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La relativité d’Einstein n’est pas la bonne théorie pour décrire le cosmos et la gravité

100 ans après la première formulation de la relativité générale par Einstein, une nouvelle cosmologie est sur le point d’être élaborée en décrivant une gravité différemment. La science se prépare sans doute à vivre un moment riche en intensité. La théorie d’Einstein risque d’être remplacée par une nouvelle théorie de la gravité. Evidemment, cette nouvelle ne conviendra pas aux nombreux physiciens qui utilisent la relativité générale d’Einstein pour faire leurs calculs et décrire une hypothétique histoire de l’univers commencée il y a 13 milliards d’années. Proposer à un physicien d’abandonner la cosmologie d’Einstein c’est comme suggérer à un théologien chrétien d’utiliser un nouvel Evangile. Mais si tel était le cas, le Dieu décrit dans cet Evangile ne serait plus vraiment le Dieu des chrétiens. Et donc, le cosmos décrit par la nouvelle théorie inclut une gravité qui n’est plus celle d’Einstein, laquelle n’était plus celle de Newton.

Cette nouvelle théorie n’a pas encore de nom définitif et n’est pour l’instant qu’une esquisse. Grâce à Agoravox, le grand public connaîtra, peut-être avant la plupart des physiciens, le séisme qui se prépare en cosmologie. Cette théorie a pour dénominatif en anglais « shape dynamics », traduit par dynamique des formes en français. Pour ma part, j’opterais pour une cosmologie des formes. La dynamique des formes est une théorie développée depuis les années 2010 par quelques jeunes physiciens sous la houlette de Julian Barbour, physicien vétéran alternatif qui n’a jamais adhéré à la relativité d’Einstein. Entre 20 et 30 articles ont été publiés depuis pour formaliser et développer la dynamique des formes. L’un des derniers est édifiant ; il est paru dans la Physical Review (Barbour, Koslowski, Mercati) et a été commenté dans quelques journaux car il ouvre des perspectives inédites. Au moment du big bang il y aurait eu une création de deux univers, l’un étant l’image miroir de l’autre avec une flèche du temps opposée et donc négative. Ces résultats laissent perplexes les physiciens et on le comprend car le dogme de la flèche du temps issu de la thermodynamique en prend un coup. Finalement, il se confirme que la gravité classique est incompatible avec la physique statistique autant qu’avec la théorie quantique et le champ de Maxwell. Et c’est une nouvelle gravité qui apparaît dans les conceptions de la cosmologie.

Dans un article paru en janvier 2015 sur le site de prépublication arXiv, Tim Koslowski fait le point sur la description de la gravité dans le cadre de la dynamique des formes. Son approche s’inscrit dans un cadre inspiré par le relationnisme de Leibniz. L’espace-temps n’a pas de substance. Il est une relation formelle accompagnée peut-être un « fluide » dont la nature physique reste à préciser. Koslowski décrit la dynamique des formes comme une description classique de la gravité faisant l’économie de l’espace-temps et de sa géométrie.

Du point de vue le plus général, la gravité décrit la dynamique du cosmos qui comprend les masses et l’étendue. Dans la relativité d’Einstein, la gravité prend la forme d’une égalité [géométrie] = [matière]. Le pôle géométrie est alors décrit avec des tenseurs et une métrique au choix. La description utilisée par Koslowski et ses confrères laisse tomber la géométrie classique en supposant et c’est audacieux que la gravité est décrite d’un point de vue fondamental par la dynamique des formes et non plus par la relativité générale. Pour bien saisir cette démarche, il faut préciser que si la géométrie spatiotemporelle d’Einstein est abandonnée, l’étendue n’en reste pas moins un élément du cosmos et c’est cette étendue qui est décrite classiquement.

La notion de description classique possède une signification précise en cosmologie contemporaine (après 1930). Le monde classique est distingué, pour ne pas dire opposé au monde quantique. Du point de vue phénoménologique, le monde classique est aussi celui qui nous permet d’être en relation avec le cosmos et entre nous. Pour être complet dans cette présentation rapide, il faut souligner que le monde quantique est « étranger » au monde étendu. Et que la relativité générale utilise une description classique non seulement pour la géométrie mais aussi pour la matière avec le tenseur impulsion énergie, T. Pour le dire sans détour, la physique connaît une crise de l’objectivité, à la fois dans l’univers quantique et dans la cosmologie où cette crise se situe au sein même de la description de l’étendue et de la gravité.

