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Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond



  1. #1
    RSSBot

    Post Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    Pour la première fois, des chercheurs des universités de Bonn et de Strasbourg ont simulé la formation de galaxies sur ordinateur en utilisant des lois de la gravité de Newton modifiées dans le...

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  3. #2
    remiandre

    Re : Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    Intéressant mais comment est modifiée la loi de gravitation universelle ? Le 1/r² devient quoi ?
    Sinon, pour les plus iconoclastes il y a aussi le modèle de notre JPP national qui faisait déjà des simulations sur ordi il y a 30 ans et qui aboutissaient aux mêmes résultats (stabilité sur plusieurs tours, forme spirale ou spirale barrée). Son idée est d'utiliser deux feuillets d'Univers avec deux métriques différentes qui interagissent suivant à la fois Newton et anti-Newton. Deux particules situées dans le même feuillet s'attirent (Newton) et deux particules situées dans deux feuillets différents mais "proches" se repoussent suivant "anti-Newton" c'est à dire avec un signe "+" plutôt qu'un signe "-" dans la célèbre expression F = -Gmm'/r² devient, dans ce cas F = +Gmm'/r². Les particules des deux feuillets ne peuvent se rencontrer comme ne le peuvent un fou évoluant sur les cases noires d'un échiquier et un fou évoluant sur les cases blanches du même échiquier)

    On verra bien qui a raison dans cette histoire...

  4. #3
    mtheory

    Re : Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    Citation Envoyé par remiandre Voir le message

    On verra bien qui a raison dans cette histoire...
    On le sait déjà le “modèle Janus” est physiquement (et mathématiquement) incohérent
    “I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman

  5. #4
    remiandre

    Re : Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    L'intéressé semble avoir répondu aux critiques de Thibault Damour, mais maintenant c'est un débat d'expert, je ne me sens pas assez qualifié pour trancher. L'important c'est qu'il y ait débat en sciences...

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    Salut,

    De toute façon, on ne répond pas à un article par..... une vidéo.

    Il y a un autre soucis avec les modèles de type univers jumeaux de tout type (par seulement Janus) voulant expliquer la matière noire. A l'époque où ils ont été pondu on n'avait que peu d'information sur la matière noire et on aurait pu croire qu'ils offraient une explication plausible (interaction gravitationnelle de la matière du jumeau).

    J'en avais même discuté très brièvement avec JPP car je trouvais ça séduisant (pour des raisons très différentes de JPP. Moi j'étais intéressé par une approche gravitationnelle de la violation de symétrie CP..... qui a été là aussi invalidé, par l'expérience Babar sur le méson B).

    Or on a maintenant accumulé des quantités effarantes de données sur la matière noire et il est clair qu'elle se comporte essentiellement comme ce qu'on appelle la matière noire froide :
    https://en.wikipedia.org/wiki/Lambda-CDM_model
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Mati%C...e_noire_froide

    Or ça, ce n'est pas du tout un comportement comme de la matière même "remontant le temps". Ca ne peut pas être ça.

    Bon, autre soucis : on est hors sujet (mea culpa, mais c'était utile de donner des précisions). Le sujet ici étant la simulation de formation des galaxies avec MOND, ni plus, ni moins. Et pas les formes alternatives de matière noire.

    Merci
    Dernière modification par Deedee81 ; 11/02/2020 à 06h53.
    Keep it simple stupid

  8. #6
    1h1ng01

    Re : Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    La théorie MOND a été développé pour expliquer la vitesse de rotation des étoiles dans les galaxies, mais qu'est-ce que donne MOND lorsqu'on l'applique à des situations à plus grande échelle (amas de galaxie, ensemble de l'univers observable) ou bien dans des cas plus extrêmes (étoiles à neutrons, trous noirs) ? Est-ce que la théorie MOND ne se trouve pas invalidée ?

