Il n’y a pas de Big Bang

motelNous vivons dans un univers qui se dilate et se contracte sans fin

Est-ce que l’univers se répète tous les x milliards d’années? Un nouveau modèle cosmologique qui semble démontrer que l’univers peut indéfiniment se dilater et se contracter, se pose en rival des théories sur le Big Bang et résout un épineux problème de la physique moderne, d’après les physiciens de Chapel Hill de l’University of North Carolina. Une nouvelle vue qui exige une nouvelle approche de notre conception du temps – celle-ci a plus en commun avec les vues «cycliques» du temps défendu par les anciens penseurs comme Platon, Aristote et Leonard de Vinci, qu’avec la vue linéaire du temps du calendrier chrétien et de la Bible si profondément ancrée dans la pensée occidentale moderne.

 

Le modèle cyclique proposée par le Dr Paul Frampton, Louis J. Rubin Jr. distingués professeurs de physique au College UNC of Arts & Sciences, et leur co-auteur Lauris Baum, étudiant diplômé de l’UNC en physique, a quatre grands axes: expansion, point de non retour, contraction et rebond.

Au cours de l’expansion, l’énergie sombre – la force inconnue provoquant l’expansion de l’univers à un rythme accéléré – pousse et pousse tous les fragments de matière en plaques si loin que rien ne puisse combler les lacunes. Tout des trous noirs aux atomes se désintègre. Ce point, juste une fraction de seconde avant la fin des temps, est le point de non retour.

Au point de non retour, chaque fragment s’effondre et se contracte individuellement au lieu de se rassembler dans un effet inverse du Big Bang. Les fragments deviennent un nombre infini d’univers indépendants qui se contractent puis rebondissent de nouveau et l’expansion similaire au Big Bang reprend.
«Ce cycle se produit un nombre infini de fois, éliminant ainsi tout début ou toute fin du temps», dit Frampton. « Il n’y a pas de Big Bang. »

Les cosmologistes ont commencé par proposer un modèle d’univers oscillant, sans commencement ni fin, comme alternative au Big Bang dans les années 1930. L’idée a été abandonnée car les oscillations ne pouvaient se concilier avec les règles de la physique, y compris la seconde loi de la thermodynamique, dit Frampton.

La deuxième loi dite d’entropie (une mesure du désordre) ne peut pas être détruite. Mais si l’entropie augmente d’une oscillation à l’autre, l’univers s’agrandit à chaque cycle. «L’univers grandirait comme une boule de neige qui roule, » dit Frampton. Chaque oscillation deviendrait également de plus en plus longue. « En extrapolant une remontée dans le temps, cela implique que les oscillations avant notre présent étaient de plus en plus courtes. Cela conduit inévitablement à un Big Bang « , dit-il.

Frampton et Baum contourne le Big Bang, en postulant qu’au point de non retour, toute l’entropie restant dans les fragments est trop éloignée pour une interaction. Avec chaque fragment causal devenu un univers séparé permet à chaque univers de se contracter en étant essentiellement vide de matière et d’entropie. «La présence de toute matière crée des difficultés insurmontables à la contraction, » dit Frampton. «L’idée de revenir au vide est l’ingrédient le plus important de ce nouveau modèle cyclique.

La clé du modèle de Frampton et de Baum est une hypothèse sur l’équation d’état de l’énergie sombre – la description mathématique de la pression et la densité. Frampton et Baum posent que l’équation d’état de l’énergie sombre est toujours inférieur à -1. C’est ce qui distingue leur travail d’un modèle cyclique similaire proposé en 2002 par les physiciens Paul Steinhardt et Neil Turok, qui ont pausé que l’équation d’état n’est jamais inférieure à -1.
Une équation négative de l’état donne à Frampton et Baum un moyen d’arrêter le gonflement irréversible de l’univers, une fin que les physiciens appellent le «Big Rip [1]. » Les deux scientifiques ont constaté que dans leur modèle, la densité d’énergie noire devient égale à la densité de l’univers et que l’expansion s’arrête juste avant le Big Rip.

univers

Une des sondes spatiales les plus importantes du siècle est la Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP [2]) lancée en 2001 pour les fluctuations de température du rayonnement thermique cosmologique, ainsi que sa polarisation , (CMB [3]), les restes de chaleur rayonnante vestiges de l’ancien Big Bang d’il y a 14 milliards d’année. Les anisotropies à leur tour sont utilisés pour mesurer la géométrie de l’univers, son contenu, et son évolution, et, peut-être surtout, pour tester le modèle du Big Bang, et la théorie de l’inflation cosmique. Les données de WMAP semblent soutenir un univers qui est dominé par l’énergie sombre sous la forme d’une constante cosmologique.

