Un nouveau modèle théorique prédit que l’univers n’a ni début ni fin

La théorie de la relativité générale a établi de nombreux modèles concernant notre univers, dont celui de sa création. D’après celui-ci, tout commença par une unique explosion, une singularité incroyablement petite et dense qui entra en expansion et créa notre univers. Toujours d’après la relativité général, cela arriva il y a environ 13.8 milliards d’années.

Seulement, les mathématiques basées sur ce modèle permettent de décrire uniquement les évènements ayant eu lieu après le Big Bang. Ils ne peuvent expliquer ce qui arriva pendant, ou même avant, et cela fait de la théorie du Big Bang un des problèmes les plus sérieux de la relativité générale.

La question du Big Bang est déjà sur la table depuis longtemps, et d’autres théories ont été formulées. Dans le modèle de la gravitation quantique à boucle, le Big Bang n’a pas été supprimé du modèle cosmologique, mais n’en est plus le point de départ. Cette théorie le revoit comme un Big Bounce (un grand rebond), qui serait la suite d’une sorte de Big Crunch. Einstein et sa relativité général considérait que l’univers était parti d’une explosion qui depuis ne fait que s’étirer, et finirait quand l’univers se serait recontacté. La gravitation quantique à boucle reprend plus ou moins les mêmes idées, mais les fait se suivre, dans un cycle éternel, mettant du coup simplement de côté le concept de création du néant, en le remplaçant par une existence infini à travers un cycle sans fin.

Aujourd’hui, un autre modèle est proposé. Ahmed Farag Ali et Saurya Das ont ainsi utilisé des théories de David Bohm et les équations de Amal Kumar Raychaudhuri pour développer des équations quantiques corrigées permettant de décrire l’expansion et l’évolution de l’univers dans le contexte de la relativité général. Leur modèle, qui prend en compte la matière noir et l’énergie noir (ce qui règle aussi d’autres problèmes dans le même temps), est un mélange de théorie quantique et de relativité général.

D’après leur nouveau modèle, l’univers serait rempli d’un fluide quantique composé de gravitons, cette particule hypothétique sans masse censée transmettre la gravité. Si le graviton existe, il aurait un rôle centrale dans la gravité quantique. Basé sur les équations de Bohm, qui dans les années 50 tenta de remplacer la géodésie classique ( le trajet le plus court entre deux points sur une surface courbe) par des trajectoires quantiques, les deux physiciens concluent que d’après leur modèle, l’univers n’aurait ni début ni fin, un univers dans lequel aucune singularité de type Big Bang ou Big Crunch n’existerait. Leurs termes cosmologiques, « gardent l’univers à une taille finie, et ainsi à un âge infini ». Ces mêmes termes font des prédictions qui correspondent étroitement aux observations des constantes cosmologiques et de la densité de l’univers.

Considéré comme un modèle solide d’après ses nombreuses prédictions, il va maintenant être soumis à de nouvelles analyses. Le monde de la physique est en que plus enthousiaste puisque ce modèle a aussi le potentiel d’expliquer les fameuses matière et énergie noir.

Source : Phys.org (en anglais)

Atlantico (en français)

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