Modèle alternatif au lambda CDM

Papalima · 7 février 2022

Encore une pelletée de terre :

Bill24 · 2 octobre 2022

Une étude récente pourrait remettre en cause le Principe Cosmologique (Univers homogène et Isotrope à grande échelle).

Ce principe permet de "faire parler" les équations d'Einstein pour l'univers dans son ensemble et en deduire la métrique "plate" de l'espace-temps qui sous-tend le modèle standard (ou de concordance) de la cosmologie, /\CDM, agrémenté de 70% d'énergie sombre et de 25% de matière noire froide.

Les chercheurs ont analysé la lumière infrarouge de 1,4 million de quasars et ont mis en évidence une anisotropie de densité qui suggère que l'univers ne serait pas isotrope à grande échelle. À suivre...

Etude à paraître citée par Éric Simon:

https://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2022/09/observation-dune-anisotropie-dipolaire.html?m=1

Bill24 · 11 septembre 2023

L'antimatière antigravite-t-elle?

Une expérience en cours au Cern, Gbar, doit répondre à la question... en 2025

Mais j'ai entendu Ursula Bassler, Directrice adjointe scientifique de l’IN2P3, et ancienne présidente du conseil du CERN, dire sur France Culture qu'on devrait avoir des premiers résultats dans quelques mois.

C'est une fervente supportrice du modèle de Gabriel Chardin et elle pense être déçues par les conclusions à venir.

Dommage!

Rappel : la masse gravitationnelle négative de l'antimatière est une condition nécessaire au modèle cosmologique dit de Dirac-Milne porté par Gabriel Chardin.

C'est un modèle qui a encore peu de supporters malgré quelques bonnes corrélations avec les observations. Il est osé mais il a de nombreux mérites comme "remettre" de l'antimatière et lui faire jouer un rôle cosmologique majeur et surtout s'affranchir à la fois de la matière noire, de l'énergie sombre et de la phase d'inflation.

Mais pour cela il faudrait que l'antimatière antigravite

A suivre...

22Ney44 · 11 septembre 2023

Bonjour @Bill24,

Merci de relancer le débat.

Aaaah ! Le modèle standard, 50 ans cette année, que de choses ont été dites à son propos, et davantage encore dès l'instant que l'on pointe, à juste raison d'ailleurs, quelques incohérences. L'une d'entre elles par exemple, l'incapacité que nous avons à ce jour de définir avec précision et adhésion de la Communauté scientifique, la Constante de Hubble. Ce n'est pas le seul point, la nécessité d'introduire de la matière noire ou de l'énergie sombre, dont on ne connait rien sinon sa praticité pour faire fonctionner le modèle, ne peut pas non plus satisfaire une démarche scientifique.

Est-ce pour autant que le modèle standard est faux ? Non bien entendu car il vérifie tant d'observations expérimentales qui avaient été prédites, que ce soit parmi les plus récentes, le boson de Higgs et bien plus tôt encore les ondes gravitationnelles.

Quelques chercheurs féconds partent explorer d'autres voies, on ne peut que les féliciter. C'est un travail ingrat, peu "rémunérateur" en terme de reconnaissance sur le moment. Les modèles alternatifs foisonnent, très très peu offrent une crédibilité, parmi ceux-ci nous trouvons ceux qui intègrent la gravitation.

Cette quatrième force, impossible à ce jour à unifier aux trois autres, pose un problème ardu. Certes la gravité existe, nous le vérifions à chaque instant. mais nous ne l'observons qu'à l'échelle macroscopique. A l'échelle microscopique, celle des interactions entre particules élémentaires, nous ne savons pas comment l'observer. Nous n'avons AUCUN modèle théorique qui pourrait inspirer des expérimentations. Voilà pourquoi les fondateurs du modèle standard ne l'ont pas intégrée dans leur création. Elle n'a pas sa place. Doit-on faire le lien avec le fait que la gravitation n'était plus quantique juste avant le mur de Planck (10^-43 s après le Big Bang), oui vraisemblablement. Dans ce cas alors il nous faudrait "voir" avant ces 10^-43 s, ce qui n'est pas possible en l'état de nos connaissances fondamentales en physique et en mathématique, c'est la définition même de la singularité.