Je passe directement à la conclusion de Koslowski dont les investigations ont pour finalité d’étudier le rôle physique de la géométrie spatiotemporelle. Cette géométrie est une abstraction décrivant comment une matière fluctuante idéalisée se comporte dans un cosmos décrit par la dynamique des formes. Cette géométrie coïncide localement avec l’image spatiotemporelle utilisée en relativité générale. Ce résultat est déterminant car il suggère que la relativité d’Einstein pourrait être la description approchée issue d’une théorie plus fondamentale. La démarche de Koslowski consiste à introduire la matière quantique dans l’étendue des formes. Il y parvient non sans difficultés avec comme résultat intéressant l’émergence non triviale, à partir de fluctuations, d’un champ quantifié local vérifiant l’invariance de Poincaré, ce qui signifie un monde classique et quantique issu de la « nouvelle gravité ». La question qui maintenant doit être étudiée selon Koslowski est alors : « quelle est cette géométrie spatiotemporelle dont nous faisons l’expérience à travers la matière quantique ? ».

A cette question, une réponse possible est envisageable dans le cadre de la cosmonadologie quantique que j’ai esquissée en tant que nouvelle description, post-moderne et post-relativiste, de la matière et du cosmos (Après Newton et Einstein, la cosmonadologie quantique, soumis aux éditeurs). Cette géométrie n’est autre que l’étendue que nous percevons grâce à nos sens et dont nous avons conscience. C’est peut-être aussi un lieu dynamique permettant la propagation d’ondes informationnelles permettant aux masses de donner leur « position » (avec les neutrinos ?). La cosmonadologie quantique est une voie qui risque de conduire plus loin que la dynamique des formes avec laquelle elle partage l’abandon de la description d’Einstein. Dans l’équation [géométrie] = [matière] ni la géométrie ni la matière ne sont correctement décrites d’un point de vue fondamental. La relativité est valable en astronomie mais n’est pas adapté à la compréhension de la gravité. La géométrie n’influence pas la disposition des masses contrairement à l’explication classique tirée de la relativité générale. L’espace-temps d’Einstein est une illusion ontologique ! Mais aussi une réussite nomologique puisque la relativité permet de réaliser les bons calculs dans certaines situations astronomiques dans notre système local.

Ces quelques résultats ouvrent des voies inédites en physique. Quelques considérations déclinées en ouvertures conclusives méritent d’être mentionnées. (I) En premier lieu l’idée d’une nouvelle cosmologie prenant acte de l’abandon de la relativité générale qui n’est plus la bonne théorie pour décrire la gravité et qui devrait aboutir vers une description proche de ce que j’ai esquissé comme cosmonadologie quantique, description qui résulte des travaux sur la dynamique des formes que j’ai utilisés dans les chapitres 12 et 13 de mon essai. La gravité ne peut plus être traitée physiquement comme par le passé. Elle n’est pas une interaction fondamentale comme le sont les trois forces élémentaires du monde quantique. (II) Les physiciens en quête de théorie du Tout doivent réviser leur position. D’abord parce que la gravité n’est pas une interaction comme les autres, ensuite parce que la relativité générale n’est pas la bonne théorie qui décrit la gravité et c’est pour cette raison qu’elle n’est pas conciliable avec la théorie quantique. Si ma thèse est exacte, alors les deux voies standard visant à concilier la gravité classique avec le monde quantique doivent être abandonnées. D’ailleurs, ces deux voies sont en crise, que ce soit les cordes ou la gravitation à boucle, sans oublier la crise du trou noir illustrée par les dernières déclarations de Stephen Hawking. (III) La nouvelle gravité s’inscrit dans un paradigme de l’information et du computer gravito-quantique qui ordonne l’univers. Ce paradigme est aussi celui qui oriente les sciences biologiques. L’univers n’est pas une machine de Turing nous confie Seth Lloyd. Et j’ajoute, es systèmes vivants ne se réduisent pas à des ensembles régis par un computer classique !

