Hello
je fais une critique de la construction historique du modèle d'expansion, dites-moi si je me trompe quelque part
Quand Einstein tente d'appliquer la RG, vouée à une description locale de la géométrie, en l'extrapolant à l'univers pour lui donner une description dite relativiste, il conçoit que l'univers est fini. C'était une hypothèse raisonnable, après tout on considérait à l'époque que le rayon d'action de la gravitation était infini, il serait absurde de considérer tout effet relativiste d'une masse infinie. Aujourd'hui, on peut étendre cette description à un univers infini, la différence étant que l'on considère que l'univers est plat, que nous ne sentons pas la masse de l'univers, fût-elle infinie. Bon, on sent quand même que cette description est borderline parcequ'il faudrait plutôt parler d'indétermination parceque 0 et ∞ se font face
La vérité c'est qu'on touche aux limites du modèle car la naissance de l'univers (t=0) est localisée en 1point, les infinis s'y entassent avant, à t=1, que la magie opère afin de donner des densités finies, la notion de distance, quand bien même ces dernières sont infinitésimalement grande et petite. Et donc, si au début toute la matière de l'univers était connectée par un champs unifié, le rayon d'action des champs 'craque' et se limite à une quantité de matière finie. Bon, c'est une description à la main, mais on comprend que l'on peut oublier la notion de rayon d'action infini du champs gravitationnel et, du coup, 0 ne fait plus face à un infini, quand bien même on peut encore supposer que l'univers est infini
Mais revenons au modèle d'Einstein puisque le modèle actuel se base sur une modification de celui-ci, quand bien même il faut faire abstraction de ce qui se passe entre t=0 inclus et t=1, voire entre t=1 et l'apparition des particules élémentaires (le modèle standard est assez évasif sur les grandes énergies)
On apprend que, pour intégrer l'expansion dans le modèle d'Einstein, il faut considérer la courbure puisqu'il faut considérer que le champs gravitationnel tend vers 0 à l'infini, ou disons qu'il devient 'négligeable' à partir d'une certaine distance, que l'on est censé mesurer une certaine courbure de la géométrie dans laquelle est enfermée la masse considérée finie de l'univers qui nous conerne. L'expansion intervient pour 'relever le niveau' afin d'obtenir une sorte d'équilibre en introduisant une courbure négative venant compenser la courbure positive de la masse de l'univers. Alors, on mesure effectivement une géométrie plate, mais c'est-pas-clair-parcequ'en-fait-on-ne-s'attendait-pas-à-la-mesurer-plate-vu-que-l'on-s'attendait-à mesurer-une-certaine-courbure-à-partir-de-laquelle-on-pouvait-remonter-le-temps-et-ainsi-déterminer-l'évolution-de-celle-ci-au-cours-du-temps. On-a-alors-parlé-d'inflation-pour-expliquer-que-ce-phénomène-aura-tellement-gonflé-la-géométrie-qu'on-a-l'impression-que-la-géométrie-est-plate-alors-qu'on-est,-en-fait,-sur-une-géométrie-courbe-mais-dont-on-ne-peut-pas-mesurer-la-courbure-tellement-elle-serait-fine. Ce n'est donc pas clair: on introduit l'expansion pour rendre l'univers plat mais on espère mesurer sa courbure... On pourrait déjà parler de l'énergie noire mais ça rendrait encore moins claire cette histoire, on mesure un univers plat donc on met ça sur le compte de l'inflation: l'univers a tellement gonflé que l'effet serait encore trop fin pour être mesuré dans la courbure
Ce n'est donc pas clair mais on doit se souvenir qu'on est dans un modèle et qu'on touche, une fois de plus, à ses limites