Peut-être pas surprenant, à ce jour il n’y a pas de données à l’appui pour confirmer la théorie du Big Bang, bien que les résultats ne soient pas suffisamment sensibles pour exclure l’omniprésent Big Bang / modèle d’expansion.

L’influence des ondes gravitationnelles sur la polarisation est différente de celle de la répartition globale d’énergie, il devrait donc être possible de dire d’après la polarisation des scans de WMAP si la variation est en provenance de contraste de densité d’énergie (chaleur) ou des ondes gravitationnelles que le Big Bang aurait produites.

Les grands astrophysiciens du monde sont convaincus que grâce à une sonde suffisamment sensible, telle que le nouveau télescope Planck [4] avec ses relevé CMB plus détaillé, ils pourront réduire le niveau d’incertitude pour qu’ils puissent définitivement dire si les ondes gravitationnelles qui aurait dû été créé par le Big Bang sont présentes.

Si cette nouvelle génération de télescope Planck montre qu’il n’y a pas de distorsions évidentes causées par les ondes de gravité, cela écartera le Big Bang, son complément la théorie de l’expansion de l’univers, théorie qui explique la soudaine expansion phénoménale de l’espace à partir d’un point minuscule. À sa place il y aura de nouveaux modèles qui soutiendront la perspective de beaucoup de cosmologistes des plus réputés, qui indique que notre univers est seulement un parmi de nombreux autres dans un cycle éternel de naissance et de renaissance.

Les modèles de l’Univers qui impliquent une brane [5] ou un Big Crunch [6] plutôt que le départ à partir de zéro du Big Bang prédisent de beaucoup plus petites ondes de gravité que celles qui viendraient d’un Big Bang. Si l’univers passe par des cycles d’expansion et de contraction, il est possible que les distributions inégales dans l’univers de l’après-Big Bang qui a abouti à la formation des galaxies soient les restes de l’univers avant.
Seulement la gravité ne peut pas exister uniquement dans une brane spécifique, mais elle vagabonde où elle veut, les fuites de notre Brane vers ce que les physiciens appellent «la masse» – le reste de l’espace-temps. La théorie des branes offre une explication plausible et fascinante du pourquoi la gravité est si faible: Peut-être qu’elle n’est pas du tout plus faible que les autres forces, mais juste concentrée ailleurs dans la masse, ou sur un autre brane, fournissant la clé pour comprendre la matière noire qui représente 90% de notre univers.

Si notre brane n’est qu’une petite tranche d’un univers beaucoup plus important, alors la «matière noire» pourrait n’être rien d’autre que de la matière ordinaire pris au piège dans une autre brane. La matière noire n’est plus un mystérieux inconnu, mais la force au cœur de l’interaction Brane Brane.
Avec le modèle de la brane, l’univers traverse un cycle cosmique éternel, sur une vaste période de temps, fait d’attraction, de gonflement avec propagation à partir d’une explosion, de dispersion, d’expansion jusqu’à ce que l’attraction (la gravité) l’emporte à nouveau. Hawking pense qu’un tel monde fantôme pourrait contenir « des être humains fantômes se posant des questions sur la masse qui semble manquer à leur monde »

Les branes sont la clé pour comprendre l’origine de notre univers? «Qui sait? » dit Sean Carroll du Cal Tech. «Elles nous ont appris une leçon utile que nous aurions dû savoir depuis toujours, et qui est que nous n’avons pas une indication sur ce qui se passe. »
Alan Guth du Massachusetts Institute of Technology, créateur du modèle actuellement accepté du Big Bang, a récemment déclaré « qu’il se sentait un peu comme Rip Van Winkle – se remettant d’un long sommeil pour simplement remarquer que le paysage de la physique qu’il pensait connaitre avait tout à coup, radicalement, changé.  »

Roger Penrose d’Oxford résume certaines des nouvelles idées les plus brillantes sur le big-bang dans la vidéo ci-dessous. Le résumé est que le big bang se produit à la fin de l’univers, et au commencement d’un nouveau.

Casey Kazan.

Link

Note:
[1] http://fr.wikipedia.org/wiki/Fond_diffus_cosmologique

[2] http://fr.wikipedia.org/wiki/WMAP

[3] http://fr.wikipedia.org/wiki/Big_rip

[4] http://fr.wikipedia.org/wiki/Planck_(t%C3%A9lescope_spatial)

[5] http://fr.wikipedia.org/wiki/Brane

[6] http://fr.wikipedia.org/wiki/Big_crunch

[7] http://fr.wikipedia.org/wiki/Rip_Van_Winkle

Sources:

Source de l’image en haut de la page: Avec nos remerciements à: Lost in Space par jrtce1

Crédit Image:

Source:

 

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *