Rapport : AG672019-FX34                          - /!\ DOCUMENT CONFIDENTIEL /!\ -

Auteur : Lascap Ertîamel


Abstract :

Depuis plusieurs décennies des équipes internationales recherchent l'origine de la matière noire ainsi que de l'énergie sombre.

Grâce aux travaux de Vera Rubin (1928-2016) et ses observations des mouvements de galaxies au sein des amas, ainsi que l'observation de leur disque, les modèles actuels (la loi universelle de la gravitation - Newton (1642-1727) - et la théorie de la relativité générale - Einstein (1879-1955) -) ne permettent pas de prédire les observations. Afin que les modèles puissent être en adéquation avec les mesures, il faut intégrer une masse manquante. Actuellement aucune observation ne permet de déterminer l'origine de cette masse manquante. Des hypothèses sur des trous noirs errants et les trous noirs primordiaux ont été formulées. Mais même en tenant compte de ces apports de masse, les modèles n'expliquent pas les mouvements observés.


Rotation disques galaxies Le graphique, ci-contre, présente les vitesses observées (courbe B rouge) du disque de la voie lactée par rapport aux vitesses calculées (courbe A bleue) en appliquant les lois de la gravitation. Les calculs se basant sur une estimation de la matière visible.

Nous constatons que le total de la matière visible ne permet d'expliquer les différences entre vitesses observées et vitesses mesurées.

A l'heure actuelle cette différence ne s'explique pas.

De cette contradiction est née l'hypothèse de la matière noire. Il s'agirait de particules intéragissant faiblement avec la matière ordinaire mais dont les effets gravitationnels expliqueraient les observations actuelles.

Depuis plusieurs décennies, des expériences tentent de détecter des particules de matière noire. Mais aucune détection ne vient conforter l'hypothèse de la matière noire.

Depuis Edwin Hubble (1889-1953), nous savons que les galaxies s'éloignent de nous. Les vitesses croissent selon leur éloignement.

Au début du XXème siècle, avec sa théorie de la relativité générale, Einstein ne pouvait croire ce que ses équations pronostiquaient : L'Univers était dynamique. A cette époque la communauté scientifique était quasie-hunanime pour dire que l'Univers était statique et éternel. Alors Einstein intégra la constante cosmologique. Alexandre Friedmann (1888-1925) osa une approche différente et montra la dynamique de l'Univers. Mais Eistein s'y opposa. Friedman ne put défendre son point de vue car il mourra d'une fièvre typhoïde.

Il faut attendre George Lemaitre (1894-1966) qui en 1927 publie un article dans les annales de la société scientifique de Bruxelles pour que soit établie l'expansion de l'Univers.

Depuis 1998 nous avons réalisé que cette expansion de l'Univers s'accélérait. Les mesures réalisées par les satellites Hubble et Planck tentent de mesurer l'expansion et son accélération. Les mesures réalisées, même empruntent d'une marge d'erreur importante l'accélération de l'expansion ne peut pas s'expliquer avec la phyisique actuelle.

Afin d'expliquer cette expansion ainsi que son accroissement, l'hypothèse de la physique actuelle est celle de l'énergie sombre. Le taux d'énergie sombre resterait constant. Ainsi son effet répulsif serait de plus en plus important.

Les estimations actuelles donnent, environ, les proportions suivantes :

  • 5% de matière barionique
  • 25% de matière
  • 70% d'énergie sombre.

Ce dossier s'appuie sur une approche totalement différente :

L'attraction gravitationnelle et l'expansion observées sont deux effets d'un même phénomène.

Newton et Einstein considèrent la trame de l'Univers comme continue. C'est-à-dire qu'il n'y a pas de taille minimale sur les distances et le temps. Approche qui est totalement différente de celle de la mécanique quantique. Celle-ci définissant des quanta d'énergie mais aussi des distances minimales (longueur de Planck) et un temps minimal (temps de Planck).

Les premiers travaux de réconciliation entre les deux grandes théories physiques que sont la relativité générale et la mécanique quantique ne sont pas récents. En 1962, une première tentative fut abandonnée car les équations étant trop difficiles à résoudre. Mais en 1988 une découverte permis de poursuivre les travaux de recherche.

Delà est apparue la théorie de la gravitation quantique à boucles (LQG). Cette théorie discrétise le quantum spatial. Cette théorie a été vulgarisée auprès du grand public par Carlo Rovelli (1956-).

Notre approche part du principe que le continum spatial est discret (discontinu). Que la trame de l'espace temps est constituée de Cellules de Planck (CP). Que les notions de longueur, de temps sont des facettes distinctes d'un même phénomène. Tout signal transite d'une CP à un autre. Les mesures de ces transitions nous donnent notre perception de l'epace temps. Selon que les mesures sont effectuée sur la facette des distances elles indiquent une distance spatiale. Ou si elle sont effectuées sur la facette des distances temporelle, elles indiquent une durée. La distinction entre espace et temps ne provient que de la perception et de la mesure effectuée. Les cellules de Planck sont à l'échelle de Planck et nous ne pouvons les pénétrer. Selon la mesure effectuée (temps ou distance), une transition correspond au temps de Planck ou à la distance de Planck.

L'objectif de ce dossier est de montrer que le modèle CP permet d'expliquer la matière noire ainsi que l'energie sombre, et des phénomènes observés.

Table des matières :

Abstract

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