standard sera de moins en moins menacé, simplement car il sera de moins en moins une théorie scientifique puisque comportant de plus en plus de paramètres libres et de nouveaux ingrédients ad hoc il sera de moins en moins falsifiable.
Je ne sais plus qui a dit un truc du genre: donnez moi deux paramètres et je vous fitte deux points, donnez m'en 10 et je vous fitte un éléphant !

Concernant le modèle standard de la cosmo, si je caricature à peine, le processus historique par lequel on en est arrivé la est à peu près le suivant:

1) La RG me fournit une équation fondamentale pour décrire la cosmologie mais

- Problème de masse manquante à quasiment toutes les échelles cosmo
- Problème pour faire croitre les fluctuations primordiales

Je rajoute donc une première couche ad hoc: la matière noire, un paramètre libre sur lequel aucune théorie fondamentale ne me donne d'information vraiment contraignante.

2) Ca ne marche toujours pas! pour rendre compte de la platitude...il me faut introduire une autre couche ad hoc: l'inflation

3) Ca ne marche toujours pas: l'univers accélère, les SN et l'analyse du CMB sont daccord la dessus alors...il faut se résoudre à rajouter une couche supplémentaire: un paramètre libre, la constante cosmologique ou autre, avec les problèmes bien connus de fine tuning que cela soulève en physique fondamentale...

4) Ca marche mieux mais la matière noire ne se comporte pas comme les observations le laisseraient prévoir à petite échelle. Il va falloir
rajouter une couche de plus: modification de la force de la gravité? nouveau champ?

5) Voilà que plus récemment le quadrupole et l'octopole du CMB mettent en doute le scénario inflationaire....

6) Voilà que l'âge de l'univers (13,7 Gy) se précise de telle sorte qu'il se met à être dangereusement petit si on le compare à celui des plus vieilles étoiles...

etcetera etcetera...

Cette facon de procéder qui consiste à rajouter des ingrédients au fur et à mesure que l'on rencontre des anomalies et à ajuster toujours plus de paramètres, est manifestement épicyclique. Les théories
physiques qui ont fait leur preuve dans le passé n'ont jamais fonctionné de cette facon.
Autant ne pas le cacher, cette facon de faire de la cosmologie n'a plus grand chose à voir avec de la science à mon sens.
C'est encore plus vrai dans le modèle standard de la phys des particules avec ses 26 paramètres libres qui ne demandent qu'à exploser avec la Supersymétrie!
Je rappelle que les modèles à épicycles étaient en leur temps jugés très satisfaisants: avec quelques dizaines de cercles (au lien d'une simple ellipse) on pouvait même prédire avec une grande précision les éclipses mais cela a t'il encore qq chose à voir avec la science?

Fred

[invite786a6ab6]

Bon, ben y'a plus qu'à trouver un nouveau Copernic. Il aura de la chance, on ne brûle plus les gens pour leurs idées scientifiques.

[invitefa5fd80c]

...mais cela a t'il encore qq chose à voir avec la science?

Pour ceux qui s'alimentent à son sein, et bien...Si

[invitea29d1598]

Je vais un peu jouer la provoc:

un peu est un faible mot...

Il me semble effectivement qu'étant donné la direction qu'il prend de plus en plus, le modèle standard sera de moins en moins menacé, simplement car il sera de moins en moins une théorie scientifique puisque comportant de plus en plus de paramètres libres et de nouveaux ingrédients ad hoc il sera de moins en moins falsifiable.

je ne vois pas ce qui te permet de dire qu'on va vers de plus en plus de paramètres libres.

Je rajoute donc une première couche ad hoc: la matière noire, un paramètre libre sur lequel aucune théorie fondamentale ne me donne d'information vraiment contraignante.

cette critique n'est pas pertinente. Tu mets dans le même sac la cosmologie et les théories qui décrivent le contenu matériel de l'univers, ce qui n'a qu'indirectement à voir.

2) Ca ne marche toujours pas! pour rendre compte de la platitude...il me faut introduire une autre couche ad hoc: l'inflation

pas si ad hoc que ça : la physique des hautes énergies donne plein de raisons d'avoir une inflation.

3) Ca ne marche toujours pas: l'univers accélère, les SN et l'analyse du CMB sont daccord la dessus alors...il faut se résoudre à rajouter une couche supplémentaire: un paramètre libre, la constante cosmologique ou autre, avec les problèmes bien connus de fine tuning que cela soulève en physique fondamentale...

y'a problème de fine tuning uniquement si on prétend que le truc qui est responsable de l'expansion EST l'énergie du vide découlant de la QFT. Or, s'il y a problème/incompréhension ici, ça n'a encore une fois a priori rien à voir avec la cosmologie.