Toujours est-il que les redshifts cosmo sont bien présents et la seule interprétation que l'on a sous la main est l'expansion, donc on continue. Dans l'idée, Einstein, qui avait dans l'idée que l'univers était courbe du fait de sa masse finie, introduit la constante cosmologique dans ses équations pour éviter que l'univers ne s'effondre sous son propre poids. En faisant ça, il introduit donc une courbure négative non locale, ce qui provoque l'effet inverse de la gravitation, les masses ont alors tendance à se repousser. Un effet délétère à cette modification est que plus les objets sont éloignés, plus la 'force' de répulsion est cumulée et donc forte, plus ils auront donc tendance à s'éloigner, c'est l'expansion. L'effet d'équilibre local se transforme en un effet de déséquilibre à grande échelle. Formidable, à partir d'une équation à vocation locale, et à partir d'une volonté d'avoir un univers en équilibre, il semble donc qu'on arrive à l'extrapoler à l'univers et à en décrire son comportement, dit alors relativiste
Le problème, dans cette description, c'est évidemment la finitude de l'univers. Car on en arrive à dire que nous en serions au centre, que la matière nous retomberait dessus si l'expansion n'était pas présente. Or ce concept a bien entendu évolué, on parle d'univers observable, nous sommes au centre de ce que nous pouvons voir, au centre de la matière avec laquelle nous sommes en interaction. Une galaxie au loin est au centre de son univers observable et une partie de la matière avec laquelle elle est en interaction nous est inaccessible, il faut s'imaginer deux boules de même taille qui ne s'intersectent qu'en partie vu qu'elles ne sont pas centrées sur le même point. En principe ces boules gonflent avec le temps, nous voyons de plus en plus loin. Dans le modèle d'expansion, pas évident de se représenter la chose, soit les galaxies se rapprochent de plus en plus de l'horizon (la surface d'une boule), soit elles s'en échappent, il faut s'imaginer un 'flux géométrique' qui traverse cette surface, emmenant avec lui les galaxies au delà de l'horizon
Avec ce nouveau concept, on comprend surtout qu'une masse est attirée par la masse de l'univers observable dans toutes les directions, et que donc on ne peut plus faire intervenir la notion de courbure pour signifier que l'univers s'effondrerait sous son propre poids, tout au plus peut-on parler d'effets locaux, les galaxies se tombent dessus localement, et si on extrapole, on en arrive à dire que l'évolution de l'univers se poursuit localement avec des trous noirs de plus en plus gros, je ne précise pas leur rythme de formation, il peut s'avérer être de plus en plus lent. Tout ça pour dire qu'on peut toujours parler d'univers statique tout en parlant d'une tendance qui se terminerait par la fin de l'univers en la formation d'un 'trou noir infini' du simple fait d'interactions locales. Alors, certes, on pourrait parler de l'énergie noire qui viendrait contrecarrer ce 'plan' mais euh... ses dernières mesures ne sont plus aussi affirmatives sur son comportement passé, encore moins donc sur son comportement futur. Disons que pour rester dans le modèle d'expansion, on peut partir de cette description tout en ajustant des paramètres, en faisant varier la constante cosmologique à priori, rappelons-nous qu'on est dans un modèle qui patauge au milieu de mystères interprétés, il faut quand même que l'on parte d'une base et puis on ajuste
Voilà voilà, est-ce que je résume bien la situation?
N'est-il pas temps de revoir le concept d'expansion, vu qu'elle a été théoriquement introduite pour rendre stable un univers que l'on pensait courbe?
Peut-on, enfin, considérer que l'expansion, hors énergie noire, est un phénomène consommateur d'énergie, une énergie nécessaire pour contrer les effets attractifs de la gravitation? Après tout, elle a été introduite en ce sens, puisque sans elle l'univers s'effondre sur nous dans la vision d'Einstein et, dans une vision plus moderne (on parle alors d'univers observable), il s'effondrerait sur lui-même (en tout cas jusqu'aux dimensions qu'il avait à t=1, avant éventuellement de rebondir comme dans la théorie de l'univers en rebond, pas encore compris quourpoi la théorie quantique à boucle le prédit). Comment en est-on arrivé à dire que l'expansion est un phénomène naturel sur lequel il n'est plus besoin de revenir alors que courber négativement l'espace demande de l'énergie? Comme dans le vaisseau d'Albuquerque, courber l'espace de façon à le faire avancer demanderait beaucoup d'énergie...
