Et si l’expansion de l’Univers n’était finalement qu’une illusion ?

Et si l'expansion de l’Univers n'était finalement qu'une illusion ? Le professeur de physique théorique Lucas Lombriser propose une approche différente.

L’expansion de l’Univers fut décrite pour la première fois en 1927 par l’astrophysicien George Lemaître avant d’être mise en évidence en 1929 par l’astronome Edwin Hubble. Concrètement, elle se traduit par une augmentation de la longueur d’onde de la lumière émise par les galaxies, laquelle est décalée vers le rouge. De fait, les objets lointains semblent s’éloigner peu à peu. Mais ce modèle standard est remis en question depuis quelques années.

Et si l’expansion de l’Univers n’était finalement qu’une illusion ?

La loi de Hubble-Lemaître explique que les galaxies s’éloignent les unes des autres à une vitesse proportionnelle à leur distance. Ainsi, plus l’une est loin de nous, plus elle semble s’éloigner rapidement. La constante en jeu ici est la constante de Hubble, d’environ 70 km/s/Mpc. Cependant, plusieurs mesures indépendantes de cette constante ont conduit à des résultats incompatibles.

Pour réaliser leurs mesures de l’expansion, les astronomes ciblent des objets dont la luminosité est parfaitement connue. En comparant les valeurs de la luminosité théorique et celle observée, on peut calculer leur distance. C’est ainsi que des scientifiques ont découverte en 1998 que cette expansion de l’Univers n’était pas régulière. Plus précisément, qu’elle s’accélère avec le temps. Et cela implique l’existence d’une forme d’énergie à la nature encore inconnue : l’énergie noire. Celle-ci compterait pour environ 70 % de la densité énergétique de l’Univers, on la désigne aussi sous le nom de constante cosmologique. Mais il s’avère très difficile de déterminer la valeur de cette constante. Pour les experts, c’est le “problème de la constante cosmologique” ou encore la “catastrophe du vide”. Alors pour résoudre ce problème, les scientifiques commencent à théoriser l’existence de nouvelles particules ou nouvelles forces inconnues.

Le professeur de physique théorique Lucas Lombriser propose une approche différente

Lucas Lombriser, professeur de physique théorique de l’Université de Genève, a une autre totalement différente, celle de reconsidérer le concept-même de l’expansion : “Une approche moins radicale pour s’aventurer au-delà du modèle standard est la simple reformulation mathématique de nos cadres théoriques sous-jacents. Tout en laissant les mesures physiques intactes, cette approche peut offrir une réinterprétation et même des solutions à ces problèmes.” D’après lui, notre Univers ne serait pas en expansion, mais simplement plat et statique. Et les effets d’éloignement observés s’expliqueraient par l’évolution des masses des particules avec le temps.

La théorie de cet expert repose sur l’espace mathématique de Minkowski, lequel modélise l’espace-temps de la relativité restreinte : “Plutôt qu’une expansion de l’espace, une courbure spatiale, des inhomogénéités et des anisotropies à petite échelle, ce cadre présente une variation des échelles de masse, de longueur et de temps à travers l’espace-temps.” Pour Lucas Lombriser, la constante cosmologique est définie par la masse du champ qui imprègne l’espace-temps. Mais celui-ci fluctuant, les masses des particules fluctuent également. De fait, la constante cosmologique varie avec le temps, non pas à cause de l’expansion de l’Univers, mais à cause de la variation de la masse des particules. “J’ai été surpris de constater que le problème de la constante cosmologique semble tout simplement disparaître dans cette nouvelle perspective sur le cosmos.”

Et au-delà de la possible absence du problème de la constante cosmologique dans l’espace de Minkowski, cette théorie permet d’expliquer plusieurs autres mystères non élucidés à ce jour, comme la nature de la matière noire et de l’énergie noire. Pour Lucas Lombriser, toutes deux pourraient être interprétées comme des masses de particules en évolution, évoluant différemment selon l’âge de l’Univers.

Si cette théorie est très intéressante, notamment par le nombre de problèmes qu’elle semble résoudre, il convient de rester prudent dans l’évaluation des résultats, car à l’heure actuelle, certains éléments théoriques ne peuvent être testés ni vérifiés.