Un autre cosmos

[Bruno- 3 979]

Je ne comprends pas quel est votre problème avec la matière noire. Qu'il puisse exister de la matière que l'on n'a pas encore détectée (et qui est peut-être même indétectable) me paraît mille fois moins invraisemblable qu'imaginer que toute matière dans l'univers est aujourd'hui connue.

[dg2 2 034]

La meilleure preuve étant que les neutrinos cosmologiques sont parfaitement indétectables étant donné les contraintes physiques qui déterminent leur taux d'interaction avec quelque détecteur que ce soit.

[Kaptain 5 880]

quote:

---

Je ne comprends pas quel est votre problème avec la matière noire.

---

Comme Jean-Luc, l'impression d'une théorie "ad hoc", qui pédale dans la choucroute depuis des années... Un simple sentiment, bien sûr, tout sauf une affirmation, je n'ai pas les connaissances suffisantes...

[jldauvergne 15 108]

Je n'ai pas de pb avec la matière noire, ce sont plutôt les astronomes qui ont un problème avec toutes les pistes qu'ils creusent et qui font choux blanc. Une conclusion négative c'est toujours intéressant mais le résultat, c'est qu'on est toujours au même point : on piétine, on a aucune idée de quoi il s'agit. Si elle existe vraiment c'est fascinant, c'est une sorte de matière magique dont on perçoit les effets mais qui est totalement indétectables, c'est génial ! Mieux, on la détecte uniquement à grande échelle, sur Terre et dans le système Solaire, aucun indice de sa présence. C'est dommage, si on en avait un peu, on pourrait faire des supers blagues avec , des murs invisibles, des tartes à la crème invisibles, ... Ça pourrait même relancer le cinéma burlesque.

Et puis si ça se trouve on ne la trouve pas, ... simplement parce qu'elle n’existe pas. Si on passe la question au rasoir d'Ockham, c'est la conclusion la plus simple. Et dans ce cas, c'est tout autant fascinant pour la physique.
Mon sentiment qui n'a strictement aucune valeur et absolument aucun intéret, c'est plutôt qu'elle n'existe pas. Pour bien faire il faudrait creuser les deux possibilités à parts égales, actuellement les théories qui empruntent un itinéraire bis restent un peu marginalisées.

[dg2 2 034]

Il n'y a rien de ad hoc. Depuis les années 30, on ne sait pas réconcilier l'influence gravitationnelle subie par les étoiles ou les galaxies avec la masse détectable des galaxies ou des amas. Personne ne conteste ce fait.

Donc vous avez deux possibilités. Soit il y a de la matière invisible, qui pour des tas de raisons ne peut pas être de la matière ordinaire (si vous voulez savoir pourquoi, je peux vous donner des références), soit il y a changement des lois de la gravitation, c'est tout. D'autre part, la physique des particules vous dit (je doute là encore que quiconque nie cela) que le modèle standard ne saurait être autre chose qu'une théorie effective uniquement à basse énergie et donc qu'il est plus que probable qu'il existe d'autres particules que celles du modèle standard.

Enfin, quand vous regardez les extensions du modèle standard, vous en avez qui ont des particules supplémentaires parmi lesquels certains où elles sont plus ou moins difficiles à détecter directement. Si l'échelle de brisure de la supersymétrie est trop élevée par exemple, vos chances de détecter directement de la matière noire supersymétrique sont quasi nulles, par exemple. Le LHC nous dira bientôt si ce scénario est à craindre ou exclu par la détection qu'il aura trouvé de la supersymétrie.

[Superfulgur 16 096]

é pi n'oublions pas qu'on l'a cherché aussi avec les sondes Pioneer qui accéléraient bizarrement, donc les savants sont comme nous (les vulgums pecus à la ramasse) ils essaient parfois un peu n'importe quoi à partir de discussions à la cafet...
Je trouve çà plutôt rassurant, finalement...