Le modèle standard, ce ne sera que mon très modeste avis, n'est pas faux, il est partiel. Non seulement il explique mais il prédit, ce qui est l'une des marques d'un modèle fiable. Si j'étais encore chercheur aujourd'hui, c'est dans cet état d'esprit que j'aborderais la situation. Je chercherais non pas un modèle alternatif plus ou moins radicalement différent, mais un modèle avec un degré d'abstraction supérieur, capable de prendre en compte la singularité quantique de la gravitation. A ce jour de nombreuses expérimentations, faute de prouver un nouveau modèle, ont été créées pour mettre en défaut majeur le modèle standard afin de créer le coup de pied dans la fourmilière. Sans aucun succès pour l'instant, ce qui génère la déception de Mme BASSLER.

C'est cet état de déception qui m'interroge. Une personne scientifique n'a pas à être déçue qu'une expérimentation ne mette pas à bas un modèle existant. La déception ne devrait venir que d'une expérimentation qui ne vérifie pas un modèle théorique, bien que cependant les enseignements à en tirer sont parfois bien supérieurs à ceux d'une expérimentation qui a réussi.

Je vais pour finir redire ce que plusieurs fois j'ai déjà écrit sur ce forum, j'attends qu'un esprit brillant se révèle avec un modèle théorique qui englobera le modèle standard actuel en apportant une avancée significative sur nos connaissances. L'une des plus attendues sera sans nul doute l'explication fondamentale entre la masse prédite de l'Univers, et la masse actuellement observée.

Ney

Moot · 11 septembre 2023

Il y a 2 heures, 22Ney44 a dit :

la nécessité d'introduire de la matière noire ou de l'énergie sombre, dont on ne connait rien sinon sa praticité pour faire fonctionner le modèle, ne peut pas non plus satisfaire une démarche scientifique.

En fait, on fait un peu comme Planck lorsqu'il introduisit la quantification de l'énergie lumineuse pour trouver une formule "collant" au spectre du corps noir. Un simple artifice de calcul, dont la justification physique (les photons) est venue plus tard, grâce à Einstein (ce qui lui valut le prix Nobel de physique).

22Ney44 · 11 septembre 2023

il y a 37 minutes, Moot a dit :

En fait, on fait un peu comme Planck lorsqu'il introduisit la quantification de l'énergie lumineuse pour trouver une formule "collant" au spectre du corps noir. Un simple artifice de calcul, dont la justification physique (les photons) est venue plus tard, grâce à Einstein (ce qui lui valut le prix Nobel de physique).

Bonsoir @Moot,

Bien d'accord avec vous. C'est ce qui me fait dire et redire qu'un jour ou l'autre dans 1 an, 10 ans , 100 ans ou plus éclora un esprit brillant qui comme le Grand Albert, nous fera monter d'un cran dans le degré d'abstraction. Le nouveau modèle ainsi créé, inclura bien sûr l'actuel, mais surtout introduira une manière plus performante, plus pertinente de penser l'Univers. Ce sera vraisemblablement davantage conduit selon un scénario de prolongement plutôt qu'un scénario de rupture, tant le modèle actuel se voit vérifié et conforté à chaque nouvelle étape de l'expérimentation, y compris et surtout par les expérimentations visant à mettre le modèle standard sinon en échec, du moins en doute profond.

Patience donc !

Ney

rmor51 · 11 septembre 2023

Justement le modèle Dirac-Milne, n'est pas une remise en cause du modèle standard. Mais il permet de s'affranchir du problème de la matière noire, de l'énergie noire et de l'inflation. Il ré introduit simplement l'anti-matière, avec ses propriétés d'anti-gravitation à prouver.

Pour avoir discuté avec un astrophysicien émérite à ce sujet, il a avoué que le problème de l'anti-matière était dans le modèle standard, un peu comme la poussière sous le tapis et que ses collègues n'étaient pas à l'aise avec sa disparition miraculeuse, pas très bien expliqué.

Bill24 · 11 septembre 2023

Salut @22Ney44,

Je pense que tu fais référence au modèle standard de la physique des particules quand tu parles du boson de Higgs et de l'absence de la gravitation.

Mon propos concerne plutôt la cosmologie, l'histoire de l'univers dans son ensemble.

La gravitation n'y est pas seulement intégrée, elle y joue le rôle principal.

En cosmologie il y a aussi un modèle standard, ou de concordance, avec un jeu de paramètres, que l'on résume par LambaCDM, (lambda, pour l'énergie sombre assimilée à la constante cosmologique lambda, CDM pour Cold Dark Matter, la matière noire froide, c-a-d non relativiste)

Il y a en effet des "tensions" sur la valeur actuelle de la constante de Hubble H0 évaluée selon différentes méthodes (les supernovae SN1A et le fond diffus cosmologique CMB, principalement) et, je suis d'accord avec toi, ce n'est pas le seul point de tension.

Mais /\CDM a accumulé tant de succès qu'il reste LE modèle, sans conteste et jusqu'ici aucun modèle alternatif ne fait mieux que lui.

Pourtant si on regarde l'évolution de ce modèle depuis une soixantaine d'années, on a dû, au fil des observations, l'adapter, l'enrichir (les mauvaises langues disent le rafistoler 😉 ) avec rien moins que 70% de matière exotique et 25% d'énergie répulsive dont on ne sait à peu près rien. On y a également ajouté une phase d'expansion phénoménale qu'aucun mécanisme ne peut expliquer de manière satisfaisante.

Et puis cette expansion qui ralentit d'abord, accélère d'un coup de manière fulgurante, ralentit de nouveau, puis, plus "récemment", accélère une nouvelle fois ...ça interroge, au minimun.

Le modèle de Dirac-Milne est encore embryonnaire (ils ne sont qu'une poignée à l'explorer) mais sur certains tests il ne s'en sort pas mal du tout (courbe des vitesses de rotation plate des galaxie sans besoin de matière noire, Tully-Fisher), sur d'autres moins à ce stade.

Comme le dit @rmor51 le modèle DM dit à peu près la même chose que le modèle standard mais avec des ingrédients et un déroulé moins biscornus à mon goût.

L'argument n'a rien de bien scientifique mais je trouve ce modèle d'une grande élégance

Encore faut-il que cette chère antimatière mystérieusement disparue antigravite !

Suspens insoutenable 😉

VNA · 11 septembre 2023

Bonjour, l'un des principaux théorise du "Standard Model". Bine malheureusement décédé l'année passée.

C'est en Anglais mais facile à comprendre:

22Ney44 · 11 septembre 2023

il y a une heure, Bill24 a dit :

Encore faut-il que cette chère antimatière mystérieusement disparue antigravite !

Bonsoir @Bill24,

Quelle raison fondamentale aurait l'anti-matière d'anti-graviter ? En l'état de nos connaissances, et les miennes sont fort anciennes, il faudrait que le comportement microscopique de la matière, à l'échelle quantique donc, puisse passer d'un état à l'autre, de la gravité à l'anti-gravité lorsque la matière passe à l'état anti-matière. Or nous butons encore et toujours sur le fait assez clairement établi que la gravité n'est pas quantique. Il n'y a donc, toujours en l'état de nos connaissances, aucun mécanisme théorique qui puisse assoir l'anti-gravitation. Pas un fermion, pas un boson ne permet d'ouvrir la moindre supputation. Pour l'instant, selon le modèle théorique l'anti-matière gravite.

L'anti-matière, a priori produite en quantité jumelle de la matière n'a pas disparue. Elle s'est combinée à la matière pour donner diverses formes nouvelles d'énergie. Pourquoi la matière a "gagné" ? C'est un mystère insondable à ce jour. Je me suis perdu des soirées entières à plonger dans le tourbillon un peu affolant des possibilités. L'une des rares qui retienne l'attention est la propriété chirale particulière du neutrino. Toutes les particules fondamentales (les 17 connues et leur anti-jumeau) peuvent passer de l'état quantique droit à l'état quantique gauche sauf le neutrino, il est invariablement à l'état gauche et l'anti-neutrino à l'état droit. Si on accepte que le modèle mathématique du comportement est chaotique dans les tous premiers instants de l'Univers, une si infime cause peut être à l'origine d'un grand déséquilibre amplifié par le taux colossal de refroidissement de l'Univers dans ses premiers instants. En effet le delta T (Température) par Delta t (temps) a perdu toute forme de linéarité tant le Delta T n'est plus si Delta que cela.

Matière et anti-matière n'avaient que peu de solutions autre que de s’annihiler sous forme d'énergie, qu'il devrait être intéressant de caractériser et de chercher où et comment elle a évolué. Le problème est que la trace de cette énergie est perdue depuis le tout début des temps obscurs. Seule une évolution significative de notre modèle théorique pourrait identifier les marqueurs à rechercher qui caractériseraient de manière bi-univoque ce qui s'est passé.