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  10. #7
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    Salut,

    Citation Envoyé par 1h1ng01 Voir le message
    La théorie MOND a été développé pour expliquer la vitesse de rotation des étoiles dans les galaxies, mais qu'est-ce que donne MOND lorsqu'on l'applique à des situations à plus grande échelle (amas de galaxie, ensemble de l'univers observable) ou bien dans des cas plus extrêmes (étoiles à neutrons, trous noirs) ? Est-ce que la théorie MOND ne se trouve pas invalidée ?
    Dans les amas de galaxie, elle a des écarts qui impliquent que, si elle est correcte, elle ne doit pas être seule en jeu. Voir le dernier dossier PLS sur l'univers noir, ils en parlent.

    Mais sur les étoiles à neutrons et les trous noirs, la matière noire ne joue aucun rôle (et donc MOND, rappelons que MOND est un écart à la gravitation newtonienne pour de très faibles accélérations, on en est trèèèès loin avec les trous noirs).
    Keep it simple stupid

  11. #8
    1h1ng01

    Re : Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    Merci pour ta réponse. Ah ça tombe bien on m'a offert le PLS sur l'univers noir mais je n'avais pas encore eu le temps de le lire.
    Je sais bien que le matière noire n'a rien à voir avec les trous noirs et étoiles à neutrons, mais il me semble surprenant de chercher à développer au XXIe siècle une théorie de la gravitation modifiée avec un domaine de validité moindre que celui de la relativité générale. Cela sent un peu la théorie ad hoc.
    Et cela n'explique pas les observations de halos de matière noire.

  12. #9
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    Citation Envoyé par 1h1ng01 Voir le message
    Cela sent un peu la théorie ad hoc.
    Ca l'est. Mais pas plus que toutes les autres hypothèses.
    Et il est normal de poser des tas d'hypothèses puis de vérifier. On a quand même plus trop de candidats possibles
    (mond, axion, TN de taille intermédiaire, quelques autres trucs... les wimps sont devenues moins probables mais ne sont pas exclus et de 1 à 10% peut encore venir de machos, de gaz neutres,...)

    Citation Envoyé par 1h1ng01 Voir le message
    Et cela n'explique pas les observations de halos de matière noire.
    En partie, ça peut expliquer
    (mais aucune hypothèse n'est irréprochable et il n'est pas exclut d'avoir deux ou trois causes)

    On en sait beaucoup moins sur l'énergie noire (et tu verras en lisant le magazine, j'ai trouvé les derniers articles assez redondants, forcément, mais je trouve qu'ils auraient pu mettre alors un article approfondissant les alternatives possibles avec l'asymétrie ou les hétérogénéités ou les SN atypiques.... enfin, bon, qui vivra verra comme disait le cochon).
    Dernière modification par Deedee81 ; 11/02/2020 à 10h28.
    Keep it simple stupid

  13. #10
    Olorin

    Re : Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    il me semble surprenant de chercher à développer au XXIe siècle une théorie de la gravitation modifiée avec un domaine de validité moindre que celui de la relativité générale. Cela sent un peu la théorie ad hoc.
    Comme l'a déjà précisé Deedee, pas plus que d'autres! L'hypothèse de matière noire est aussi complètement ad hoc, tout comme l'inflation et l'énergie noire. Et pour rappel, ces trois hypothèses sont formulées pour sauver la RG d'être falsifiée là où ses prédictions ne collent pas aux observations: gravité des galaxies et amas ( matière noire), homogénéité du CMB et horizon ( inflation) et accélération de l'expansion ( énergie noire). Donc c'est loin d'être déconnant de se demander si la RG est la bonne théorie de la gravitation et si on peut lever le trio ad hoc avec moins d’hypothèses. Et il faut aussi garder à l'esprit que MOND en tant que telle n'est pas vraiment une théorie, c'est une loi phénoménologique (comme la loi de Newton) relativement simple, très contrainte ( 1 seul paramètre universel a0 ) et qui se révèle d'une efficacité redoutable ( bien mieux que la DM) au moment de décrire et de prédire la dynamique des galaxies. Il faut bien souligner que MOND, malgré sa simplicité, a fait des prédictions en plein dans le mile ( absence de "matière noire" pour les galaxies UCD, abondance et dynamique des galaxies satellites), explique très naturellement beaucoup d'observables dont la relation de Tully-Fischer, alors que dans tous ces cas l’hypothèse CDM est à la peine. Pourquoi et comment se fait-il que la supposée "meilleure" théorie soit autant à la ramasse dans les domaines où elle devrait parfaitement performer? Pourquoi et comment se fait-il que la bien maigre loi mondienne réussisse bien mieux? Peut-être bien parce qu'elle est la limite aux très faibles accélérations d'une meilleure théorie de la gravitation, qui n'est pas la RG, et qui reste à découvrir!