- Bonjour les amis !
- Salut, Professeur Kandinsky, çà va ?
- Oui, Docteur Watson. Je prendrais des céleris rave, SVP...
- Eh, Kandinsky, dis donc, la matière noire...
- Oui, j'y réfléchissais, si on utilisait la sonde Pionner ?
- Pas con... En même temps... Les champs magnétiques...
- Mouais... Salvador Baya me disait l'autre jour...
- Une bière, SVP !
- Oui, donc, Salvador Baya pense que...
- Watson ! Les Aigles de Tucson ont gagné 102 à 88 !
- L'arbitre est une brêle. Il vient de Chicago...
- Pour la matière noire...
- Ah oui. Et les champs magnétiques ?
- On s'en fout, de tes champs magnétiques. Je parlais de l'accélération de Pionner...
- Conneries... Si Pioneer la détectait, on le saurait depuis dix ans, il s'en faut de plusieurs ordres de grandeur. Elle est débile, ta proposition...
- C'est pas moi qui ai eu l'idée, c'est un Américain, XXXXXXXX, et un Français, XXXXXXXX....
- Qui prend une autre bière ?

etc et etc...

[dg2 2 034]

quote:

---

Mon sentiment qui n'a strictement aucune valeur et absolument aucun intéret, c'est plutôt qu'elle n'existe pas. Pour bien faire il faudrait creuser les deux possibilités à parts égales, actuellement les théories qui empruntent un itinéraire bis restent un peu marginalisées.

---

J'ai l'impression que vous n'imaginez pas à quel point les gens ont pu explorer un nombre impressionnant de choses. Je vous renvoie à ce truc, http://xxx.lanl.gov/abs/1106.2476 , vous avez 300 pages de gravité modifiée en rapport avec la cosmologie et plus de 1000 références. Vous pourriez même envisager offrir une version reliée de ça à ChiCyg pour son anniversaire, il en serait fort touché.

Vous semblez penser que certains trucs sont marginalisés a priori. Mais si c'est marginal, c'est aussi (et à mon avis, surtout) que ça ne marche pas, ni sur le plan théorique, ni sur le plan des prédictions observationelles. Il y a des papiers qui ont confronté les prédictions de MOND avec les données de WMAP (et même avant : http://arxiv.org/abs/astro-ph/0508048 ). Ca ne marche pas, même avec l'adjonction "magique" d'une masse aux neutrinos pas vraiment compatible avec les contraintes des oscillations de neutrinos au passage. Une fois qu'on a ce résultat, on peut essayer de republier 50 fois la même analyse, mais la conclusion restera toujours la même. Dans le papier ci-dessus, ceci est évoqué en bas de la page 95, si vous voulez plus de détails. Les auteurs sont un peu plus modérés que ce que j'écris là, mais pas plus optimistes pour autant. Ceci étant, ce papier vous rassurera quant au fait qu'il y a des tas de trucs qui attendent d'être confrontés aux données.

[Bruno- 3 979]

Kaptain : la matière noire n'est pas une théorie. C'est comme les neutrons : on a imaginé qu'ils existaient pour expliquer certaines observations, et pas mal d'années après, on a fini par les observer (pas encore pour la matière noire, oui).

Je reprends du début : on observe que les trajectoires autour des galaxies ne suivent pas tout à fait ce qui est attendu quand on regarde quelle masse elles font. Il y a donc plusieurs hypothèses, à examiner dans l'ordre suivant :
1 - Observation erronnée. Il faut vérifier en refaisant les mesures, il me semble que de ce côté c'est OK.
2 - Calculs erronnés. Recalculons la masse obtenue par l'observation des trajectories et celle estimée à partir de l'observation de la galaxie. Là aussi, je pense qu'on a vérifié : les deux masses sont incompatibles.
--> Donc il y a vraiment un mystère. Quelque chose d'inconnu se produit. Cet inconnu se niche soit dans les objets, soit dans la théorie.
3 - Hypothèse : il y a peut-être de la matière invisible mais massive. Personnellement, je trouve cette hypothèse extrêmement raisonnable (l'hypothèse contraire, par contre, me paraît complètement farfelue). Quoiqu'il en soit, vérifions cette hypothèse. Pour ça il faut chercher de la matière invisible mais massive.
4 - Ou alors c'est la théorie qui est à revoir. Mais là, ça bouleverse tout, donc on n'envisagera ça que si vraiment y'a pas le choix (principe du rasoir d'Ockham).

(En fait c'est comme pour les trous noirs : quand on étudie le centre de notre Galaxie, on en déduit qu'il y a un astre invisible, on l'appelle trou noir, etc. Cela dit, les trous noirs, je trouve ça plus bizarre que de la matière massive indétectable, notamment parce qu'on a déjà le cas des neutrinos, alors que les trous noirs, ça ne ressemble à rien...)

