L’obscurantisme des énergie et matière noires

Mosaïques : FocusScience

jeudi 24 septembre 2009

Les physiciens, qui n’ont déjà plus beaucoup de tifs sur la tête, s’en arrachent à cœur joie depuis quelques années. Allons bon, qu’est ce qui ne va pas encore ? L’Univers ! Pfffiu, rien que ça… Plus précisément, le modèle standard qui décrit l’Univers dans toutes ses étapes de sa formation, du Big bang jusqu’au cosmos actuel où nous sommes. C’est une théorie solide, sans cesse confirmée par les faits observés et par les expériences réalisées. Elle est capable de décrire le bestiaire des particules élémentaires, ces petites briques qui composent la matière. Elle peut expliquer la formation des galaxies, des planètes, des amas nuageux (bien que leur portrait est affiné en permanence) et j’en passe. Tout est pour le mieux pour le commun des mortels.

Sauf que !

Les physiciens, êtres étranges et jamais satisfaits, continuent à se lamenter sur les sombres mystères de l’Univers, revoient perpétuellement leur copie en chantonnant Y a quelque chose qui cloche là-dedans. J’y retourne immédiatement. Quoi donc ? La matière ordinaire, celle que nous connaissons et qui forme nos corps, les planètes, les étoiles et galaxies, ne forme que 5% de la quantité de matière contenue dans l’Univers ! Où sont donc les 95% restants ? Quelle est sa composition ? Quelle est son origine ? Autant de questions insolubles qui frôlent le trou noir où s’abîment la raison et la réflexion. Il y aurait 25% de matière inconnue, étrange, qualifiée de noire et 70% d’énergie noire. Celle là même qui justifie l’accélération de l’expansion de l’Univers. Nul ne sait ce que représente ces énergie et matière « noires »… Les physiciens donnent libre cours à leur imagination en échafaudant des théories plus ou moins tirées par les cheveux (faut pas s’étonner qu’ils deviennent chauves…), en inventant des nouvelles particules « exotiques ». Mais le mystère demeure et ça agace plus d’un, ça chatouille, ça grattouille, ça démange furieusement…

Univers : structure filamenteuse (matière) avec des grands vides (matière noire ? énergie noire ?)

[Source image]

A ce niveau, je ne peux m’empêcher de penser que si on ne trouve rien, c’est peut être parce que énergie et matière « noires » n’existent pas tout simplement ? Qu’on lorgnait du mauvais côté de la lunette ? Plutôt que s’encombrer de nouvelles particules qui complexifient plus qu’elles ne simplifient le modèle standard, ne faudrait pas revoir notre manière de penser, balayer notre conception de l’Univers ? Plus simple à dire qu’à faire… Après tout, il existe un antécédent dans le domaine de la physique : la théorie de l’éther. Les physiciens du 19e siècle postulaient que l’espace était rempli d’éther, une sorte de milieu subtile extrêmement ténu, élastique et universellement répandu dans le vide comme dans la matière. L’éther est lié à l’apparition ou à la transmission des phénomènes lumineux, électriques, calorifiques, magnétiques. Cette notion de l’éther vient de la réfutation du vide dans l’espace : comment la lumière pourrait se propager dans un vide alors qu’il a été établit sur sa nature ondulatoire ? Le son, après tout, a besoin de l’air comme support pour se propager et ne peut s’entendre dans le vide. Ce n’est pas si farfelue que ça et il faudra attendre la théorie de la relativité d’Einstein pour infirmer pour de bon la théorie de l’éther et accepter que l’espace est constituée de vide. Entre-temps, Michelson fit une expérience afin de déterminer le mouvement de la Terre par rapport à l’éther : la lumière aurait dû avoir, relativement à la Terre, une vitesse moindre dans le sens du déplacement de celle-ci qu’en sens contraire. L’expérience n’a rien montré et elle fut tenue pour un échec. Pourtant, il aurait suffit de voir les résultats d’un autre point de vue pour conclure à l’absence d’éther et donc infirmer la théorie de l’éther. Seulement, le contexte ne s’y prêtait pas.

