realite physique des singularites

[invite8ef897e4]

Cher professeur,

j'aurai aime connaitre votre avis sur la realite physique des singularites d'espace temps. Elles sont fortement prevues par la relativite generale, dans le sens ou elles sont demontrees ne pas etre un artefact des conditions initiales de l'effondrement (Penrose 1965). Les theoremes ensuite developpes par Penrose, Hawking, Ellis, Geroch entre autre prouvent l'existence de geodesiques incompletes, correspondant a des singularites essentielles.

Au dela, les theories microscopiques respectant la mecanique quantique s'acclament regulierement d'avoir trouve de nouveaux arguments pour faire disparaitre ces singularites que l'on ne saurait voir, en les rendant "floues".

Tout ceci m'etant difficile a comprendre, j'apprecierais enormement si vous pouviez m'eclairer sur ce sujet.

Merci
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[inviteaccfa121]

Bonsoir

Les singularités en relativité générale sont le sujet de ma thèse de doctorat en ... 1979. Je pourrais donc en parler longuement! En bref : l'avis consensuel (qui est aussi le mien) est que l'existence de singularités en relativité générale marque justement la limite de validité de cette théorie, et c'est bien la raison pour laquelle les théories d'unification (supercordes, gravité quantique, géométrie non-commutative, etc) prétendent éliminer ces singularités. Mais comme ces théories n'ont pas encore abouti, cela reste un voeu pieux... Cela dit, si on commence à parler aujourd'hui de modèles de "pré-big bang" (sérieusement je veux dire, pas comme dans le canular des Bogdanov), c'est bien parce que l'on croit que la quantification de la gravité doit supprimer la singularité initiale (ainsi que la singularité finale associée aux trous noirs).
Précision historique : le théorème démontrant l'occurrence inévitable des singularités en relativité générale moyennant certaines conditions a été démontré par... Georges Lemaitre, en 1932 (dans un article en français). Il n'a été redécouvert (innocemment) par Penrose and Co que 30 ans plus tard. Cf. mon récent livre "L'invention du big bang", Points/Sciences.
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Jean Pierre Luminet

[invite8ef897e4]

Merci beaucoup pour votre reponse.

Honte a moi pour avoir oublie l'abbe Lemaitre ! Je me souvenais de son modele cosmologique, que j'ai d'ailleurs decouvert dans "Essais de cosmologie", livre dans lequel vous vous trouvez en compagnie de l'abbe ainsi qu'Alexandre Friedmann parmi la liste des auteurs. Vous partagez egalement ce titre de livre avec un autre ouvrage, ecrit par Maupertuis ! et ou le terme cosmologie apparait pour la premiere fois dans la langue francaise, un bien bel hommage que vous avez ainsi rendu au grand Pierre-Louis Maureau de Maupertuis, dont le principe eponyme est parfois attribue a Hamilton par les anglo-saxons.

Je ne peux me soustraire a la tentation de profiter a nouveau de cette opportunite sans pareil.

De quelle facon pourrait-on un jour rendre ces theories pre-big bang falsifiables ? Je me represente les premieres microsecondes qui ont suivis le big-bang comme un lieu si violent et furieux, une soupe bouillonnante dans lesquelles les flux entropiques sont tels qu'aucun signal coherent ne pourrait y survivre. Tout ce que nous pourrions voir en remontant de plus en plus tot, par exemple a l'aide d'ondes gravitationnelles, serait irremediablement domine par un bruit thermique sans equivalent, voire meme ne pourrait avoir comme origine qu'une transition de phase telle celle qui a cree le rayonnement de fond cosmologique. J'ai l'impression que la cosmologie pre-big bang est vouee a rester dans le domaine sinon de la metaphysique, pour le moins de celui de la theorie.