  14. #11
    1h1ng01

    Re : Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    C'est vrai. Alors dans le todo pour la RG 2.0 :
    - quantification
    - plus de constante cosmologique
    - MOND compatible = plus de matière noire
    Yapluka

  15. #12
    Olorin

    Re : Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    C'est vrai. Alors dans le todo pour la RG 2.0 :
    - quantification
    - plus de constante cosmologique
    - MOND compatible = plus de matière noire
    Yapluka
    Il reste un travail considérable effectivement. Ne pas oublier que les recherches sur MOND et ses plus vastes implications ne disposent pas de la "workforce" et des financements dont dispose le "status quo", d'où les progrès évidemment beaucoup plus lents, bien que particulièrement significatifs. Si on compare le ratio fonds disponibles/ équipes actives coté MOND/alternatives a ce qui se fait coté LCDM, les résultats sont extrêmement encourageants d'un coté et extrêmement décevants, pour ne pas dire "brocouillesques" de l'autre .

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  17. #13
    JPL
    Responsable des forums

    Re : Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    Le problème est que, probablement par manque d’information, je ne vois pas pour quelle raison théorique la loi est modifiée. Cela ressemble à une modification ad hoc de Newton au départ, alors que dans Newton la loi repose sur un postulat logique et explicable : la loi du carré de l'inverse de la distance.

    Si quelqu’un peut m’éclairer sur ce point j’en serais ravi parce que je n’ai jamais lu aucun article, même de très bonne vulgarisation, qui avance autre chose qu’un argument uniquement pratique. On fait ça pour que ça colle aux observations.
    Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac

  18. #14
    Olorin

    Re : Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    je ne vois pas pour quelle raison théorique la loi est modifiée.
    La raison est simple: notre meilleure théorie de la gravitation ne rend pas compte de ce que l'on observe en terme de dynamique stellaire dans les galaxies et les amas! On peut soit postuler qu'une forme de matière exotique existe en abondance, c'est l'hypothèse de matière noire, soit partir du principe que notre meilleure théorie n'est peut-être pas aussi bonne que l'on croit et essayer de deviner ce qu'elle devrait donner a la limite des faibles accélérations ( MOND) ce qui est , bien curieusement, le seul régime où il semble nécessaire de rajouter qqchose ( ce qui est très, très problématique pour l'approche matière noire).

    Cela ressemble à une modification ad hoc de Newton au départ,
    Pas plus que l'hypothèse de matière noire, qui est aussi complètement ad hoc par rapport a ce que l'on croit comprendre des formes de matière et de leurs interactions. Nous n'avons encore aucune théorie valable de ce qu'est censé être la matière noire. On persisterait donc avec une théorie de la gravité + un silence total sur ce qui devrait être 75% du contenu de l'univers?

    alors que dans Newton la loi repose sur un postulat logique et explicable : la loi du carré de l'inverse de la distance.
    Qui décrit très bien la gravité aux accélérations intermédiaires. Comme ni elle ni la RG ne marche aux très faibles accélérations, il est parfaitement raisonnable d'essayer une nouvelle loi limite. C'est ce que fait MOND, avec les succès qu'on lui connaît.

