Des nouveaux modèles se passant de la matière et de l'énergie noire ?

[invite555cdd43]

Chers colistiers,

Je viens de retrouver un article assez intrigant dans le magazine Sciences et Avenir de mars dernier, et ne résiste pas à la tentation de vous en faire un résumé.

L'homme n'a rien d'un hurluberlu : Thomas Buchert est chercheur au Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, coordinateur du programme ARThUS (Avances dans la Recherche Théorique de l'Univers Sombre), lauréat d'un financement d'excellence du Conseil Européen de la Recherche, et j'en oublie.

Le programme qu'il coordonne étudie les effets des inhomogénéités en cosmologie relativiste, et s'appuie sur la relativité générale d'Einstein pour bâtir une modèle d'univers sans énergie noire. Selon M. Buchert, la répartition observée de la matière dans l'univers permet d'envisager que celui-ci soit globalement inhomogène, tant dans la répartition de la matière que dans sa géométrie. Les équations de la RG pour ce type d'univers sont complexes et difficiles à résoudre, mais le résultat permettrait d'expliquer la forme de l'espace par la matière visible et sans énergie noire pour en expliquer l'expansion. Les études suivent leur cours.

Bien entendu, l'hypothèse est osée, car nos observations ont relevé un univers globalement homogène. La fin du projet ARThUS, en août 2022, devrait nous apporter suffisamment d'informations pour trancher.

Patience !
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[invite555cdd43]

Suite du résumé, avec des recherches sur la possibilité d'une masse négative pour l'antimatière. Jusqu'ici, l'hypothèse avait été écartée, mais des nouvelles pistes pourraient la conforter.

Gabriel Chardin, directeur adjoint scientifique du l'institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules au CNRS, a mené des recherches en duo avec Aurélien Benoit-Lévy, auteur d'une thèse sur le sujet "Etude de la concordance d'un univers de Dirac-Milne symétrique matière-antimatière".

Le fruit de leur travail est un modèle cosmologique nommé "Univers de Dirac-Milne", dans lequel l'antimatière se cacherait dans les zones que nous croyons vides, entre les galaxies et les amas de galaxies. Ainsi, la masse négative de l'antimatière aurait l'effet répulsif expliquant l'expansion de l'Univers.

Par ailleurs, l'absence de matière dans ces vastes vides permettrait à l'antimatière de perdurer, au lieu de s’annihiler au contact de la matière. Par contre, les incursions de la matière dans ces régions (jets de quasars, corps éjectés par un effet de fronde, etc) entraîneraient cette fameuse annihilation, ainsi que les rayonnements gamma qui vont avec. Cela pourrait expliquer l'origine des nombreux sursauts gamma que nous enregistrons à l'longueur d'année.

Mieux encore, l'existence des masses négatives changerait les propriétés du vide, modifiant ainsi les lois de la gravité... en concordance avec la théorie MOND.
Actuellement, le CERN mène pas moins de trois expériences destinées à tester le modèle : ALPHA-g, AEgIS et Gbar.

Là aussi... patience !

[Lansberg]

Intéressant.
Ceci dit j'ai quand même beaucoup de mal avec le concept de masse négative à effet répulsif !

[papy-alain]

Intéressant.
Ceci dit j'ai quand même beaucoup de mal avec le concept de masse négative à effet répulsif !

Les propriétés de l'antimatière n'ont pas encore été testées au LHC ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[yves95210]

Les propriétés de l'antimatière n'ont pas encore été testées au LHC ?

Pas toutes. Les expériences citées par Andrei2010 (et présentées ici) n'ont pas pu être réalisées avant l'arrêt du LHC, ou en tout cas n'ont pas donné de résultats publiés.

[invite7affa606]

Bonjour,

Donc à l'heure actuelle, nous ne savons toujours pas si les particules d'antimatière pourraient avoir une masse négative (à effet répulsif) ?