Ney

Bill24 · 12 septembre 2023

Il y a 18 heures, 22Ney44 a dit :

Quelle raison fondamentale aurait l'anti-matière d'anti-graviter ?

Aucune, en effet, mais rien ne l'en défend

La question reste ouverte et plusieurs expériences sont financées pour caractériser le comportement gravitationnelle de l'antimatière.

Les répercussions d'une telle découvertes iraient bien au-delà du modèle DM

22Ney44 · 12 septembre 2023

il y a 2 minutes, Bill24 a dit :

Aucune, en effet, mais rien ne l'en défend

Bonsoir @bill24,

C'est un plaisir de partager avec vous.

Nous sommes bien d'accord alors. L'anti-matière qui anti-gravite n'est pour l'instant qu'une supputation parmi tant d'autres. Nous n'avons d'ailleurs aucun modèle mathématique qui le suggérerait ou permettrait d'établir un protocole expérimental solide. Pour l'instant nous secouons l'arbre et attendons de voir ce qui en tombera.

il y a 2 minutes, Bill24 a dit :

La question reste ouverte et plusieurs expériences sont financées pour caractériser le comportement gravitationnelle de l'antimatière.

Ces expériences sont-elles financées par des subsides publiques ? Ou alors se déroulent-elles au ZUSA où c'est principalement la sphère privée qui finance la recherche ?

il y a 2 minutes, Bill24 a dit :

Les répercussions d'une telle découvertes iraient bien au-delà du modèle DM

Là je suis pleinement d'accord avec vous.

Le premier exemple qui m'est venu et qui me tourne dans la tête depuis plus de 50 ans est le mode de propulsion des OVNI. Bien sûr nous sortons ici totalement de la sphère scientifique, mais bon dans science fiction, il y a déjà le mot science.

Une civilisation qui aurait découvert le principe de coexistence simultanée de la matière et de l'anti-matière sans annihilation, aurait alors toute latitude pour agir sur la gravité par répulsion anti-gravitaire si l'anti-gravité existe. Ce mécanisme serait suffisant pour expliquer les très brusques changements d'attitude et de vélocité des présumés engins extra système solaire, tout cela dans le silence et sans manifestations extérieure à l'engin. Je me fie en cela aux observations rapportées régulièrement.

D'autres applications seraient tout aussi intéressantes : le portage de charge lourdes sur mer ou sur des terrains impraticables. La mise en orbite haute de charges lourdes construite en partie en anti-matière que rien n'interdirait par la suite de convertir par la bonne formule physique en matière.

Je pense que la liste des applications est plus longue qu'un jour sans pain, mais comme vous le dites, pour cela l'anti-matière doit anti-graviter. C'eût été "si simple" si la Gravité avait attendu le passage du mur de Planck pour quitter son état quantique. Nous aurions alors eu toutes les briques, fermions et bosons, pour la manipuler. Il va falloir trouver autre chose.

Patience donc.

Ney

rmor51 · 12 septembre 2023

Les expériences G-bar et ??, sont menées au CERN.

L'anti-matière anti-gravitante aurait le même effet qu'une masse négative. Cette dernière a été évoquée dans les travaux d'Einstein et surtout Lemaître, pour ne citer qu'eux.

Et présenterait donc les caractéristiques de l'énergie sombre du lambdaCDM.

Bill24 · 12 septembre 2023

il y a 53 minutes, 22Ney44 a dit :

Ces expériences sont-elles financées par des subsides publiques ? Ou alors se déroulent-elles au ZUSA où c'est principalement la sphère privée qui finance la recherche ?

Je parle des expériences Alpha-g, Gbar et Aegis en cours au CERN.

Je ne connais pas le panier de financement mais il s'agit d'initiatives de recherche publique.

Pas étonnant pour de la recherche fondamentale.

il y a 59 minutes, 22Ney44 a dit :

Bien sûr nous sortons ici totalement de la sphère scientifique, mais bon dans science fiction, il y a déjà le mot science.

là, nos vues divergent

Rien à voir avec de la science fiction, c'est une question de science fondamentale vraiment ouverte à ce jour.