    On fait ça pour que ça colle aux observations.
    Ce qui est la base de toute théorie scientifique un peu quand même. Sauf que MOND est infiniment plus contrainte que LCDM par exemple ( 1 parametre libre universel qui plus est!). Et ce qui est fabuleux et toujours souhaitable en science c'est que la théorie fasse des prédictions, c'est à dire décrive correctement des effets ou des résultats dans des cas spécifiques non encore observés et qui se doivent d'être cohérents avec la théorie. MOND a su faire cela bien mieux que LCDM aux échelles galactiques depuis au moins 20 ans maintenant. Pas mal pour du ad hoc a un paramètre universel !

    La hype qui va avec MOND est due essentiellement à:
    1/ Sa simplicité. Une loi phénoménologique qui tiens sur un quart de ligne et qui n'a qu'un paramètre universel (non ajustable une fois déterminé).
    2/ Son pouvoir prédictif. MOND a prédit bon nombre d'observations astrophysiques clés récentes, là où LCDM a échoué. Les prédictions phares de LCDM quant a la découverte de particules de matière noire en accélérateurs et ou/en détecteur ont toutes échouées jusqu'à présent. Je ne peux que mettre l'emphase la dessus: LCDM prédit l'existence de particules de matière exotique qui n’interagissent pas avec l’électromagnétisme. La chasse à été vaine sur ce terrain jusque là. Si comme le pense les partisans de gravité modifiée de telles particules n'existent pas, la prédiction de MOND est que la chasse sera vaine ad vitam. Cela est aussi une prédiction de MOND qui continue d'être vérifiée jour après jour, année après année, décennie après décennie!
    3/ Les multiples échecs et "false claims" de LCDM a son endroit. On ne compte plus le nombre d'articles sensationnalistes qui ont affirmés: ceci falsifie MOND, cela aussi etc... et qui on tous fait Psshhiit ! en y regardant de plus près. Cela enlève de la crédibilité aux scientifiques qui s'accrochent dogmatiquement a LCDM et rempli d'espoir ceux qui pensent qu'une alternative à la RG est la solution aux crises actuelles en physique fondamentale.

    Maintenant, si MOND est correcte dans son approche, elle n'est que la loi limite d'une nouvelle théorie de la gravité non encore construite/découverte. C'est là que réside le plus gros du travail: trouver et formuler cette nouvelle théorie et reprendre notre cosmologie en fonction de cette nouvelle physique, et, comme on pourrait s'y attendre, la tache est colossale. Ce n'est clairement pas avec une dizaine d'experts MOND sur terre qu'on va avancer vite sur le sujet. A moins que la RG ne soit définitivement falsifiée par un nouveau résultat radical qui pousserait un peu tout le monde a chercher ailleurs. La falsification prochaine de la RG est aussi une prediction de MOND, puisque dans ce cadre, la RG n'est pas la bonne théorie de la gravitation. De mon coté, je m'attends à une violation du principe d’équivalence pour l'antimatière au CERN.

  19. #15
    shaka75

    Re : Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    il me semble surprenant de chercher à développer au XXIe siècle une théorie de la gravitation modifiée avec un domaine de validité moindre que celui de la relativité générale
    100% d'accord, les lois de Newton étant une conséquence des lois plus générales d'Einstein, il serait plus logique de re-travailler les équations d'Einstein avant celles de Newton...

    Il y a aussi la carte de distribution des densités de matière obtenue grâces aux effets de lentille gravitationnelle qui ne correspond pas du tout à la carte de distribution de la matière visible.

  20. #16
    Olorin

    Re : Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    100% d'accord, les lois de Newton étant une conséquence des lois plus générales d'Einstein, il serait plus logique de re-travailler les équations d'Einstein avant celles de Newton...
    Et on les retravaille comment? Dans le but de donner quoi ? MOND sert justement de guide expérimental a ce que devrait être la limite très basses accélérations d'une meilleure théorie. En d'autres termes: toute meilleure théorie de la gravitation doit fortement ressembler à MOND aux très basses accélérations. Et même toute bonne théorie RG+matière noire se doit d'expliquer pourquoi la loi de MOND fonctionne aussi bien aux échelles galactiques.

