Cosmologie : contradiction dans un modèle cosmologique fractal

  • Hier soir, je découvre cette page : http://www.apmep.fr/spip.php?page=message&id_forum=4592 dans laquelle un modèle cosmologique est décrit avec peu d’informations détaillés (comme des démonstrations et des preuves empiriques), mais j’ai porté une lecture attentive.

L’auteur du texte présente un modèle d’univers à géométrie fractale, et prétend que deux univers apparurent (l’un formé de matière et l’autre d’antimatière). Là je ne peux rien réfuter, parce que c’est simplement invérifiable factuellement.

Ensuite, l’auteur introduit deux grandeurs :

  • D : la dimension fractale de l’« éponge de Menger-Sierpinski ».
  • BT : la borne de « Tsirelson ».

L’auteur affirme que ces deux grandeurs ont une valeur très proches.

Mais ensuite, l’auteur déclare qu’il s’agit de diffuser des informations mais pas des démonstrations. C’est curieux comme remarque. Diffuser des infos comme des faits, ou comme de simples hypothèses ? Une démonstration c’est abstrait, c’est propre aux mathématiques via lesquelles on démontre si des propriétés mathématiques sont vraies ou fausses, mais une démonstration se limite exclusivement aux maths, où l’aspect abstrait se distingue nettement de la physique qui, elle, exige des preuves. En cosmologie comme dans les sciences expérimentales, on ne démontre pas comme on le fait dans les maths pures, mais on prouve directement ou indirectement avec des expériences ou avec des observations.

Ensuite, l’auteur relie les grandeurs D et BT avec la température cosmologique. Là ça commence à devenir concret et intéressant. L’auteur déclare que la grandeur D est constante. Il affirme aussi qu’une troisième grandeur, notée K, est une constante.

Or l’auteur relie ces grandeurs comme suit :

  • Tuo = K * D = K * BT

Avec Tuo = 2,7 kelvins, la température cosmologique. Mathématiquement, lorsqu’on multiplie une constante par une autre constante, le résultat est une constante. Ainsi, la température de l’univers serait constante d’après ce modèle.

Pour ainsi dire, l’auteur déclare péremptoirement qu’il n’y aura pas de mort thermique prévisible pour notre Univers. Par conséquent, l’on comprend qu’il suggère donc que l’univers n’a pas été chaud jadis et qu’il ne se refroidit pas. Une température supposée constante, ça ne ressemble t-il pas à une caractéristique d’un univers stationnaire et donc sans Big Bang ?

L’auteur lâche une phrase étrange : « L’ Univers doit-il se plier à nos modèles ou nos modèles à l’Univers ? « 

Ne voudrait-il pas remettre en question les principes fondamentaux de la scientificité qui fonctionnent plutôt bien depuis Karl Popper ? On n’a de connaissance qu’à travers des expériences et des observations, c’est la base de la méthode scientifique. On construit des modèles mathématiques pour construire une représentation approximative du réel, les modèles devant être le plus fidèles aux faits observés ou expérimentés. Mais un modèle n’est pas censé remplacer les faits… Un modèle est censé représenter le plus fidèlement possible les faits tels qu’ils sont.

Les faits ne mentent pas (quand on limite au maximum les biais cognitifs). Mais des modèles peuvent se tromper. C’est là qu’intervient le critère épistémologique de réfutabilité.

Ainsi, comme on l’a vu, l’auteur déclare que la température cosmologique est constante, donc toujours à 2,7 kelvins, soit environ -270,45°C.

Mais comment est-il possible que l’univers ait toujours une température constante, alors que l’on a observé une preuve comme celle de la nucléosynthèse primordiale ? En effet, le modèle à température constante est incapable d’expliquer l’abondance d’isotopes datant du début de l’univers, isotopes ayant été produits par la fusion nucléaire de noyaux atomiques initialement plus légers.

Il y a 7,2 milliards d’années (donc 6,6 milliards d’années après le Big Bang), la température de l’univers était de 5,1 kelvins, au lieux des 2,7 kelvins actuels. On a la preuve que la température cosmologique n’est pas constante, les faits contredisent le modèle.

Les faits ont prévalence sur les hypothèses. On ne peux guère présenter des hypothèses comme des vérités en dépit de la contradiction due aux faits contre ces hypothèses. Lorsqu’une hypothèse est réfutée par une preuve empirique, l’hypothèse doit être modifiée ou abandonnée.

L’auteur a déclaré en conclusion que « nous pensons que cela pourrait représenter un grand chambardement dans nos croyances ». Je pense plutôt que c’est le modèle ici qui connaît un chambardement, car les faits semblent le réfuter. La théorie du Big Bang n’est pas un ensemble de croyances, le Big Bang est une théorie scientifique qui s’appuie sur plusieurs preuves.