Bon, et en attendant, qu'est-ce qu'on fait ? Il y a des cas où il faut choisir une hypothèse (peut-être dans les cas où on étudie les lentilles gravitationnelles, ou bien si on étudie la nucléosynthèse, ou autre chose - je n'en sais rien, mais je me doute que parfois il faut choisir une hypothèse).

Eh bien je trouve plus prudent, et normal, de faire l'hypothèse de la matière noire que l'hypothèse d'une erreur dans la théorie.

Cela dit, je sais que des chercheurs s'occupent de l'étape 4, ce qui est tout à fait normal aussi.

------
JLDauvergne :

quote:

---

c'est une sorte de matière magique dont on perçoit les effets mais qui est totalement indétectables, c'est génial !

---

Magique ?????? Juste parce qu'on ne la voit pas mais qu'elle a une masse ? Ce qui serait magique, je trouve, c'est que toute la matière de l'univers soit détectable. Ce serait magique parce que l'univers, on est très loin de le connaître. Donc on ne connaît presque rien sur sa géométrie, ses dimensions, presque rien sur son origine (inflation ? big bangs multiples ? tout ça), presque rien sur des tas de choses, mais on connaîtrait tous les types de matière.

quote:

---

Et puis si ça se trouve on ne la trouve pas, ... simplement parce qu'elle n’existe pas. Si on passe la question au rasoir d'Ockham, c'est la conclusion la plus simple.

---

Mais non, c'est le contraire, puisqu'il faudrait alors passer à l'étape 4 : si elle n'existe pas, c'est que la théorie de la gravitation est fausse.

[Ce message a été modifié par Bruno Salque (Édité le 13-09-2012).]

[Kaptain 5 880]

quote:

---

Kaptain : la matière noire n'est pas une théorie.

---

Euh, pour l'instant, si, me semble-t-il... Cela dit, qu'est-ce que "voir" ? J'ai bien peur que nos faibles imaginations soient parfaitement insuffisantes pour nous représenter ce que peuvent être un neutrino ou de la matière noire supersymétrique... Nous en sommes donc réduits de plus en plus à nous représenter les choses par leur simple "apparence" mathématique ou statistique. A ce compte, oui, la matière noire existe peut-être, mais juste pour compenser des calculs qui clocheraient sinon. Pas super poétique ni "sensible", cette affaire... L'univers s'éloigne de nous...

[jldauvergne 15 108]

quote:

---

Magique ?????? Juste parce qu'on ne la voit pas mais qu'elle a une masse ? Ce qui serait magique, je trouve, c'est que toute la matière de l'univers soit détectable.

---

Si je vois mon verre sur la table qui commence à se déplacer sans que personne ne le tienne je vais commencer à croire à l'homme invisible, et l'homme invisible c'est de la magie
Ceci dit, quand je dis magique c'est un peu provoc mais ce n'est pas forcément péjoratif. Je trouve aussi assez magique le monde que nous décrit la mécanique quantique. Le chat de Shrödinger et les particules intriquées, c'est quoi si ce n'est pas de la magie. On observe à l'échelle microscopique des faits physiques qui jusqu'à ce qu'on les découvre seraient passé pour de la magie. Quand on enrobe ça dans de la science ça perd un peu de son merveilleux, ça fait sérieux, mais en fait c'est juste incroyable.

Pour en revenir à la matière noire, pour moi elle n'existe pas tant qu'on ne l'a pas trouvée. C'est juste un nom qu'on a mis sur un problème. Ce nom tend à biaiser le dit problème en apportant un début de réponse : on suppose que c'est de la matière. Or, on n'en sait rien du tout, et j'ai l'impression que dg2 est d'accord vu le message qu'il a envoyé un peu plus haut.

quote:

---

Donc vous avez deux possibilités. Soit il y a de la matière invisible, qui pour des tas de raisons ne peut pas être de la matière ordinaire (si vous voulez savoir pourquoi, je peux vous donner des références), soit il y a changement des lois de la gravitation, c'est tout.

---

Note que les cosmologistes aiment bien la magie : "matière noire", "énergie sombre", "trou noir", ça tient plus d'un champ lexicale ésotérique que scientifique
On aurait tout aussi bien pu désigner ça comme ""matière magique", "énergie magique", "étoile magique".
Les gens d'ailleurs dans le grand public sont fascinés par les trous noir en grande partie à cause du nom. En terme de potentiel, le terme de trou est peut être justifié, mais le grand public ne raisonne pas en terme de potentiel Il se représente un trou là où on a simplement une sorte d'étoile très exotique avec un champ de gravité qui dépasse une limite.