    Il y a aussi la carte de distribution des densités de matière obtenue grâces aux effets de lentille gravitationnelle qui ne correspond pas du tout à la carte de distribution de la matière visible.
    Je ne le rappellerais jamais assez ici: MOND n'est pas une théorie de la gravité mais une simple loi phénoménologique. Pour expliquer le bullet cluster, il faut deviner ce que pourrait être une extension relativiste capable de gérer les lentilles gravitationnelles, et il en existe plusieurs qui font certaines choses bien et d'autres moins bien. En particulier, il est parfaitement déraisonnable de croire qu'une loi à symétrie sphérique et classique, non relativiste, comme MOND fonctionne bien à l’échelle des amas. Il se trouve que des études plus poussées démontre bien que dans le cas d'extensions relativistes de MOND, les cartes de mirages gravitationnels de systèmes multi-centrés comme le bullet cluster ne coïncident pas nécessairement avec le centre de masse du système ( comme on pourrait naïvement le croire avec MOND seul) et peuvent parfaitement être rendu compatibles avec ce qui est observé, a condition de rajouter un pourcentage de matière "noire" sous la forme de baryons manquants ou bien de neutrinos massifs ( cf https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0606216.pdf). Par contre, la vitesse de l'onde de choc du bullet cluster n'est pas correctement prédite par LCDM, là ou la gravité supplémentaire agissant a large distance de MOND donne bien les vitesses observées. Le bullet cluster n'est donc pas plus un problème pour MOND et ses extensions actuelles ( loin d'être le mot de la fin en la matière amha) qu'il ne l'est pour LCDM! ( voir https://backreaction.blogspot.com/20...e-against.html par exemple, ou les conférences de Francoise Combes au collège de France).

  21. #17
    shaka75

    Re : Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    Je me doute bien qu'il n'est pas si facile de revoir la RG tellement elle est puissante et que ses fondements sont solidement ancrés dans des concepts mathématiques purs (on pourrait presque la considérer comme un ensemble de théorèmes à ce niveau-là).

    Aussi, on n'est plus à une époque où on inventait des lois empiriques pour coller à la réalité ; de nos jours, cela relève davantage de la numérologie que de la science. Une bonne théorie est d'abord cohérente avec des principes fondateurs clairs (comme les symétries).

    Aujourd'hui, il me paraît déraisonnable de penser qu'introduire un paramètre pour briser une loi physique en 2 (1/r² & 1/r) ne soulève pas des incohérences. Y'aurait-il une sorte d'horizon qui séparerait 2 régions de l'espace-temps où des lois différentes s'appliqueraient ? Une frontière physique devrait se manifester, non ? Autant pour un trou noir cela se comprend à cause des limites du modèle RG, mais ils en sont une conséquence, pas un fondement ; Einstein n'a pas théorisé sa RG à la suite de la découverte des trous noirs. Et d'ailleurs pourquoi se limiter à seulement 1/r² et 1/r ? Pourquoi ne pas étudier l'ensemble des polynômes en (1/r)^n ? Avec des coefficients ad-hoc, il serait facile d'obtenir une loi qui approxime mieux les observations...

  22. #18
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    Salut,

    Citation Envoyé par shaka75 Voir le message
    Je me doute bien qu'il n'est pas si facile de revoir la RG tellement elle est puissante et que ses fondements sont solidement ancrés dans des concepts mathématiques purs (on pourrait presque la considérer comme un ensemble de théorèmes à ce niveau-là).
    Il est curieusement plus facile de modifier la RG que la MQ ou la RR. Sans doute à cause de la faiblesse de certains effets. Mais ça reste en effet difficile. Il n'y a pas beaucoup de théories passant les tests PPN https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_PPN
    (formulation permettant de comparer des théories fort diverses. C'est beaucoup plus complet en annglais avec en plus un lien en bas vers un grand tableau de comparaison des théories).