Formellement, les équations de la relativité générale elles-mêmes n'écartent pas la possibilité de masse négative et donc répulsive (notons que selon LCDM, 70% du contenu de l'univers aurait une masse gravitationnelle négative)

VNA · 12 septembre 2023

Il y a 4 heures, 22Ney44 a dit :

Ou alors se déroulent-elles au ZUSA où c'est principalement la sphère privée qui finance la recherche ?

Bonjour, les recherches sont pour la plupart conduites dans les universités publiques et privées. Ces dernières feront des "proposals" présentations ou demandes aux bureaux appropriés à l'état où se trouvent les universités ou alors à l'état fédéral, et puis souvent aussi aux bénéfacteurs qui très souvent financent les universiités privées et publiques.

C'est assez compliqué du fait que c'est un système fédéral.

Dodgson · 13 septembre 2023

Il y a 9 heures, rmor51 a dit :

Les expériences G-bar et ??, sont menées au CERN.

L'anti-matière anti-gravitante aurait le même effet qu'une masse négative. Cette dernière a été évoquée dans les travaux d'Einstein et surtout Lemaître, pour ne citer qu'eux.

Et présenterait donc les caractéristiques de l'énergie sombre du lambdaCDM.

GBAR, l’acronyme de l’expérience Gravitational Behaviour of Antihydrogen at Rest, fait référence au fait qu’elle mesure l’accélération en chute libre de l’antimatière sous l’effet de la gravité, symbolisée par ḡ (prononcé [dzi] — bar). Située dans le hall du Décélérateur d’antiprotons (AD), GBAR utilise des antiprotons ralentis par l’installation ELENA.

GBAR commence par associer des antiprotons avec deux antiélectrons pour former des ions antihydrogène chargés positivement. Bien que plus difficiles à produire que les antiatomes moins complexes, les ions d’antimatière peuvent être manipulés plus facilement. Grâce à des techniques de refroidissement par laser, ces ions sont refroidis jusqu’à des températures de l’ordre du microkelvin : leur antiélectron supplémentaire leur est alors retiré, ce qui les transforme en atomes d’antihydrogène. Les atomes d’antihydrogène font ensuite une chute de 20 centimètres et l’on enregistre leur annihilation à la fin de la chute.

Mesurer l’accélération de l’antihydrogène sous l’effet de la gravité et la comparer avec l’accélération de l’hydrogène ordinaire permet aux scientifiques de l’expérience GBAR de rechercher les différences entre le comportement de la matière et celui de l’antimatière. Cela leur permet notamment de vérifier le principe d’équivalence d’Einstein, qui veut que la trajectoire d’une particule soit indépendante de sa composition et de sa structure interne lorsque cette particule est soumise uniquement aux forces gravitationnelles. L’observation d’une différence dans la façon dont l’hydrogène et l’antihydrogène tombent sous l’effet de la gravité démontrerait que ce principe est en fait erroné.

L’expérience GBAR a été approuvée par la Commission de la recherche du CERN en mai 2012 et a reçu son premier faisceau d’antiprotons en provenance d’ELENA en octobre 2018.

(Ce texte n'est pas de moi ! Un de mes ex collègues, bien plus doué que moi, s'est intéressé à GBAR, mais lui aussi est maintenant à la retraite).

Modifié 13 septembre 2023 par Dodgson
faute d'orthographe

GeoffreyJoe · 13 septembre 2023

Le 11/09/2023 à 23:21, Bill24 a dit :

L'argument n'a rien de bien scientifique mais je trouve ce modèle d'une grande élégance

Mais c'est ce qui est beau avec la science, elle nous permet de nous émerveiller

Je vous remercie pour vos échanges de qualité, que je vais suivre avec plaisir en essayant d'en saisir des bribes

22Ney44 · 13 septembre 2023

Il y a 2 heures, GeoffreyJoe a dit :

Mais c'est ce qui est beau avec la science, elle nous permet de nous émerveiller

Je vous remercie pour vos échanges de qualité, que je vais suivre avec plaisir en essayant d'en saisir des bribes

Tout à fait d'accord avec vous, l'élégance a pleinement sa place quant à l'émerveillement quand enfin le verrou du secret cède ....

N'hésitez surtout pas à poser des questions.