Les recherches sur la nouvelle gravité sont incertaines. Elles peuvent nous conduire vers une compréhension des limites de la connaissance et au mieux n’apporter qu’un sens nouveau sans application dans l’existence humaine ou alors nous conduire très loin. Nous ne sommes peut-être pas des voyageurs sans destination sur cette terre, ni des créatures matérielles destinées à façonner les technologies pour trouver un improbable salut. Mais pour le savoir, il faut oser chercher. Etre curieux et savoir remettre en cause les certitudes les plus consensuelles qui ne sont pas forcément les plus solides. 2015 marque le début d’une grande révolution scientifique

Les articles à lire

http://arxiv.org/pdf/1501.03007.pdf

http://physics.aps.org/featured-art...


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21 réactions à cet article    


  • fred.foyn Le p’tit Charles 28 janvier 2015 11:17
    La relativité d’Einstein n’est pas la bonne théorie pour décrire le cosmos et la gravité...Faut simplement penser qu’à son époque c’était une révolution...mais (vous devez le savoir je présume..) la science avance doucement mais surement...Rendons donc à César....

    • fred.foyn Le p’tit Charles 28 janvier 2015 15:47

      L’expression théorie de la relativité renvoie le plus souvent à deux théories distinctes élaborées par Albert Einstein : la relativité restreinte et la relativité générale. Ce terme peut aussi renvoyer à une idée plus ancienne, la relativité galiléenne qui s’applique à la mécanique newtonienne.

      En 1906, le physicien allemand Max Planck utilise l’expression « théorie relative » (Relativtheorie), qui met l’accent sur l’usage du principe de relativité. Dans la partie discussion de cet article, le physicien allemand Alfred Bucherer utilise pour la première fois le terme « théorie de la relativité » (Relativitätstheorie).

      Les concepts mis en avant par la théorie de la relativité restreinte comprennent :

      • L’espace-temps : l’espace et le temps doivent être perçus comme formant une seule entité.
      • La vitesse de la lumière dans le vide est invariable, peu importe la vitesse de l’observateur et de la source lumineuse. Les calculs montrent qu’alors elle est aussi la vitesse maximale de déplacement, qu’elle n’est atteinte que pour la lumière ou toute notion dépourvue de masse, et doit être considérée comme la vitesse maximale de déplacement de l’information.
      • Les mesures de diverses quantités sont relatives à la vitesse de l’observateur. En particulier, le temps se dilate et l’espace se contracte.

      Les concepts mis en avant par la théorie de la relativité générale comprennent :

      • L’espace-temps se courbe d’autant plus que la masse à proximité est grande.
      • La gravité influence l’écoulement du temps....
      • Et maintenant des scientifiques incertains remettent en cause ses théories... ?

    • christophe nicolas christophe nicolas 28 janvier 2015 20:40

      C’est connu depuis 1943, Einstein lui même le reconnaissait. Comme personne ne trouvait la solution, le monde a continué dans la fausseté. La science est un système perroquet, les gens y font carrière.


      Les trois quarts sont à jeter mais bon, il ne faut traumatiser paraît-il ? Sinon, on est un méchant agresseur...

      La liste est trop longue des méchants agresseurs martyrisés, on appelle cela des false flag scientifique. Regardez cette citation de Julian Schwinger pourtant prix Nobel

    • bibou1324 bibou1324 28 janvier 2015 11:47

      Vous ne connaissez visiblement pas le sens du mot « théorie ».


      Actuellement, il n’existe aucun scientifique sur Terre croyant à la théorie de la relativité d’Einstein. Les scientifiques utilisent cette théorie dans le champ d’application où ils savent qu’elle s’applique. Ce qui n’a rien à voir. 

      Supposons qu’une nouvelle théorie émerge, la dynamique des formes. Il s’agirait d’un moyen de décrire l’univers nous entourant. Supposons que de nombreuses expérimentations valident cette nouvelle théorie. Que se passerait-il ? Ben rien du tout. Les scientifiques utiliseraient toujours la théorie de la relativité, et dans de rares cas, cette nouvelle théorie.

      Pourquoi ?

      Parce que le but d’une théorie n’est pas d’expliquer l’univers nous entourant, mais de fournir un modèle sur lequel baser les expérimentations. Modèle qui doit être une base solide, avec un domaine d’application précis.

      La théorie de la relativité a été testée pendant longtemps, aujourd’hui on connait ses limites, on sait dans quels cas la formule peut être utilisée, dans quels cas elle ne s’applique plus. C’est un outil, comme un tournevis si vous voulez. Si votre théorie de la dynamique des formes est validée, ça sera un nouvel outil. Un marteau. De nouvelles applications à découvrir pour les scientifiques. La découverte du marteau rend-elle inutile le tournevis ?