    Citation Envoyé par shaka75 Voir le message
    Aujourd'hui, il me paraît déraisonnable de penser qu'introduire un paramètre pour briser une loi physique en 2 (1/r² & 1/r) ne soulève pas des incohérences.
    Tel quel, ce n'est pas impossible (*) mais je sais qu'il existe une version relativiste de MOND. Je n'en sais pas plus.
    Voir : https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%...nseur-scalaire
    (je ne suis jamais très chaud pour des modifs que l'on place dans les "zones d'ombres" échappant à l'expérimentation.... comme la théorie de Gihrardi et ses améliorations de MQ avec réduction physique. Ce qui n'est pas un jugement valeur, juste un jugement de goût).

    (*) dès qu'on ajoute des termes à l'équation d'Einstein il faut être vachement prudent. Je l'avais constaté avec la gravitation quantique semi-classique ou les termes de dérivés supérieures du tenseur métrique conduisent à des inconsistances. Mais je ne jugerai pas le cas de la théorie tenseur-scalaire que je ne connais pas d'autant qu'ajouter un champ scalaire (comme on le fait aussi dans les théories de quintessence pour l'énergie noire), ça, par contre, ça ne cause aucun soucis.

    Bref : le mieux qu'on a à faire est :
    - théoriser dans son petit coin (ce que je fais comme beaucoup d'autres, bien que moi c'est plutôt autour des modèles de théorie quantique des champs et dans les méthodes de quantification pour les théories invariantes par difféomorphisme. Enfin, patauger serait peut-être plus correct que théoriser )
    - suivre les actus des expériences et observations. De toute façon, il ne se passe pas une semaine sans un résultat passionnant
    Dernière modification par Deedee81 ; 14/02/2020 à 06h42.
    Keep it simple stupid

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  24. #19
    Olorin

    Re : Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    Je me doute bien qu'il n'est pas si facile de revoir la RG tellement elle est puissante
    La RG est une théorie redoutablement effective au moment de rendre compte de nombre de phénomènes observés, mais le devient beaucoup moins pour d'autres. Il faut rappeler qu'en l'absence de preuve de l'existence de la matière noire, de théorie valable pour l’énergie noire et pour l'inflation, la RG a bien été falsifiée 3 fois, à l'aide de 3 observations indépendantes où la RG faisaient des prédictions non ambiguës! Et je ne parle même pas de la difficulté de la réconcilier avec la MQ, difficulté qui émane principalement du traitement très particulier qu'elle réserve au concept de temps et d'espace, et qui n'est peut-être pas le bon.

    ses fondements sont solidement ancrés dans des concepts mathématiques purs (on pourrait presque la considérer comme un ensemble de théorèmes à ce niveau-là).
    Pas tout à fait. La RG s'appuie sur un postulat physique, le principe d'équivalence faible, qui découle des travaux qui datent de Galilée et qui étaient purement empiriques avant qu'ils ne soient expliqués par la mécanique Newtonienne. Einstein a généralisé ce principe aux référentiels en accélération uniforme ce qui donne le principe d'équivalence fort. Le formalisme mathématique a été développé sur la base de principes physiques, et pas l'inverse.

    Aussi, on n'est plus à une époque où on inventait des lois empiriques pour coller à la réalité ; de nos jours, cela relève davantage de la numérologie que de la science.
    Les physiciens n'inventent pas les lois empiriques, ils les découvrent! Il est parfaitement stérile d'un point de vue scientifique d'écarter la validité ou la pertinence de lois empiriques au prétexte qu'on a rien de "théorique" à se mettre sous la dent qui permette a un moment donné de les expliquer pleinement. Ce qui relève plus de la numérologie selon moi, c'est de ne pas se mettre à l'écoute de ce que trouvent les expérimentateurs et de s'enfermer dans des tour d'ivoires purement théoriques qui n'aboutissent à aucun progrès scientifique et n'explique rien de nouveau sur le monde matériel, physique réel, tel qu'observé.