Ney

22Ney44 · 15 septembre 2023

Bonjour les gens,

Une évolution dans le modèle de concordance, peut-être même un début de révolution. Lundi dernier, 11 septembre la revue avec comité de lecture extrêmement sélectif "Physical Revew Letters" publiait un article très très prometteur https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.111001

Nhat-Minh NGUYEN et ses deux collègues ont réalisé un travail théorique et de mesures très dense avec deux conséquences extraordinaires sur deux paramètres du modèle standard. Le détail de leur découverte est très bien expliqué ici : https://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2023/09/la-croissance-ralentie-des-grandes.html

Ce que je trouve très intéressant dans cette publication c'est que d'une part le modèle standard est à nouveau conforté par la disparition de deux difficultés qui paraissaient être des incohérences, mais surtout d'autre part que ces deux difficultés n'en forment plus qu'une seul sur un autre paramètre. Autrement dit nous cherchions la cause d'écarts entre la théorie et l'observation en travaillant sur deux paramètres qui bien que concernés n'en était pas la cause.

Les premiers retours de la Communauté s'orientent vers peut-être une piste de l'évolution majeure du modèle standard, ce qui me va très bien. Matière noire et énergie sombre y ont toujours leur place, même si nous n'en connaissons pas davantage sur leur réalité.

Pour revenir à l'anti-gravité, un élément qui me pose un sérieux problème si elle existe : A ce jour nous n'expliquons pas la dynamique cosmologique, liée à la gravitation donc, sinon en rajoutant des masses et énergie considérables. Avec l'arrivée de l'anti-gravité, qui s'oppose alors à la gravité ces ajouts, pour l'instant du domaine du modèle théorique, devraient être linéairement accrus dans le cas d'un univers isotrope à grande échelle. Ces ajouts ne feraient que diverger le modèle et accroitre la quantité d'inconnues et ses complexités. Cela ne présume pas que l'anti-gravité n'existe pas, mais à ce jour elle apporterait plus de problèmes qu'elle n'en résout, au motif pourtant selon ses défenseurs qu'elle explique l'observé.

Les travaux de NGUYEN et Al. sont de ce point de vue bien plus solides, en faisant converger le modèle standard.

Cet esprit brillant que j'appelle de mes vœux est peut-être lui ou sinon son précurseur, son Jean le Baptiste.

Ney

Bill24 · 15 septembre 2023

Merci @22Ney44 de signaler cette publication récente

Au passage, je constate que nous sommes tous deux lecteurs/auditeurs assidus de l'excellent Eric Simon.

Il y a 12 heures, 22Ney44 a dit :

Pour revenir à l'anti-gravité, un élément qui me pose un sérieux problème si elle existe : A ce jour nous n'expliquons pas la dynamique cosmologique, liée à la gravitation donc, sinon en rajoutant des masses et énergie considérables. Avec l'arrivée de l'anti-gravité, qui s'oppose alors à la gravité ces ajouts, pour l'instant du domaine du modèle théorique, devraient être linéairement accrus dans le cas d'un univers isotrope à grande échelle. Ces ajouts ne feraient que diverger le modèle et accroitre la quantité d'inconnues et ses complexités.

En fait l'univers de Dirac-Milne est "vide" de matière à grande échelle (Ω_M =0) en ce sens qu'il contient autant de matière que d'antimatière et en appliquant les lois de la gravitation on arrive au même univers que celui du modèle standard ΛCDM, le nôtre.

Cela permet de résoudre naturellement à la fois le problème de l'horizon et celui de l'ajustement fin (densité de l'univers égale à la densité critique, univers "plat"), sans besoin de recourir à la phase d'inflation ni à l'énergie sombre.

De même point besoin de matière noire pour rendre compte de la formation des grandes structures qui débute plus tôt dans D-M et finit à peu près en même temps que LCDM

Cet univers exige également moins de paramètres libres (c'est à dire non prédit par la théorie mais mesurés, autrement dit "ajustés" aux observations)

LCDM en a 6, D-M n'en a qu'un (pour l'instant, évidement!). En particulier les 3 paramètres physiques ne sont pas libres dans D-M.

En somme, un univers plus simple, plus élégant (subjectivement)

Les prédictions de D-M et de ΛCDM sont remarquablement concordantes (âge l'univers, distance SN1a, nucléosynthèse primordiale) mais avec des différences considérables de dynamique et dans les échelles de temps initiales.