Où est passée l’anti-matière ?
Une galaxie et son miroir en négatif
[Source image]

A partir de cette histoire, je retrouve des similitudes avec l’énergie et la matière « noires » qui n’ont été ajoutées que pour coller avec les observations faites. Et, si comme l’éther, elles n’existaient pas ? C’est là que Gabriel Chardin intervient en proposant une alternative. Il s’agirait tout bêtement d’antimatière ! Quésaco ? C’est une matière ayant les propriétés inverses de la matière « ordinaire ». Ainsi, un anti-électron aura une charge positive et un anti-noyau, une charge négative, contrairement aux électrons de charge négative et aux noyaux de charge positive. Et ainsi de suite. Quand de la matière rencontre de l’anti-matière, ils s’annihilent en libérant beaucoup d’énergie. C’est ce qui s’est passé au tout début de la formation de l’Univers, sachant qu’il y avait plus de matière « ordinaire » que d’anti-matière, d’où son absence actuellement. Mais on ne savait expliquer cet excédent de matière « ordinaire ». Gabriel Chardin fait table rase en postulant qu’il y avait 50% de matière « ordinaire » et 50% d’anti-matière qui se sont séparés très tôt. Il y a eu donc annihilation partielle. De plus, la matière a tendance à se condenser par la force de gravitation qui est une force attractive. L’anti-matière, au contraire, aurait une force répulsive, « anti-gravitationnelle », qui lui donnerait une forme nébuleuse. Et voilà pour la matière noire ! Cette force répulsive expliquerait l’expansion de l’univers. Et voilà pour l’énergie noire !

La solution est trouvée, les physiciens peuvent passer à autre chose ? Que nenni ! Car il reste à confirmer cette théorie par des observations et des expériences, notamment sur la force « anti-gravitationnelle » jamais constatée. Même si la théorie de Gabriel Chardin se révélait fausse, elle a au moins le mérite de faire table rase de la notion d’énergie et de matière noire tout en affinant le modèle standard. Et ce n’est pas rien…

En savoir plus…
Energie noire, la grande inconnue
Le statut de l’éther : l’expérience de Michelson
Antimatière : est-elle la clé de l’Univers ? du magazine Science & Vie, n°1105, octobre 2009, p54

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10 Pierrot ont pris leur plume. Et toi ?

  1. C’est exactement cette théorie qui est décrite dans cette BD.

    L’auteur explique également le retard inexpliqué de la sonde pioneer de la même façon.

    jeudi 24 septembre 2009 à 13 h 32 min
  2. merci Quentin, je suis content de voir que le Jean-Pierre Petit de mon enfance est de retour après une période un peu perturbée…

    Cependant, il me semble qu’il extrapole un peu vite la symétrie matière/antimatière (connue et expérimentalement vérifiée) vers des notions de masse négative et d’énergie négatives qui ne me semblent encore moins vérifiées que la théorie des cordes qu’il dénonce. En particulier son affirmation selon laquelle « voyager à rebrousse-temps c’est simplement avoir une masse et une énergie négative » n’est pas conforme à la symétrie CPT (Lire: Miroir)

    Son « univers gémellaire » me semble être ajusté pour correspondre aux observations, mais la valeur d’une théorie se mesure par sa capacité de prédiction (Lire: Suites, Courbes et Théories). Que propose JPP pour vérifier expérimentalement sa théorie ?

    vendredi 25 septembre 2009 à 8 h 37 min
  3. A part ça, l’explication des phénomènes cosmologiques observés n’implique pas forcément de remettre en question la physique des particules. Deux articles parus dans le magazine Pour la Science d’août 2009 proposent d’autres explications liées plutôt à la géométrie de l’Univers à grande échelle.

    vendredi 25 septembre 2009 à 9 h 03 min
  4. Sirtin

    Quentin : Merci pour cette BD sympa même si je ne pense pas avoir tout compris. Je ne suis pas un spécialiste, loin de ça ! Mais il me semble que:
    – les notions de masse et d’énergie « négatives » ne sont pas équivalentes à l’antimatière et que, somme toute, ce sont des notions théoriques pas si éloignées que matière et énergie « noires ». On remplace « noire » par « négative » et basta !