    Une bonne théorie est d'abord cohérente avec des principes fondateurs clairs (comme les symétries).
    La capacité d'abstraction mathématique a été extrêmement fertile en physique jusque là, c'est une évidence. Les symétries sont à la base du modèle standard avec tous les succès qu'on lui connaît. Mais force est de constater que l'extension de ces principes/méthodes ces dernières décennies n'ont rien donné de nouveau, pour ne pas dire mise en échec. Vouloir à tout pris faire plier la nature a nos préconceptions esthétiques, mathématiques n'a pas l'air de fonctionner si bien dans l'histoire la plus récente de la physique fondamentale. Je pense aux théories supersymétriques dont les modèles les plus simples et "naturels" se sont déjà pris de bons coups de butoir expérimentaux, là où la majorité des théoriciens avaient mis leur bras a couper qu'ils allaient passer les tests avec brio...Il parait évident que persister dans une démarche purement mathématique/esthétique sans guidage expérimental rigoureux ne nous apprendra rien de décisif sur la réalité physique du monde. C'est une impasse intellectuelle et il serait sain de le réaliser.

    Aujourd'hui, il me paraît déraisonnable de penser qu'introduire un paramètre pour briser une loi physique en 2 (1/r² & 1/r) ne soulève pas des incohérences. Y'aurait-il une sorte d'horizon qui séparerait 2 régions de l'espace-temps où des lois différentes s'appliqueraient ? Une frontière physique devrait se manifester, non ?[...]Et d'ailleurs pourquoi se limiter à seulement 1/r² et 1/r ? Pourquoi ne pas étudier l'ensemble des polynômes en (1/r)^n ? Avec des coefficients ad-hoc, il serait facile d'obtenir une loi qui approxime mieux les observations...
    MOND utilise déjà des fonctions continues du ratio x=a/a0 comme:





    Les trois ont les bons comportements aux limites et sont donc cohérentes avec les observations, même si la première est la plus utilisée. On peut noter ici qu'au lieu de prendre une accélération critique a0 comme paramètre, on peut lui préférer une distance critique r0 qui dépend de a0 tel que:



    avec Mv la masse lumineuse intégrale jusqu'à r0 et remplacer le ratio a/a0 par (r0/r)2.

  25. #20
    Olorin

    Re : Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    (*) dès qu'on ajoute des termes à l'équation d'Einstein il faut être vachement prudent. Je l'avais constaté avec la gravitation quantique semi-classique ou les termes de dérivés supérieures du tenseur métrique conduisent à des inconsistances. Mais je ne jugerai pas le cas de la théorie tenseur-scalaire que je ne connais pas d'autant qu'ajouter un champ scalaire (comme on le fait aussi dans les théories de quintessence pour l'énergie noire), ça, par contre, ça ne cause aucun soucis.
    Très honnêtement, même si je trouve les tentatives d'extensions relativistes de MOND plus que louables, je ne suis pas vraiment convaincus de leur validité fondamentale. Je pense qu'il manque des ingrédients physiques radicalement novateurs pour percer correctement les mystères qui restent à éclaircir. Dans mes recherches récentes qui visent à trouver une théorie quantique du champ gravitationnel, je me suis intéressé aux tentatives reposant sur un champ intermédié par des bosons de spin 1, comme l'électromagnétisme. Vous me direz que c'est complètement hérétique puisque ces approches prédisent que les masses de mêmes signes se repoussent, ce qui est intuitif car c'est ce qui se passe en EM, une théorie de champ de spin 1! Je suis parti épluché la littérature et je suis tombé sur des travaux pionniers de Maxwell sur le sujet, qui sont résumés ici: https://mathpages.com/home/kmath613/kmath613.htm et que j'ignorais. L'idée est que la loi de gravitation ressemble trop a l’électromagnétisme pour être une simple coïncidence. D'ailleurs, les limites basses accélérations de la RG redonnent, a quelques détails près, la théorie du gravitoélectromagnétisme déjà trouvé par Heaviside en 1893 par extension des travaux de Newton et Maxwell, soit 22 ans avant la première publication de la RG. Maxwell cherchait a expliquer les apparentes "actions a distance" de sa théorie par un intermédiaire se comportant comme un milieu diélectrique qu'il identifiait avec l'ether luminifère. Des raisonnements mécaniques en terme d’énergie du champ permettait d'expliquer la transmission des forces de proche en proche par l'alignement des dipôles électriques qui constituait l'ether. La ressemblance de ces propriétés avec le concept beaucoup plus moderne de vide quantique m'a semblé frappante, pour ne pas dire bluffante! Son raisonnement n’étant pas trop déconnant pour les forces électromagnétiques, il a voulu l'étendre à la gravité, et là c'est le drame! Comme des charges de même signe que l'on rapproche et qui font augmenter l'énergie du champ électromagnétique impliquant une répulsion des charges conformément à l'observation ( elles tendent a minimiser l'énergie du champ ), des masses de mêmes signes font également augmenter l'énergie du champ gravitationnel lorsqu'elles se rapprochent et devraient se repousser alors qu'on observe qu'elles s'attirent! Pour palier a cela, il fit l'hypothèse que l'énergie de champ d'une masse devait être négative, de sorte que le rapprochement des masses la rend d'autant plus négative, ce qui rend le tout compatible avec une force d'attraction pour des masses de mêmes signes! Comme il n'aimait pas ce concept d'énergie négative, il postula qu'en plus, le milieu devait contenir une quantité d'énergie gravitationnelle positive colossale de sorte que les différences d'énergie du champ relatives au déplacement de masses soit conforme avec une énergie de champ positive et une attraction des masses. Voilà tout pour le résumé historique.