Pour les discriminer il faudrait que des théoriciens et des expérimentateurs s'emparent de ce modèle embryonnaire et multiplient les simulations, conçoivent des tests et les confrontent aux observations,

Pour cela encore faut-il que l'antimatière antigravite...

Dodgson · 16 septembre 2023

Je me permets de signaler le livre de Philippe Miné "A la découverte de l'antimatière", Ellipses éditions, 2011.

22Ney44 · 16 septembre 2023

Bonjour @Bill24,

Il me faut vous avouer que je ne me suis jamais investi dans un modèle autre que le modèle standard, comme je l'ai déjà dit il y a fort longtemps.

Mais vous m'avez donné l'envie d'appréhender le modèle Dirac Milne tant il est vrai que les observables cosmologiques y trouvent leur place. Cela va prendre un peu de temps je n'ai plus l'agilité intellectuelle d'antan.

Merci encore pour ce temps de partage.

Ney

Bill24 · 16 septembre 2023

Content que ces échanges aient pu exciter votre curiosité.

J'ai aussi plaisir à échanger, entre astrams, sur la cosmologie en général et en particulier sur ce beau modèle.

Pour aller un poil plus loin :

- La conférence de Gabriel Chardin au forum Ciel&Espace : https://www.cieletespace.fr/actualites/l-insoutenable-gravite-de-l-univers-expliquee-par-gabriel-chardin

(Hélas M. Chardin n'est pas un grand orateur)

- Son livre "L'insoutenable gravité de l'univers" Le Pommier 2018

- La thèse (en français) d'Aurélien Benoît-Levy (2009) "Étude de la concordance d'un univers de Dirac-Milne symétrique matière-antimatière" : https://theses.hal.science/tel-00442948

- L'article (en anglais) de Chardin et Benoît-Levy (2012) dans Astronomy&Astrophysics "Introducing the Dirac-Milne universe": https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2012/01/aa16103-10/aa16103-10.html

- L'article (en anglais) dans Physical Review (2020) "Structure formation in a Dirac-Milne universe: comparison with the standard cosmological model" : https://hal.science/hal-02999626

Il y aussi un volumineux corpus sur l'antimatière et les masses négatives

Bonne lecture!

Patcubitus · 18 septembre 2023

Bonjour tout le monde

Le 13/09/2023 à 09:31, GeoffreyJoe a dit :

Je vous remercie pour vos échanges de qualité, que je vais suivre avec plaisir en essayant d'en saisir des bribes

Pareil

N'ayant pas le niveau d'étude nécessaire, c'est avec gourmandise que je lis vos exposés, qui m'éclaire sur l'énergie et la matière sombre.

Bon ciel

Pat

Dodgson · 18 septembre 2023

CNRS, 29 juin 2023:

Antimatière: l'expérience GBAR du CERN rejoint l'anticlub !

L’expérience GBAR, au CERN, vient de rejoindre le club très sélect des expériences qui ont réussi à synthétiser des atomes d’antihydrogène. Il s'agit d'une étape majeure pour la collaboration GBAR dont l’objectif est de mesurer si l’antimatière se comporte à l’identique de la matière dans le champ de gravité terrestre. Les équipes françaises du CNRS et du CEA sont fortement impliquées dans l’expérience.

Le but ultime de l’expérience GBAR (Gravitational Behaviour of Antihydrogen at Rest) est de mesurer l’accélération d’un atome d’antihydrogène dans le champ de gravité terrestre, et de la comparer à celle de la matière ordinaire : un test crucial du principe d'équivalence à la base de la relativité générale d’Einstein. Mais préparer un antiatome suffisamment lent pour le voir « tomber » relève de l’exploit. La voie choisie par GBAR consiste à produire dans un premier temps un atome d’antihydrogène puis d’en faire un ion positif (l’équivalent antimatière d’un ion H^-). Dans l’étape suivante l’ion est ralenti par des techniques d’optique quantique. Enfin l’ion est finalement neutralisé pour faire la mesure de chute libre. C’est la première étape de la production de l’atome d’antihydrogène que la collaboration a annoncé avoir franchie lors des dernières rencontres de Moriond en mars 2023.