[Ce message a été modifié par jldauvergne (Édité le 13-09-2012).]

[Kirth 4 250]

Salut Bruno,

quote:

---

3 - Hypothèse : il y a peut-être de la matière invisible mais massive. Personnellement, je trouve cette hypothèse extrêmement raisonnable (l'hypothèse contraire, par contre, me paraît complètement farfelue). Quoiqu'il en soit, vérifions cette hypothèse. Pour ça il faut chercher de la matière invisible mais massive.
4 - Ou alors c'est la théorie qui est à revoir. Mais là, ça bouleverse tout, donc on n'envisagera ça que si vraiment y'a pas le choix (principe du rasoir d'Ockham).

---

Le principe du rasoir d'Ockham consiste à privilégier une solution qui nécessite le moins d'hypothèses, ou les plus simples possibles.
Je ne suis pas une flèche en cosmologie, mais en appliquant ce principe au modèle actuel qui nécessite matière noire, mais aussi énergie noire pour justifier l'accélération de l'expansion, on peut en arriver à la conclusion que c'est justement trop d'hypothèses... et que la théorie est à revoir.

[Ce message a été modifié par Kirth (Édité le 13-09-2012).]

[Bruno- 3 979]

On utilise ce principe pour comparer des possibilités. Or là, tu compares "on explique les observations par de la matière noire" avec "on n'explique pas les observations". Tu triches ! Il faut fournir une explication alternative, or la seule autre alternative, pour l'instant, c'est "on explique les observations par une insuffisance de la théorie de la gravitation". Eh bien cette deuxième alternative n'est pas franchement plus simple...

[jldauvergne 15 108]

quote:

---

On utilise ce principe pour comparer des possibilités.Or là, tu compares "on explique les observations par de la matière noire" avec "on n'explique pas les observations".

---

Absolument pas, j'ai mis dans la balance "il y a de la matière magique", et "la gravité ne se comporte pas comme on le supposait". De ces deux alternatives il y en a une qu'on a déjà bien creusé, presque épuisée même, sans résultat ; et l'autre qui est encore en friche avec des théories alternatives qui ne tiennent pas bien la route pour le moment.

[ChiCyg 0]

Bruno Salque, peut-être y a-t-il une autre possibilité en plus de celles que tu as énumérées : 6) on n'a pas aujourd'hui de pistes vraiment satisfaisantes.

Tu noteras que c'est presque toujours le cas en astrophysique, ce que certains peuvent regretter ou tenter d'ignorer, mais que je trouve personnellement passionnant.

J'ai cru comprendre, en lisant Françoise Combes, que le mouvement des étoiles, à l'intérieur des galaxies, ne s'expliquait bien ni en supposant la présence de matière noire, ni avec une théorie de la gravité modifiée. Il fallait jouer sur les deux tableaux pour obtenir des résultats à peu près satisfaisants.

Il me semble que c'est quelque chose que les cosmologistes (et notre ami dg2 en particulier) ont beaucoup de peine à admettre : ils ne doutent pas, si je les comprends bien, que nous ayons les outils pour comprendre l'univers, et sachant cela, le "vrai" scénario est quelque part parmi ceux qui sont proposés - d'où l'idée que le plus cohérent a toutes les chances d'être le "vrai".

Je soutiens ceux, plus modestes, qui considèrent qu'il faudrait d'abord résoudre des problèmes beaucoup plus terre à terre (si j'ose dire ) comme le mouvement des galaxies dans les amas, des amas entre eux, ou des étoiles dans les galaxies, avant de s'exciter sur un scénario de l'évolution de l'univers dans son ensemble. Par exemple, la mesure des vitesses des galaxies proches de la nôtre donne une valeur de la constante de Hubble du même ordre que celle qui est obtenue à plus grande échelle, alors que l'attraction, entre elles, de ces galaxies proches devrait contrarier le mouvement d'ensemble d'expansion et "masquer" la constante de Hubble. C'est le paradoxe de Hubble-Sandage-Vaucouleurs. Ce paradoxe n'est pas, à ma connaissance, résolu, même en y injectant une dose de matière noire. Ca veut dire qu'on ne comprend pas aujourd'hui comment s'agitent les galaxies autour de nous, ni comment tournent les galaxies.

Ne serait-il pas prudent d'attendre d'avoir compris avant de prétendre remonter à l'instant quasi-initial ?

