commission cosmo SAF Rel Intriquée O. Minazzoli 26 mars 2022

Mise à jour 2 Avril 2022 ajout vidéo de la réunion : 5 Avril

CONFÉRENCE de Olivier MINAZZOLI

Astrophysicien du labo ARTEMIS à l’OCA
« LA RELATIVITÉ INTRIQUÉE ? »

Organisée par la SAF

En direct du siège et par téléconférence

Le Samedi 26 Mars 2022 à 15H00

À l'occasion de la réunion de la Commission de Cosmologie

Photos : JPM pour l'ambiance (les photos avec plus de résolution peuvent m'être demandées directement)

Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur. Voir les crédits des autres photos et des animations.

Le conférencier a eu la gentillesse de nous donner sa présentation, elle est disponible sur ma liaison ftp et se nomme :

Relat Intriq_SAF.pdf, qui se trouve dans le dossier COSMOLOGIE-SAF/ saison 2021-2022.

Il est aussi sur le site de la commission.

Ceux qui n'ont pas les mots de passe doivent me contacter avant.

Les actualités présentées sont ici.

La vidéo se trouve ici : https://www.youtube.com/watch?v=UWYsyO9xzq8

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Nous étions 18 spectateurs présents rue Beethoven et 36 sur YouTube à suivre cette présentation.

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Description générée automatiquement Olivier Minazzoli travaille pour le laboratoire Artemis, spécialisé sur les ondes gravitationnelles. Le laboratoire Aretemis a été créé par Alain Brillet, co-fondateur de Virgo, le détecteur européen d’ondes gravitationnelles (OG).

Olivier Minazzoli est l’auteur avec un de ses collègues, de cette nouvelle théorie, la relativité intriquée (notion qui n’a rien à voir avec l’intrication quantique). Cette nouvelle théorie est en cours d’évaluation.

Cette théorie se veut être un dépassement de la Relativité Générale d’Einstein, et il se propose de nous montrer comment il est passé de l’une à l’autre.

Il est en direct avec la SAF depuis Nice.

EXAMINONS D’ABORD LA RELATIVITÉ GÉNÉRALE, SES SUCCÈS ET SES PROBLÈMES.

La Relativité Générale a quelques difficultés en ce qui concerne par exemple, matière noire et énergie noire.

LES SUCCÈS.

Pour la Relativité Générale : courbure = matière. La matière courbe l’espace-temps.

Le Temps ne s’écoule pas de la même façon, la forte gravité ralentit les horloges.

Les Ondes Gravitationnelles.

Les mouvements de fortes masses génèrent des ondes d’espace-temps : les ondes gravitationnelles.

Comme ces deux trous noirs qui se rapprochent que l’on voit dans cette simulation :

http://physics.aps.org/assets/7623afd0-c2b0-45bb-9eee-dbbc50e0207d/video1.mp4

Et qui ont donné naissance à la détection d’OG par LIGO.

C’est ce 14 septembre 2015 que les scientifiques de LIGO reçoivent le signal en provenance de l’autre bout de l’Univers, signal qui est représenté ci-contre.

De haut en bas :

· Le signal reçu par Ligo Hanford

· Le signal reçu par Ligo Livingston à 3000km du précédent

· La superposition (décalée de 7ms) parfaites des deux signaux

Les trous noirs :

Les Trous Noirs (TN) modifient le trajet de la lumière, comme une lentille et donnent lieu à l’effet de lentilles gravitationnelles comme on le voit dans cette animation d’Alessandro Roussel.

https://youtu.be/qHPV9l4x7UU

vidéo :

Récemment on a été capable d’imager un trou noir pour la première fois, c’était le TN super massif de M 87.

La toute première photo d’un trou noir, celui de la galaxie elliptique M 87, situé à 55 millions d’al

Image diffusée en mars 2021, en lumière polarisée. La polarisation a mis en lumière le champ magnétique le champ magnétique situé au bord du TN.

Toutes images : EHT Collaboration.

Le bruit de fond cosmologique (CMB) colle parfaitement avec la théorie de la Relativité Générale.

Pour tous ces évènements évoqués, la Relativité Générale est très robuste comme on dit en physique.

LES PROBLÈMES.

Matière et énergie noires posent problème, mais peuvent être expliquées par l’introduction d’une constante cosmologique.

Les singularités.

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C’est un problème pour la Relativité Générale, car dans ces conditions, la notion d’espace-temps n’existe plus.

C’est le cas par exemple au centre des trous noirs.

S Hawking et Roger Penrose se sont penchés sur le problème au travers de la Relativité Générale.

En 2020 R Penrose obtient le Nobel de Physique pour la découverte que la formation des trous noirs était une prédiction robuste de la relativité générale.

Une possibilité de se débarrasser de ces singularités est d’aller en direction de la gravitation quantique.

Les problèmes liés à la gravitation quantique :

· Les inégalités de Heisenberg aux échelles les plus petites

· Les trous noirs, leurs tailles : 2G E/c⁴ (E = énergie)

· Faible entropie au moment du Big Bang, univers très homogène. L’essentiel de l’entropie viendrait de la gravitation.