Pour ce faire, l’équipe a développé un protocole complexe dans lequel les atomes d’anti-hydrogène sont assemblés à partir d’antiprotons produits par le Décélérateur d’antiprotons (AD), et de positons produits dans GBAR. Les antiprotons de l’AD, d’énergie 5,3 MeV, sont décélérés et refroidis dans l’anneau ELENA, et un paquet de quelques millions d’antiprotons de 100 keV est envoyé à GBAR toutes les 2 minutes. Dans GBAR, un tube de glissement décélère encore ce paquet jusqu’à une énergie ajustable de quelques keV. En parallèle, dans une autre partie de GBAR, un accélérateur linéaire envoie des électrons de 9 MeV sur une cible, où leur interaction produit des positons. Ces positons sont récupérés, et accumulés dans une série de pièges électromagnétiques. Juste avant l’arrivée du paquet d’antiprotons, les positons sont envoyés sur une couche de silice nanoporeuse, d’où environ un sur cinq ressort sous forme d’un atome de positronium (Ps, l’état lié d’un positon et d’un électron). Lorsque le paquet d’antiprotons traverse le nuage de Ps, un échange de charge peut se produire : le positronium cède son positon à l'antiproton, qui devient un anti-hydrogène.

Une vingtaine d'antihydrogène détectés

Fin 2022, au cours d’un fonctionnement de plusieurs jours, une vingtaine d’atomes d’antihydrogène ainsi produits ont été détectés, validant cette méthode de production “en vol” pour la première fois.

Après cette première étape essentielle, la collaboration GBAR va maintenant améliorer la production d’atomes d’antihydrogène. Ceci permettra d’abord des mesures de précision sur les antihydrogènes eux-mêmes, en particulier l’écart d'énergie qu’il y a entre deux niveaux atomiques bien particuliers : le décalage de Lamb. Cette mesure donnera une valeur plus précise du rayon de l’antiproton. Suivra ensuite la production d’ions d’antihydrogène positif, qui nécessitera des performances encore accrues des deux faisceaux et de leur combinaison, et enfin la mise en œuvre du système optique (lasers) de refroidissement de ces ions et de photo-détachement d’un positon, pour observer enfin la chute libre d’un atome d’anti-hydrogène.

Bill24 · 18 septembre 2023

Merci @Dodgson pour l'info.

Visiblement, ils ont encore fort à faire avant que l'on voie un un atome d'anti-hydrogène en chute libre 😉

Papalima · 27 septembre 2023

L'antimatière n'antigraviterait pas... :

https://www.lemonde.fr/sciences/article/2023/09/27/des-chercheurs-demontrent-que-l-antimatiere-ne-tombe-pas-vers-le-haut_6191268_1650684.html

... mais je reste sceptique 🤔

Modifié 27 septembre 2023 par Papalima

Dodgson · 27 septembre 2023

En effet la nouvelle vient de sortir dans "Le Monde". Un physicien de l'autre expérience (GPAR) y félicite ces chercheurs qui "démontrent que l'antimatière ne tombe pas vers le haut". J'ai tendance à ne pas être sceptique, mais j'attends quand même la suite.

Bill24 · 27 septembre 2023

Et bien voilà au minimum une très forte indication que l'antimatière se comporte comme la matière dans un champ de gravitation.

On va attendre la publication et les réactions mais je pense qu'il va falloir chercher ailleurs pour résoudre les tensions de ΛCDM.

Le modèle peut bien être simple et élégant, les faits empiriques auront toujours le dernier mot, ainsi va la science et c'est plutôt rassurant !

Dodgson · 27 septembre 2023

LU SUR LA BBC CE SOIR :

Certains théoriciens ont prédit que l'antimatière pourrait tomber, bien que la plupart, notamment Albert Einstein dans sa Théorie générale de la relativité il y a plus de cent ans, disent qu'elle devrait se comporter comme la matière et tomber vers le bas.

Les chercheurs du Cern ont désormais confirmé, avec le plus grand degré de certitude possible, qu'Einstein avait raison.

Mais ce n’est pas parce que l’antimatière ne chute pas qu’elle tombe exactement au même rythme que la matière.

Pour les prochaines étapes de la recherche, l’équipe améliore son expérience pour la rendre plus sensible, afin de voir s’il existe une légère différence dans la vitesse à laquelle l’antimatière tombe.

Si tel est le cas, cela pourrait répondre à l’une des plus grandes questions de toutes, à savoir comment l’Univers a vu le jour.

Les résultats ont été publiés dans la revue Nature.

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