Deuxièmement, on a validé l'expansion par les observations grâce aux redshifts cosmo. Seulement, on en a déduit l'équation de Friedmann, sur la base de l'expansion donc, qui prédit une variation du taux d'expansion en fonction de la densité. Alors certes il s'agit d'une densité uniforme (qui évolue dans le temps) mais il faut que l'on puisse la valider, par exemple suivant les variations de densité le long de la ligne de visée, ce qui n'a jamais été produit par une quelconque mesure, en tout cas aux petites et moyennes échelles, l'univers n'étant uniforme qu'à grande échelle. N'est-il alors pas temps de revoir l'interprétation des redshifts? Après tout, on peut très bien avoir fait deux erreurs d'affilée, théorie et interprétation, c'est courant en science, la possibilité de la présence de biais dans les raisonnements étant plus probable que celle de leur absence
Ne peut-on pas interpréter la platitude de l'univers comme étant le résultat d'une apparence par un potentiel gravitationnel non nul et constant spatialement? Après tout un espace plat est un espace où il n'y a rien par définition (même pas des photons puisque dans la théorie actuelle ils courbent eux-aussi la géométrie, en fait), tout se passerait comme si nous étions au fond d'un puits gravitationnel, celui de la masse de l'univers observable, au centre de laquelle toute masse flotte (elle flotte au centre de son univers observable), on dirait alors que l'univers est tangentiellement plat. Peut-on alors lier la constante cosmologique avec ce potentiel? Et, si l'on cherche à parler d'équilibre, plutôt donc que partir sur l'hypothèse que le potentiel doit rester globalement nul (un équilibre qui demande donc une énergie d'expansion sortie d'on ne sait-z-où), quourpoi ne rechercherait-on pas à identifier un phénomène qui viendrait compenser l'évolution de ce potentiel? Dans le modèle de de Sitter, discuté ici, la constante cosmologique peut apparaître à droite de l'équation en faisant varier le coefficient devant t ou x tout en restant à l'équilibre, ce qui, d'une manière ou d'une autre, cela reviendrait à faire varier la gravitation puisque ce coefficient ferait varier localement ou le temps ou l'espace, in fine en faisant varier la courbure locale, ce qui se traduirait par la variation d'un potentiel gravitationnel par défaut (on me fait remarquer que le modèle décrit dans le wiki utilise des 'coordonnées ambiantes', c'est quourpoi j'ai dit "faire varier localement le temps ou l'espace", alors que bon il faudrait dire "faire varier l'évolution du temps ou la courbure spatiale" pour être plus juste, mais bon tout le monde aura compris que le modèle utilisé dérive de la métrique de Minkowski, donc vous ferez vous-même l'extrapolation suggérée par l'article), en somme on parlerait d'un univers 'tangentiellement plat'. Toujours par extrapolation, la relativité générale pourrait donc accepter une constante cosmologique si, dans le même temps, l'intensité de la gravitation variait d'autant (en tout cas suivant une loi permettant l'équilibre), le facteur concomitant étant donc la taille d'un univers observable en croissance. Je dis ça je dis rien, le modèle de détente décrit dans le premier lien semble répondre à cette description, la constante cosmologique y décrivant la dilatation croissante non locale de l'espace dans le temps tandis que le coefficient sus-dit décrit une gravitation décroissante locale dans le même temps, comme un corollaire de la relativité générale puisque l'évolution croissante ou décroissante des masses fait varier directement la dilatation ou la contraction de leur espace environnant. On rejoindrait l'idée que les photons voient leur fréquence impactée par leur trajet, à ceci près que c'est le fait de quitter leur source, suivant les lois du décalage gravitationnel by Einstein. En clair, on reste donc, finalement, dans l'univers d'Einstein, on ne fait que ôter les considérations by Lemaître&Friedmann&Hubble&cons orts dans le modèle actuel, c'est du modèle d'Einstein 100%, certes dans une conception d'univers (observable) plus moderne, disons 99%
On se lance dans les calculs? Qui commence? Il reste 1% à faire, ça devrait pas être compliqué! On pourrait s'appuyer sur le modèle de détente (pour ceux qui ne lisent que les conclusions: relaxation locale des densités concomitante à la dilatation non locale du vide) mais j'utilise un autre raisonnement, il s'agit plutôt de retrouver ses lois par le biais de la RG, je pense que ce serait plus rapide d'en discuter par ici. Qui aurait la prétention d'achever le travail d'Einstein? Hein qui? Parceque moi, ma modestie m'étrangle à tel point que j'hésite à dire qu'il faut retoquer Einstein argh, ça y est, je l'ai dit, arghhh...
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Envoyé par pm42 