Le modèle de l’auteur, basé sur un univers froid à température constante :

  • n’est pas capable d’expliquer l’abondance universelle de l’hélium, du lithium et du béryllium (qui sont des éléments produits lors de la nucléosynthèse primordiale).
  • n’a peut-être pas pensé que la formation des galaxies se passerait différemment dans un univers à température constante, par rapport à la formation de galaxies dans un univers jadis très chaud et dont la température décroît.
  • le modèle explique t-il le red-shift (le décalage vers le rouge, dû à l’effet Doppler) ?
  • En décembre 2000, Raghunathan Srianand, Patrick Petitjean et Cédric Ledoux ont mesuré la température du fond diffus cosmologique baignant un nuage interstellaire dont ils ont observé l’absorption du rayonnement émis par le quasar d’arrière plan PKS 1232+0815, situé à un décalage vers le rouge de 2,57. L’étude du spectre d’absorption permet de déduire la composition chimique du nuage, mais aussi sa température si l’on peut détecter les raies correspondant à des transitions entre différents niveaux excités de divers atomes ou ions présents dans le nuage (dans le cas présent, du carbone neutre). La principale difficulté dans une telle analyse est d’arriver à séparer les différents processus physiques pouvant peupler les niveaux excités des atomes. Les propriétés chimiques de ce nuage, ajoutées à la très haute résolution spectrale de l’instrument utilisé (le spectrographe UVES du Very Large Telescope) ont pour la première fois permis d’isoler la température du rayonnement de fond. Srianand, Petitjean et Ledoux ont trouvé une température du fond diffus cosmologique comprise entre 6 et 14 kelvins, en accord avec la prédiction du Big Bang, de 9,1 K. La température mesurée, affectée d’une marge d’incertitude de 8 degrés (de 6 à 14 K), est explicitement supérieure aux 2,7 kelvins actuels (les 2,7 K sont en-dessous de la valeur minimale de la marge thermique observée). L’univers était plus chaud autrefois par rapport à maintenant. Sa température n’est pas constante.

 

  • « On reconnaît la qualité d’une expérience scientifique au nombre de théories qu’elle fait tomber ». 
  • « Une théorie est scientifique si et seulement si elle est susceptible d’être réfutée ; elle n’est pas vraie, mais tout au plus admise provisoirement. » (Karl Popper)

feynman3

 

J’ai trouvé des remarques dans un blog du Nouvel Observateur : http://olivier-4.blogs.nouvelobs.com/archive/2012/01/14/le-pouvoir-de-l-imaginaire-149-un-nouveau-type-de-big-bang-m.html   dont voici l’encadré ci-dessous :

NObs

 

Dans un forum, on trouve d’autres données indiquées par l’auteur : http://astro-forum.forumactif.com/t1162-le-big-bang-serait-il-faux

En substance, je cite :

  • « Notez bien que ces 2 Univers ne vivent pas l’un à coté de l’autre mais seraient très éloignés et tourneraient autour de leur barycentre commun situé à une distance de 10 puissance 67 mètres. »
  • « une expansion qui aurait durée 18 milliards d’années mais une expansion qui se serait faite par sauts quantifiés »
  • « Après ces 18 milliards d’années d’expansion l’Univers ARRÊTE son expansion. Sa température est celle qu’il a aujourd’hui car il ne se dilate plus. »

L’auteur affirme 10 puissance 67 mètres tandis que l’on sait que l’univers observable a une grandeur de l’ordre de 10 puissance 26 mètres. Auquel cas son hypothèse de deux univers est invérifiable…

L’auteur stipule une expansion quantique (par sauts), tandis que la physique quantique ne s’applique qu’à des échelles subatomiques, et ne s’applique pas aux grandes distances à l’échelle macroscopique où c’est la théorie de la relativité qui est concernée…

L’auteur déclare une expansion actuellement nulle, alors que les faits prouvent que l’expansion est accélérée, cela fut découvert en 1998 et confirmé en 2003, et cela a valu aux découvreurs le prix Nobel de physique 2011.

Et en voici les références :

Bilan :

L’auteur présente un modèle théorique au cours des années 2010 à travers des blogs et des forums. Mais l’on sait depuis janvier 2013, date à laquelle l’info est médiatisée, que l’univers avait une température de 5,1 K il y a 7,2 milliards d’années ; et l’on sait depuis 1998 (et confirmé en 2003) que l’univers est en expansion accélérée.

Ces deux contre-exemples réfutent le modèle théorique de l’auteur. L’univers n’est pas stationnaire, ni à température constante, c’est un fait.

 

  • Pour terminer ce présent article, je me permets de glisser une remarque. L’auteur dont le modèle est contesté a inversé ce que l’on attend de la méthode scientifique basée sur l’épistémologie de Karl Popper : il a cherché à trouver des confirmations empiriques ou observationnelles de sa théorie, au lieu de chercher à contredire sa théorie en trouvant des contre-exemples pouvant l’invalider. La science fonctionne par réfutation, pas par confirmation.

John Philip C. Manson

 

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