Le 3ème principe de la Relativité Générale : le principe de Mach.

Le principe de Mach :

Tel qu’énoncé par le physicien Ernst Mach (celui du nombre de Mach pour la vitesse des avions aussi) :

L'inertie des objets est induite par l'ensemble des autres masses de l'univers et ce à travers une interaction non spécifiée

Ce principe est controversé par certains.

Au début Einstein pensait que si toute la matière disparaissait dans l’Univers, l’espace-temps ne devrait plus exister.

Mais De Sitter montra que la Relativité Générale était valable aussi dans un Univers sans matière !

Einstein fut obligé de réviser sa pensée.

LA RELATIVITÉ INTRIQUÉE. (Entangled Relativity en anglais)

Pas simple à résumer de ma part, aussi je cite le communiqué de l’OCA.

Voici un extrait du communiqué de l’OCA présentant cette nouvelle théorie :

Einstein, lors de sa première visite aux États-Unis en 1921, expliquait ainsi à un journaliste sa théorie de la relativité générale : « On croyait auparavant que si toute matière de l’Univers disparaissait, l’espace et le temps, eux, continueraient d’exister. Alors que selon la théorie de la relativité, ils disparaissent aussi ».

Pour Einstein, l’espace et ses propriétés n’existent que grâce à la matière. Cette conviction dérivait d’un principe, proche du principe de relativité, qui avait guidé Einstein durant des années : le principe de Mach. Celui-ci dit que le mouvement de la matière, d’une particule par exemple, doit être pensé comme un mouvement par rapport au reste de la matière, et non par rapport à un espace indépendant d’elle, absolu. Puisque tout était défini par rapport à la matière, un univers sans matière ne pouvait donc exister.

Plusieurs années durant, Einstein fut persuadé que la théorie de la relativité qu’il avait créée répondait à cet impératif philosophique. Or, il fut démontré que cette théorie d’Einstein admettait des solutions correspondant à la gravitation mais dans un espace-temps complètement dépourvu de matière. Dans le but de supprimer ces solutions, Einstein apporta une modification à sa théorie, en ajoutant la fameuse constante cosmologique.

Mais il fut prouvé rapidement que cette modification ne supprimait pas ces solutions qui allaient frontalement à l’encontre des conceptions fondamentales d’Einstein. Ceci a été un peu oublié. II faut dire que depuis cette époque les prédictions de la relativité générale n’ont jamais été mises en défaut… même s’il reste beaucoup d’inconnues et de mystères !

Olivier Minazzoli, au laboratoire Artemis (Observatoire de la Côte d’Azur/CNRS/Université Côte d’Azur), et ses collaborateurs, viennent de découvrir comment éviter cette difficulté, importante d’un point de vue métaphysique, sur laquelle Einstein avait buté.

Une nouvelle théorie est née, baptisée « relativité intriquée » en 2021 par ses concepteurs.

Entre autres, elle ne permet pas à la gravitation d’exister sans matière. Cette nouvelle théorie pourrait avoir des conséquences qui font déjà l’objet de cinq articles publiés dans des revues à comité de lecture, dont trois en 2021.

Bien qu’encore non complètement explorée, cette théorie pourrait notamment expliquer la phase de dilatation soudaine au début du Big-Bang, dite d’« inflation », qui reste actuellement sans explication dans le cadre établi de la physique fondamentale.

De la même façon, dans le domaine des trous noirs, elle pourrait éviter de créer une singularité en leur centre, sujet du prix Nobel de physique 2020 attribué pour moitié à Roger Penrose, et qui pose un redoutable problème : lorsque l’on s’approche de cette singularité, la relativité générale qui la prédit cesse d’être valable !

Il faut donc une nouvelle théorie, qui n’a pas été trouvée jusqu’à présent. La relativité intriquée implique aussi des différences pour les étoiles à neutrons, par exemple une masse de presque 10% supérieure à ce qui est permis par la relativité générale, ce qui devrait être mesurable. Cette théorie possède trois autres points remarquables :

· Le premier est que lorsque la densité de la matière est faible comparée à la densité des étoiles à neutrons, la relativité intriquée redonne la relativité générale.

· Le second est qu’elle ne possède aucun paramètre ajustable : elle est en accord avec les observations ou ne l’est pas.

· Le dernier point remarquable est qu’elle implique l’existence d’une nouvelle constante universelle qui remplacerait celle de Newton (G), car selon la théorie d’Olivier Minazzoli, il existe certains endroits – dans un milieu hyperdense par exemple – où G varie. La nouvelle constante universelle jouerait un rôle quand interviennent les lois de la physique quantique, et pourrait donc être la première pierre d’une théorie quantique de la gravitation.

Vidéo explicative du passage de la Relativité Générale à la Relativité Intriquée.

Crédit O Minazzoli

https://youtu.be/CajtlfPrca4

vidéo :