      Si votre théorie est validée, ça ne bouleversera rien, aucune révolution en perspective, seulement une connaissance de l’univers de plus en plus large.

      • Donbar 28 janvier 2015 14:33

        Une théorie physique, selon vous biboul1324, ne vise pas à expliquer. À travers son caractère instrumental, vous lui attribuez cependant d’élargir la connaissance. La frontière entre les deux est-elle si nette ?


      • christophe nicolas christophe nicolas 28 janvier 2015 20:47

        Tu te trompes, presque tout va partir à la poubelle pour inutilité


      • Zip_N Zip_N 28 janvier 2015 11:51

        L’univers est un être ou une chose ? vous nous faites un dessin ? dans vos dimensions, oubliez pas le point de notre univers « flottant », pour que l’on sache ou on se situe et de quels sens agissent les forces.


        • Rmanal 28 janvier 2015 13:36

          Ca sent le réchauffé : déjà un article sur ce sujet il y a 8 mois.
          Peut être pour revendre cette histoire de cosmonadologie dont personne ne veut ?


          • ZEN ZEN 28 janvier 2015 13:54

            biboul a raison
            Il faudrait s’entendre sur la notion de théorie

            "une réponse possible est envisageable dans le cadre de la cosmonadologie quantique que j’ai esquissée en tant que nouvelle description, post-moderne et post-relativiste, de la matière et du cosmos..."

            On attend avec impatience le postduguéisme... smiley


            • soi même 28 janvier 2015 15:45

              Surtout dans le Cosmos, il n’y a pas de gravité !

              (

              En 1997, le physicien théoricien Juan Maldacena proposait que le modèle audacieux de l’Univers dans lequel la gravitation résulte de cordes vibrantes infiniment fines pouvait être réinterprété en termes de physique bien établie. Le monde mathématique complexe des cordes, qui existe dans 9 dimensions d’Espace et une dimension de temps ne serait qu’un hologramme : la véritable action se produirait dans un cosmos beaucoup plus simple où il n’y a pas de gravitation.

              L’idée de Maldacena a ravi les physiciens car elle offrait des bases solides à la célèbre théorie des cordes et parce qu’elle résolvait les incohérences apparentes entre la physique quantique et la théorie de la gravitation d’Einstein (la relativité générale). Elle fournissait aux physiciens une pierre de Rosette mathématique, une dualité qui leur permettait de traduire les 2 langages, de passer facilement de l’un à l’autre pour résoudre les problèmes qui semblaient insolubles dans l’un en les traduisant dans l’autre. Mais même si la validité des idées de Maldacena a été considérée comme acquise, une preuve rigoureuse était difficile à obtenir.

              Dans 2 articles postés sur arXiv, Yoshifumi Hyakutake (Université Ibaraki, Japon) et ses collègues nous offrent des indices convainquants que la conjecture de Maldacena est vraie.

              Dans un des articles, Hyakutake calcule l’énergie interne d’un trou noir, la position de son horizon des évènements (la frontière entre le trou noir et le reste de l’Univers), son entropie et d’autres caractéristiques basées sur les prédictions de la théorie des cordes ainsi que les effets des particules virtuelles qui apparaissent et disparaissent continuellement. Dans l’autre article, il calcule avec ses collaborateurs l’énergie interne du cosmos correspondant en dimensions inférieures et une absence de gravitation. Les 2 calculs correspondent. ) 

              http://guydoyen.fr/2013/12/11/des-simulations-soutiennent-la-theorie-selon-laquelle-l-univers-serait-un-hologramme/


              • Mohammed MADJOUR Mohammed MADJOUR 28 janvier 2015 15:58

                Faites un tour à la Maison Georges Lemaître où j’ai déposé « L’Atome primitif » qui explique tout... Le relatif et l’absolu.


                • L'enfoiré L’enfoiré 28 janvier 2015 16:42

                  « cosmonadologie » un néologisme fait maison je suppose.

                  Une recherche Google, mène à cet article du même auteur.
                  L’affixe « nado » est encore à expliquer.
                   

                  • JCBeaujean 28 janvier 2015 21:21

                    Et la monadologie de Leibniz, c’est pour les chiens-lunes ?
                    Un affixe en nado... un nado attardé ?


