La cosmologie est brisée. Pas catastrophique, mais suffisant pour prolonger les nuits blanches des théoriciens. Nous avons Lambda-CDM, le modèle standard qui gère presque toutes les observations que nous effectuons sur le cosmos. Le fond cosmique des micro-ondes ? Vérifier. Répartition galactique ? Vérifier. C’est le champion des poids lourds. Le problème est que le L majuscule.
Lambda représente la constante cosmologique. Espace réservé d’Einstein pour l’énergie de l’espace vide. Cela explique pourquoi l’expansion de l’univers s’accélère. Nous n’avons tout simplement aucune idée de pourquoi il a cette valeur.
La théorie quantique des champs prédit un nombre environ 122 ordres de grandeur plus grand. C’est sans doute la pire prédiction de l’histoire de la physique. Pour aggraver les choses, la tension liée à Hubble persiste. Les mesures locales du taux d’expansion ne correspondent pas à celles du premier univers. Aucun des deux problèmes n’a disparu. Ils sont têtus.
Entre Savvas Koushiappas. Un physicien théoricien de l’Université Brown qui vient de publier un nouvel article sur arXiv avec une idée étrange.
Peut-être que l’univers a son propre principe d’incertitude.
Voici le pitch. La taille de l’univers et son taux d’expansion ne peuvent être spécifiés avec une précision parfaite. Heisenberg le savait à propos des particules. Koushiappas dit que cela s’applique également au cosmos. Ce flou fondamental pourrait expliquer l’énergie noire. Sans ajouter de nouvelles particules. Sans invoquer de mystérieux champs d’énergie du vide. Juste le calcul.
Il traite le facteur d’échelle – essentiellement la taille de l’espace – comme un opérateur quantique. Cela ne correspond pas vraiment au taux d’expansion. En mécanique quantique, cette non-commutation crée une incertitude entre la position et la quantité de mouvement. Appliquez-le ici et l’équation de Friedmann change.
La modification est subtile. Un exposant libre dicte tout. Si cet exposant est positif ? Une expansion accélérée tardive apparaît naturellement. Aucune énergie noire n’est nécessaire. La géométrie elle-même provoque la poussée. L’univers s’étend parce qu’il est flou.
Et ça devient plus bizarre. L’équation n’est pas parfaitement constante. Il prédit que l’équation d’état de l’énergie noire devrait être légèrement supérieure à -1. Pas exactement -1 comme la constante originale d’Einstein.
Cela vous semble familier ? Les enquêtes actuelles comme DESI font déjà allusion à des écarts. Les télescopes de nouvelle génération pourraient le confirmer ou l’exclure complètement.
Retourner le panneau ? L’histoire change complètement. Les mathématiques adoucissent l’univers primitif. La singularité du Big Bang disparaît. Pas de densité infinie à t=0. Au lieu de cela, un « rebond classique ». Le cosmos se contracte, atteint une taille minimale, puis rebondit en expansion.
Est-ce la réalité ? Probablement pas encore.
Il s’agit d’une proposition théorique d’un seul auteur. Les calculs font beaucoup de travail. Il suppose un univers spatialement plat qui correspond aux données actuelles. Mais cela exige également que le taux d’expansion soit un opérateur bien élevé.
Les données vont-elles se plier ? Ou l’univers insistera-t-il sur la valeur simple et ennuyeuse de -1 ? Nous ne le savons pas encore. Nous devrons attendre et voir. 🌌