[Bruno- 3 979]

JLDauvergne : pour moi, la matière indétectable n'est pas magique. Elle est juste indétectable (pour l'instant ou pour toujours).

ChiCyg :

quote:

---

J'ai cru comprendre, en lisant Françoise Combes, que le mouvement des étoiles, à l'intérieur des galaxies, ne s'expliquait bien ni en supposant la présence de matière noire, ni avec une théorie de la gravité modifiée. Il fallait jouer sur les deux tableaux pour obtenir des résultats à peu près satisfaisants.

---

Du coup une autre alternative serait qu'il y ait de la matière noire et que, en plus, la théorie de la gravitation serait à modifier.

[Superfulgur 16 096]

Oui, c'est l'hypothèse, il me semble, de l'astronome Benoît Famaey (orthographe approximative).
Benoît F. n'hésite pas à prononcer le mot "Milgrom", sans que çà soye un gros mot dans sa bouche... alors que les vieux de la vieille comme moi ont toujours entendu dire que l'hypothèse de Milgrom n'était pas sérieuse...
C'est vraiment intéressant, cette discussion, continuez...

[jldauvergne 15 108]

quote:

---

JLDauvergne : pour moi, la matière indétectable n'est pas magique. Elle est juste indétectable (pour l'instant ou pour toujours).

---

Dans les meilleurs tours de magie généralement il y a un truc . Si elle existe et qu'on la trouve un jour on aura trouvé le truc. Mais franchement on a mis des centaines de gonz sur le coup et pour le moment ils n'ont pas trouvé ce fameux truc. Bref c'est un super tour de magie à l'échelle de l'Univers.
Ton problème Bruno c'est que tu sais pas t'émerveiller, tu imagines sans doute que c'est une sorte de neutrino ou je sais pas quoi avec une masse. Alors qu'en fait si ça se trouve c'est beaucoup plus fun que ça. Qui sait

[Bruno- 3 979]

La matière n'est pas un tour de magie, l'analogie n'est pas fondé.

De plus, c'est toi qui ne sait pas t'émerveiller puisque tu sembles ne pas vouloir envisager que la majeure partie de l'univers est hors de portée de nos détecteurs.

[Kaptain 5 880]

quote:

---

La matière n'est pas un tour de magie

---

Ah oui ? Moi, des fois, je me demande vraiment ce que c'est, la matière... Un truc simplement "détectable" par nos instruments ? Je me moque pas, je m'interroge...

[jldauvergne 15 108]

Oui c'est la bonne question à se poser ça. C'est quoi la matière ? Moi je ne sais pas répondre à cette question.
Et un photon c'est quoi ? Un concept c'est certain, mais réellement c'est quoi ?
Un truc magique qui auto adapte son comportement en fonction de l'expérience. Si c'est pas de la magie ça !

quote:

---

tu sembles ne pas vouloir envisager que la majeure partie de l'univers est hors de portée de nos détecteurs.

---

Bruno je n'ai jamais dit ça. Il faut continuer à creuser cette hypothèse, je dis simplement qu'elle est affaiblie par le fait que toutes les expériences tentées pour la trouver ont échoué. Si ça se trouve c'est du sucre et l'univers c'est un grand café. Plus on cherche le sucre dans le café, ... moins on le trouve.

[Superfulgur 16 096]

Et Dieu ?

[Superfulgur 16 096]

[frédogoto 2 006]

Dieu : non générique de tout ce qu'on ne connait pas encore

[Kirth 4 250]

Dieu? Sire, je n'ai pas eu besoin de cette hypothèse.

[ChiCyg 0]

Bruno Salque :

quote:

---

Du coup une autre alternative serait qu'il y ait de la matière noire et que, en plus, la théorie de la gravitation serait à modifier.

---

Ca a quand même l'inconvénient de rajouter une couche d'"ad hoc" etpi je vois pas trop comment on pourra tester une théorie de la gravitation modifiée ... On peut toujours espérer trouver la ou les bonnes particules de matière noire avec les bonnes masses, les bonnes sections efficaces de co-anihilation, le bon processus pour les générer au bon moment et avec la bonne quantité après le grand boum, etc ... comme dit la chanson "si c'est pas sûr, c'est quand même peut-être" .

En revanche prouver que la gravitation est modifiée à très faible accélération, dur-dur.

Donc je pense qu'on est encore pour un moment dans le spéculatif concernant les galaxies et les amas alors le scénario du big bang ...