                  • joelim joelim 28 janvier 2015 20:47

                    C’est la théorie de JP Petit lequel est trop sulfureux pour qu’on en parle. En effet il sort des clous de manière choquante, contrairement aux scientifiques qui évidemment ne trouvent rien en suivant le sentier doctrinaire balisé.


                    • Automates Intelligents (JP Baquiast) 28 janvier 2015 21:57

                      Bonsoir à tous. Pour ceux qui s’intéressent à la gravitation quantique, je signale le livre remarquable de Carlo Rovelli « Par delà le visible » Odile Jacob 2014.
                      Rovelli est devenu l’expert indiscuté de la gravitation quantique à boucles, qui a définivement supplanté la théorie des cordes.
                      Je proposerai prochainement ici une présentation du livre. Il n’impose pas de formules mathématiques au lecteur, mais un minimum de formation scientifique


                      • vachefolle vachefolle 28 janvier 2015 22:10

                        au moment du big bang il y aurait eu une création de deux univers, l’un étant l’image miroir de l’autre avec une flèche du temps opposée et donc négative

                        Oups rien que ca, ca pique, 2 univers d’un coup et un dans le passé....

                        Bon on pourrait rigoler, sauf que le temps n’existe pas, a part ds les equations.
                        Rien dans l’univers ne correspond au temps. Les scientifiques ont décidé de créer ce concept qui marche en pratique, comme étant mesurable une succession d’événements donné, comme une montre.

                        Ce que Einstein a démontré est que la vitesse d’un objet peut ralentir son interaction avec les autres objets et donc, ralentir ou vieillir moins vite.

                        Avec cette définition et cette compréhension du temps, pas de voyage dans le passé, et bien sur pas d’univers dans le passé.


                        • soi même 29 janvier 2015 02:09
                          La relativité d’Einstein attelle prévus une étoile en diamant ?
                          Des scientifiques britanniques pensent avoir découvert une petite planète entièrement composé de diamant en dehors de notre système solaire. Elle orbiterait autour d’un pulsar à quelque 4.000 années-lumière de la constellation du Serpent dans la Voie lactée.

                          En savoir plus : http://www.maxisciences.com/plan%E8te/des-astronomes-decouvrent-une-planete-en-diamant_art16567.html
                          Copyright © Gentside Découverte


                          • morice morice 29 janvier 2015 09:02

                            super, les planètes vont se casser la gueule...


                            • bourrico6 29 janvier 2015 10:16

                              Encore ?

                              Mais c’est chaque semaine la même chose !  smiley
                              Ca doit être l’âge, je sais pas.

                              Franchement, il n’a toujours pas saisis, et du coup, ça devient à la fois comique et ridicule.


                              • julius 1ER 29 janvier 2015 15:59

                                Nous ne sommes peut-être pas des voyageurs sans destination sur cette terre, ni des créatures matérielles destinées à façonner les technologies pour trouver un improbable salut. Mais pour le savoir, il faut oser chercher. Etre curieux et savoir remettre en cause les certitudes les plus consensuelles qui ne sont pas forcément les plus solides. 2015 marque le début d’une grande révolution scientifique.


                                Ouf...... on a échappé au pire !!!!!!!! J’aime bien l’épilogue de cet article !!!!!

                                • poinquare poinquare 30 janvier 2015 19:44

                                  le problème avec la relativité est que c’est une théorie , avec comme corollaire les trous noirs , le big-bang ,les multivers , la théorie des cordes etc...qui ne sont que des hypothèses non vérifiables . .

                                  Tenons nous- en aux lois physiques qui ne sont pas des théories et qui ne peuvent pas être mises en défaut .

                                  - les lois de Kepler qui expliquent les mouvement des astres et des planètes
                                  - les lois de Newton qui expliquent toute la mécanique
                                  - les lois de Carnot qui expliquent le fonctionnement de tous les moteurs thermiques .
                                  - les lois d’Ampère qui expliquent toute l’électricité
                                  - les lois de Maxwell qui expliquent tout l’électromagnetisme

                                  Toutes ces lois ont plus de 120 ans , mais heureusement qu’on les a .
                                   
                                  La physique du XX eme siecle n’aura pas fait avancer beaucoup le schmilblick , si ! on a le modèle standard qui est aussi une théorie ...

                                  Bernard Dugué dont je ne mets pas en doute le savoir scientifique , nous propose une autre théorie ?
                                  J’espère que ce sera la bonne et que l’on pourra la confirmer dans l’avenir .

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