Big Bang abandonné dans le nouveau modèle de l'univers

En tant que l'un des rares événements astrophysiques que la plupart des gens connaissent, le Big Bang occupe une place particulière dans notre culture. Et s'il existe un consensus scientifique selon lequel il s'agit de la meilleure explication de l'origine de l'Univers, le débat est loin d'être clos. Cependant, il est difficile de trouver des modèles alternatifs de l'Univers sans un début véritablement convaincant.

Cela pourrait changer maintenant avec le travail fascinant de Wun-Yi Shu à l'Université nationale Tsing Hua de Taïwan. Shu a développé une nouvelle description innovante de l'Univers dans laquelle les rôles de l'espace-temps et de la masse sont liés dans un nouveau type de relativité.

L'idée de Shu est que le temps et l'espace ne sont pas des entités indépendantes mais peuvent être convertis entre eux. Dans sa formulation de la géométrie de l'espace-temps, la vitesse de la lumière est simplement le facteur de conversion entre les deux. De même, la masse et la longueur sont interchangeables dans une relation dans laquelle le facteur de conversion dépend à la fois de la constante gravitationnelle G et de la vitesse de la lumière, dont aucune n'a besoin d'être constante.

Ainsi, à mesure que l'Univers s'étend, la masse et le temps sont convertis en longueur et en espace et vice versa lorsqu'il se contracte.

Cet univers n'a ni début ni fin, juste une alternance de périodes d'expansion et de contraction. En fait, Shu montre que les singularités ne peuvent pas exister dans ce cosmos.

Il est facile de rejeter cette idée comme un autre modèle amusant et irréaliste imaginé par ces cosmologistes farfelus.

C'est jusqu'à ce que vous regardiez les prédictions qu'il fait. Au cours d'une période d'expansion, un observateur dans cet univers verrait un étrange changement dans le décalage vers le rouge des objets brillants tels que les supernovas de type I, alors qu'ils accélèrent. Il s'avère, dit Shu, que ses données correspondent exactement aux observations que les astronomes ont faites sur Terre.

Ce type d'accélération est une caractéristique ordinaire de l'univers de Shu.

Cela contraste fortement avec les différents modèles de l'Univers basés sur le Big Bang. Depuis que l'expansion accélérée de l'Univers a été découverte, les cosmologistes ont effectué des contorsions plutôt inquiétantes avec les lois de la physique pour faire fonctionner leurs modèles.

L'idée la plus couramment discutée est que l'univers est rempli d'une énergie noire qui force l'univers à s'étendre à un rythme croissant. Pour que ce modèle fonctionne, l'énergie noire doit représenter 75 % de la masse énergétique de l'Univers et augmenter à un rythme fantastique.

Mais il y a un prix sérieux à payer pour cette idée : la loi de conservation de l'énergie. La vérité embarrassante est que les cosmologistes du monde ont commodément balayé sous le tapis l'une des lois fondamentales de la physique pour tenter de résoudre la quadrature du cercle.

Cela dépeint les idées de Shu dans une perspective légèrement différente. Il n'est pas nécessaire d'abandonner la conservation de l'énergie pour faire fonctionner sa théorie.

Cela ne veut pas dire que la théorie de Shu est parfaite. Loin de là. L'un des plus gros problèmes auxquels il est confronté est d'expliquer l'existence et la structure du fond diffus cosmologique, ce que de nombreux astrophysiciens considèrent comme la preuve la plus solide que le Big Bang s'est réellement produit. Le CMB, dit-on, est l'écho du Big bang.

Comment cela pourrait se produire dans la cosmologie de Shu n'est pas encore clair, mais j'imagine qu'il y travaille.

Même s'il trouve un moyen, il devra y avoir un peu de mal à repenser avant que ses idées puissent gagner du terrain. Son approche peut bien expliquer les observations de supernova de type I sans abandonner la conservation de l'énergie mais elle nous demande d'abandonner la notion de Big Bang, la constance de la vitesse de la lumière et d'accepter un vaste nouvel ensemble de phénomènes potentiels liés à la relations interchangeables entre la masse, l'espace et le temps.

À tort ou à raison, c'est un compromis que beaucoup trouveront difficile. Espérons que Shu s'en tienne à ses armes, ne serait-ce que pour le plaisir d'un bon débat à l'ancienne

Réf : arxiv.org/abs/1007.1750 : Modèles cosmologiques sans Big Bang

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