4) Ca marche mieux mais la matière noire ne se comporte pas comme les observations le laisseraient prévoir à petite échelle. Il va falloir rajouter une couche de plus: modification de la force de la gravité? nouveau champ?

comment sais-tu qu'elle ne se comporte pas comme il faut si tu ne sais pas ce qu'elle est ?

5) Voilà que plus récemment le quadrupole et l'octopole du CMB mettent en doute le scénario inflationaire....

6) Voilà que l'âge de l'univers (13,7 Gy) se précise de telle sorte qu'il se met à être dangereusement petit si on le compare à celui des plus vieilles étoiles...

sais-tu ce que signifie "grandeur observée entachée de barres d'erreur" ? on est loin d'avoir des réponses définitives sur la véracité de ces points que tu présentes un peu malhonnêtement comme des certitudes....

Cette facon de procéder qui consiste à rajouter des ingrédients au fur et à mesure que l'on rencontre des anomalies et à ajuster toujours plus de paramètres, est manifestement épicyclique. Les théories physiques qui ont fait leur preuve dans le passé n'ont jamais fonctionné de cette facon.

et les scientifiques sérieux ne présentent pas comme des vérités des choses qui sont encore fortement sujettes à incertitude...

Autant ne pas le cacher, cette facon de faire de la cosmologie n'a plus grand chose à voir avec de la science à mon sens.

à mon sens c'est bien plus scientifique que de dire "y'a une métrique absolue eta que personne ne peut observer mais qui est physique"...

Je rappelle que les modèles à épicycles étaient en leur temps jugés très satisfaisants: avec quelques dizaines de cercles (au lien d'une simple ellipse) on pouvait même prédire avec une grande précision les éclipses mais cela a t'il encore qq chose à voir avec la science?

il ne faut pas confondre "théorie fondamentale" et "modèle effectif"... les épicycliques étaient tout ce qu'il y a de plus "scientifique" dans la pratique. Un épicycle ou une métrique inobservable, qu'est-ce qui est le pire ?

[invite309928d4]

(...)
Cette facon de procéder qui consiste à rajouter des ingrédients au fur et à mesure que l'on rencontre des anomalies et à ajuster toujours plus de paramètres, est manifestement épicyclique. Les théories
physiques qui ont fait leur preuve dans le passé n'ont jamais fonctionné de cette facon.

Salut,
La plupart des théories scientifiques se sont construites comme ça avec des durées plus ou moins longues où se maintiennent des problèmes ouverts, l'ajout d'hypothèses plus ou moins compensatoires, jusqu'à ce qu'une synthèse satisfaisante ou un changement de paradigme apparaisse.

Et je suis d'avis que si le principe de simplicité est important au niveau épistémique, il est risqué de croire que la nature soit simple pour autant.
Pour les facteurs libres, du côté épistémique, ils apparaissent forcément aux limites de notre connaissance, rajouter matière noire, énergie noire ou autre, c'est rajouter des hypothèses (pas des certitudes) qu'on juge testables pour faire avancer une connaissance positive, et du côté physique, le fait est que les choses sont comme elles sont et qu'il n'y a pas forcément de simplicité sous-jacente : si il y a de la matière noire alors qu'on avait un beau modèle bien plus simple sans matière noire, eh bien le modèle est faux...

Mais à un moment ou un autre on est confronté à des limites expérimentales et tout ce qui prétend aller au-delà risque de tomber dans la conjecture pseudo-métaphysique, c'est-à-dire ayant de la peine à admettre qu'elle n'est plus de la physique et produisant une métaphysique au rabais où la recherche du "fascinant", de l'effet sur les imaginaires, remplace parfois la rigueur scientifique ou philosophique.
Le réalisme mathématique appliqué à la physique donne facilement l'invocation de nounours verts invisibles dirigeant l'univers.

En fait, si le modèle standard a un problème, à mon sens c'est plus par les exploitations de ses limites dans des objectifs plus ou moins troubles (société du spectacle...) que du fait qu'il ait des limites, lesquelles évoluent de manière normale avec le travail des scientifiques.
Peut-être que si il y avait un peu moins de mise en scène autour de telle ou telle théorie "révolutionnaire" et autres gros titre genre "Sur la piste des mondes parallèles" (vu sur un magazine de vulgarisation), n'aurait-on pas les doutes de mistertachyon mais une réelle compréhension de l'intérêt et de la portée de telle ou telle théorie-hypothèse.

[mtheory]

Mes questions sont donc: le modèle standard du big bang est-il en effet acuellement remis en cause?
Et si je continue à lire des ouvrages de vulgarisation sur ces théories (genre les cordes), dois-je prendre les idées exposées avec des pincettes ou y voir une alternative sérieuse (certes non démontrable actuellement) au modèle standard?

Merci.

Bonjour,pour les cordes et la théorie M j'avais posté ceci il y a quelques temps:

http://forums.futura-sciences.com/post511325-9.html

[mtheory]

Pour ceux que ça intéresse,j'ai contacté Frédéric par téléphone et on a discuté une bonne heure.
Je dois dire que la discussion fut tout à fait cordiale et agréable et que certaines choses ont été éclaircies.

Bon,pour le moment il reste sur ses positions, mais de façon moins tranchée et plus souple qu'il n'apparait dans ses posts sur futura et sur son site.

La discussion entre lui et moi va se poursuivre sans problème je crois.

Donc je redeviens beaucoup plus zen, même si je pense toujours que Rincevent et moi avons complétement raisons.

Par contre je comprends mieux le cadre où il se place intuitivement,celui de la théorie bi métrique de Rosen:

http://www.citebase.org/fulltext?for...r-qc%2F0101025

ça change quand même la donne même si je ne sais pas à quel point cette théorie a passé les tests modernes pour la gravitation.

[henryco]

Donc je redeviens beaucoup plus zen, même si je pense toujours que Rincevent et moi avons complétement raisons.

Sur quoi ? :étant donné que tu réalises que l'on peut avoir une théorie à plusieurs métriques sur une variété ...comment peux tu encore critiquer le fait que dans une théorie ou on se donne au départ eta et g différent, il y a deux tenseurs covariants différents g et gtilde (l'as tu vérifié finalement) bien que non indépendants ayant des rôles parfaitement symétriques donc pouvant également jouer le rôle de métrique pour des champs de matière et de rayonnement s'y couplant dans une action et que par conséquent il serait horriblement dissymétrique de ne coupler des champs qu'à g ou gtilde seulement...non?

Ce point est essentiel...si tu le reconnais c'est que tu admets la pertinence des principes de la théorie. Le reconnaitras tu finalement?

[mtheory]

Sur quoi ? :étant donné que tu réalises que l'on peut avoir une théorie à plusieurs métriques sur une variété ...comment peux tu encore critiquer le fait que dans une théorie ou on se donne au départ eta et g différent, il y a deux tenseurs covariants différents g et gtilde (l'as tu vérifié finalement) bien que non indépendants ayant des rôles parfaitement symétriques donc pouvant également jouer le rôle de métrique pour des champs de matière et de rayonnement s'y couplant dans une action et que par conséquent il serait horriblement dissymétrique de ne coupler des champs qu'à g ou gtilde seulement...non?

Ce point est essentiel...si tu le reconnais c'est que tu admets la pertinence des principes de la théorie. Le reconnaitras tu finalement?

Pour le moment je regarde la théorie de Rosen,je n'ai pas changé d'avis.
Depuis le début j'ai admis qu'on pouvais introduire une métrique sur un espace-temps plat mais que tout ce que je savais sur la question indiquait que cette espace-temps plat était au final inobservable.
Maintenant tu as attiré mon attention sur cette théorie de Rosen et sur la review de Clifford Will.
Cela me semble déjà un progrès considérable dans la clarification des choses.
Mais je ne suis toujours convaincu de rien,même si ma réfutation de ta solution de Sc est beaucoup moins probante que je ne l'ai pensé ,je n'y crois toujours pas.

Pour la MQ et la RG on pourra effectivement en discuter au tel quand tu seras à ton labo demain si j'ai bien compris

Au final, je pense qu'il faudrait remettre super au propre ton histoire de métrique et prendre un système de coordonnées sphériques pour obtenir une solution trés directement comparable avec SC.
Ensuite prouver que tu retrouves la déviation des rayons lumineux,le périhélie,le red shift,l'effet shapiro etc...
Là on a beaucoup de mal à lire ce que tu écris et à comprendre ce que tu as vraiment en tête.
Une fois cela fait et accepté par tout le monde, tu pourras comparer efficacement ta théorie avec le pulsar binaire et la cosmologie.
Dans l'état,et malheureusement vu le ton trop assuré de certaines de tes affirmations, ça ne peut générer que de l'incompréhension et mettre le feu aux poudres,c'est vraiment dommage car tu ne donnes pas du tout la même impression au telephone que par écrits.

A+