    Si on essayait de ramener tout cela a ma "Pet theory" selon laquelle l'antimatière possède une charge gravitationnelle négative et une charge inertielle positive de même valeur. D'un coté on a un champ quantique gravitationnel intermédié par un boson de spin 1 mais qui est "habillé" par les propriétés du milieu, le vide quantique, qui possède à la fois des propriétés diélectriques ( acquis) et di-gravitationelles ( qui restent à vérifier et qui se révéleront comme correctes si et seulement si l'antimatière est repoussée dans le champ de gravité la Terre). On comprend alors que si j'éloigne mes masses, l'énergie du champ de polarisation gravitationnelle du vide augmente, puisque les dipôles qui apparaissent entre et autour des masses rajoutent une densité de masse de polarisation. Peut-être qu'avec cet effet nouveau, on devrait pouvoir construire quelque chose de cohérent, en tout cas c'est une piste intéressante à explorer: distinguer les effets de champ purs des effets de son habillage par des champs de polarisation induits par un milieu de couplage qui serait le vide quantique. Les effets de lentilles gravitationnelles seraient la conséquence des modulations des propriétés diélectrique de ce dernier, et non du champ "nu" ( inutile de chercher des théories de champ de spin 2 censé retrouver cet effet par elles-mêmes sans phénomènes de couplage). Les phénomènes de "dilatation" gravitationnelle du temps seraient une illusion due aux variations de la constante diélectrique du vide avec la distance à une source gravitationelle par polarisation gravito-électrique ( la variations des fréquences des horloges atomiques en altitude s'expliqueraient par une mesure différente de epsilon0, pas par un "écoulement" différent du temps qui resterait un paramètre physique absolu et universel qu'il conviendrait de ramener systématiquement aux mécanismes des horloges employées et pouvant être perturbés). Je vous laisse méditer avec une citation de Maxwell sur ce problème:

    The assumption, therefore, that gravitation arises from the action of the surrounding medium in the way pointed out, leads to the conclusion that every part of this medium possesses, when undisturbed, an enormous intrinsic energy, and that the presence of dense bodies influences the medium so as to diminish this energy wherever there is a resultant attraction. As I am unable to understand in what way a medium can possess such properties, I cannot go any further in this direction in searching for the cause of gravitation

  26. #21
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Actu - Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

    Salut,

    Citation Envoyé par Olorin Voir le message
    Je pense qu'il manque des ingrédients physiques radicalement novateurs pour percer correctement les mystères qui restent à éclaircir.
    Il me semble que c'est Alain Riazuelo qui fait aussi cette remarque : "quelque chose nous échappe".
    Keep it simple stupid

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