    – L’idée d’un Univers jumeau « négative » fait furieusement penser aux Univers parallèles. C’est peut être vrai, c’est peut être faux mais le vérifier par l’observation ou l’expérience est très ardu, pour ne pas dire impossible.

    – Je suis gêné par les attaques contre la médiatisation scientifique comme le « trou noir » ou la « particule de dieu ». Mais attention à distinguer si cette médiatisation des découvertes scientifiques est le fait de la communauté scientifique, des médias ou des deux.

    Dr. Goulu : Je ne dis pas qu’il faille balayer la physique des particules mais remettre en question la notion d’énergie et de matière « noires » qui semblent plus complexifier le modèle standard que la simplifier. Ne cherche-t-on pas une théorie plus élégante et unifiée ? Comme celle qui réconcilierait les mondes macro et microscopiques.

    vendredi 25 septembre 2009 à 13 h 21 min
  5. Quand dans l’article on parle d’une anti-matière qui « au contraire, aurait une force répulsive, « anti-gravitationnelle » », est-ce que ça ne fait pas aussi référence à une masse négative ?

    J’ai immédiatement fait le lien avec la BD de JPP mais m’avoue que je n’ai pas les connaissances pour savoir si c’est juste ou pas.

    vendredi 25 septembre 2009 à 13 h 27 min
  6. Jean Vladimir Térémetz

    Bonjour

    Fini l’obscurantisme scientifique : Libérés des mathématiques, savoir enfin ce qu’est cet univers et ce que nous avons à y faire [Lien cassé].

    Bien cordialement
    Jean Vladimir Térémetz

    vendredi 25 septembre 2009 à 17 h 02 min
  7. Jean Vladimir Térémetz : merci pour cette note humoristique.

    vendredi 25 septembre 2009 à 21 h 28 min
  8. Sirtin

    Quentin : je ne pense pas qu’on puisse faire l’analogie entre « masse négative » et l’antimatière mais je ne suis pas également spécialiste et je n’ai pas tout compris dans la BD.
    😛

    JV Térémetz : Merci pour le fichier que je lirais dès que j’ai un peu de temps libre et les neurones en forme.

    vendredi 2 octobre 2009 à 13 h 14 min
  9. Benjamin Bradu

    La transposition de la polémique actuelle sur la matière et l’énergie noire à l’éther pré-Einsteinien est effectivement très intéressante.

    Cependant l’histoire d’énergie répulsive avec l’antimatière me parait peu probable. Je rappelle tout de même que l’antimatière n’est pas un truc imaginaire de physicien fou mais bien des particules qu’on fabrique, observe et « manipule » tous les jours dans des labo. On a même déjà fabriqué des anti-atomes d’hydrogène avec des anti-protons et des positrons qui tournent autour(certes, pendant une fraction de seconde, mais quand même !!).

    Aujourd’hui, de nombreuses expériences travaillent sur les différences matière-antimatière mais j’aimerai signaler l’expérience Aegis au CERN sur le décélerateur d’antiprotons qui va étudier l’effet de la gravité sur l’antimatière avec une mesure directe pour voir si cet effet est différent qu’avec la matière, ça pourrait être intéressant…

    En tout cas, merci pour ce billet passionnant Sirtin.

    dimanche 6 juin 2010 à 19 h 21 min
  10. Sirtin

    Merci pour le complément d’informations.
    😛

    Une fraction de secondes ? C’est quand même énorme non vu la durée de vie très courte des particules non ?

    lundi 7 juin 2010 à 23 h 10 min

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