[invite44510b00]

Bonjour,

Donc à l'heure actuelle, nous ne savons toujours pas si les particules d'antimatière pourraient avoir une masse négative (à effet répulsif) ?

Tout à fait; aucun expérience sur des atomes d'antihydrogène visant à vérifier le comportement gravitationnel de l’antimatière n'a pu jusque là être réalisée (il faut dire que les chercheurs travaillent avec un nombre d'atomes assez restreint, donc on imagine l'incroyable difficulté des mesures).
Cela dit, selon l'interprétation général des théories actuelles , l'antimatière se comporterait a priori comme la matière du point de vue de la masse et de la gravitation.
Dans le cas contraire, on se heurte à de gros (vraiment gros) problèmes théoriques liée à une violation de l'invariance CPT ( il y a des intervenants qui peuvent expliquer cela très bien, j'en suis totalement incapable).

Bref, si l'antimatière devait s'avérer répulsive, les implications seraient assez lourdes sur les théories existantes.

[jacquolintégrateur]

Bonjour
Rappelons, tout de même, que, dés les années 60, les expériences de Pound et Rebkka, mettant à profit l'effet MÖSSBAUER, prouvaient, certes de manière très indirecte, mais non ambigüe, l'identité des signes gravitationnels de la matière et de l'antimatière. (The Mössbauer Effect. Hans Frauenfelder. W.A. Benjamin Inc. New York 1962 page 60-61.). Dans cette expérience, un atome de Fer 57 émet un photon gamma "Mössbauer", c'est à dire, dont l'impulsion est équilibrée par la totalité de la masse du cristal, donc sans recul et, par suite, sans décalage de fréquence et dans une raie gamma extrêmement fine (mieux que 10^-15). Ce photon, dont l'énergie juste inférieure aux 10⁶ ev ne lui permettrait donc pas de donner naissance à une paire électron-positron, acquiert le supplément en chutant dans le champ de gravitation de la Terre et produit ainsi une paire. L'énergie potentiel de gravitation des deux particule serait nulle si leurs signes gravitationnels étaient opposés de sorte que la formation d'une paire violerait la conservation de l'énergie. Naturellement, ceci ne prouve l'identité des signes gravitationnels que pour les électrons et positrons et la Science ne se paie pas de mots!!
Cordialement

[Olorin]

les expériences de Pound et Rebkka, mettant à profit l'effet MÖSSBAUER, prouvaient, certes de manière très indirecte, mais non ambigüe, l'identité des signes gravitationnels de la matière et de l'antimatière

Euh..non, absolument pas, sinon ça se saurait un peu quand même.

Ce photon, dont l'énergie juste inférieure aux 106 ev ne lui permettrait donc pas de donner naissance à une paire électron-positron, acquiert le supplément en chutant dans le champ de gravitation de la Terre et produit ainsi une paire.

Euh...non plus. L'énergie du gamma émis par le Fe 57 est de 14,4 keV, soit environ 71 fois inférieure au seuil de production de paires. On est donc très loin du "juste inférieure". Il n'a donc en fait jamais été question de produire des paires dans l'éxperience de Pound et Rebka, juste de mesurer le shift gravitationnel des photons et de le comparer aux prédictions de la RG.

L'énergie potentielle de gravitation des deux particule serait nulle si leurs signes gravitationnels étaient opposés

En première approximation seulement, car les 2 particules constitueraient alors un dipole gravitationel, il existerait donc une interaction dipolaire non nulle.

de sorte que la formation d'une paire violerait la conservation de l'énergie. Naturellement, ceci ne prouve l'identité des signes gravitationnels que pour les électrons et positrons et la Science ne se paie pas de mots!!

Comment dire...une suite d'arguments erronés qui conduiraient à une conclusion juste? Cela arrive parfois, mais ça ne convainc jamais personne...autant dire que la science ne vends pas sa tête aussi peu cher....