Einstein, Hoyle, l'univers stationnaire et le big bang

[ChiCyg 0]

Un manuscrit a été retrouvé qui montre qu'Einstein, en 1931, avait imaginé un univers stationnaire comme celui proposé par Hoyle quelques années plus tard, vers 1940. Selon ce modèle, l'univers est en expansion mais de la matière se crée continûment, cette matière "coalesce" pour former de nouvelles étoiles et galaxies, ce qui fait que la densité de l'univers reste constante.

C'est dans Nature ... : http://www.nature.com/news/einstein-s-lost-theory-uncovered-1.14767

quote:

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"This finding confirms that Hoyle was not a crank. The mere fact that Einstein had toyed with a steady-state model could have lent Hoyle more credibility as he engaged the physics community in a debate on the subject.“

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"Cette découverte confirme qu'Hoyle n'était pas un excentrique. Le simple fait qu'Einstein ait joué avec un modèle d'univers stationnaire aurait pu donner à Hoyle plus de crédibilité quand il a engagé un débat sur ce sujet dans la communauté scientifique."

quote:

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But the fact that Einstein experimented with the steady-state concept demonstrates his continued resistance to the idea of a Big Bang, which he at first found “abominable”, even though other theoreticians had shown it to be a natural consequence of his general theory of relativity.

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"Mais le fait qu'Einstein ait essayé le concept d'univers stationnaire démontre qu'il avait une résistance à l'idée du Big Bang, qu'il a d'abord trouvée "abominable", même si d'autres théoriciens avaient montré que c'était une conséquence naturelle de sa théorie de la relativité générale."

[PerrouriefhCedric 4 122]

Pourtant, c'était assez connu qu'Einstein, au début, était partisan d'un Univers stationnaire. D'ailleurs ça lui a valu une célèbre controverse avec Friedmann...

Si je ne me trompe pas c'est d'ailleurs Einstein lui-même qui a le premier introduit une "constante cosmologique" dans ses équations pour retenir l'Univers non ?

[pascal_meheut 0]

Oui, il l'a introduite pour avoir une solution stationnaire, a dit ensuite que c'était "la plus grosse erreur de sa carrière" et finalement, elle a retrouvé son intérêt récemment avec la découverte de l'énergie noire...

J'ai un peu de mal à comprendre l'article parce que je n'ai pas l'impression que Fred Hoyle ait manqué de considération : à l'époque, les 2 théories s'affrontaient et il a fallu la découverte "par accident" du fond diffus cosmologique par Penzias et Wilson pour trancher.

Ce que pensait Einstein n'a jamais eu valeur de preuve scientifique et sinon, on n'aurait pas l'interprétation de Copenhague par ex.

[ChiCyg 0]

Einstein au départ avait l'idée d'un univers STATIQUE (c'est à dire dans lequel les galaxies sont grosso modo immobiles les unes par rapport aux autres). Mais un tel univers ne peut "tenir", les masses s'attirant entre elles. D'où son introduction de la constante cosmologique qui contrecarre la gravitation.

Mais là on est plus tard, après qu'Hubble ait montré que les galaxies s'éloignaient les unes des autres. Le modèle le plus évident alors est celui du Big Bang : si on remonte le temps, il est un moment où tout était beaucoup plus concentré et la température et la densité énormément énormes de chez énorme .

Contre ce modèle, Hoyle propose un univers STATIONNAIRE (et non pas statique) qui est en expansion, mais dont l'expansion est compensée par une création de matière continue ; ce qui fait que du point de vue de l'observateur l'aspect de l'univers ne change pas et il n'y a plus besoin de constante cosmologique.

Il est intéressant de noter qu'Einstein avait eu cette idée, même avant Hoyle, ce qui montre une certaine réticence au modèle du Big Bang. Dans l'article, il est aussi question de Sir Eddington qui, lui aussi, était "méfiant à l'idée du Big Bang, parce qu'il suggérait un moment surnaturel de création".

Bien sûr, ce que pensait ou ressentait Einstein n'est pas une preuve scientifique, pas du tout, mais il est intéressant de voir comment certaines idées s'imposent, d'autres disparaissent, et que les raisons n'en sont pas toutes parfaitement rationnelles.

(Juste un détail, la création de matière du modèle stationnaire est très faible, pratiquement indétectable. En effet le nombre moyen de nucléons par m³ dans l'univers actuel est de l'ordre de 5. Il suffit donc de "créer" quelques nucléons par m³ tous les 13 milliards d'années ... Je ne dis pas ça pour défendre le modèle d'Hoyle (qu'il a eu la tenacité de soutenir toute sa vie - il est mort en 2001) mais pour souligner que ce n'était pas complètement absurde.)

[Ce message a été modifié par ChiCyg (Édité le 04-03-2014).]

[Superfulgur 16 096]

J'ai toujours trouvé le modèle d'Hoyle d'une élégance inouïe, et j'adorais son implication métaphysique, un Univers incréé, éternel, tel qu'en lui-même l'éternité le changeait...

Le principe cosmologique parfait...

Je suppose que la réticence au big bang (du point des vue des années 1930-1960, j'entend), vient de là : on voyait le big bang comme, paf, l'Univers apparaît. C'était, Hoyle l'avait compris, un peu ad hoc...

Cela dit, avec le recul... Le cosmos que nous proposent aujourd'hui les cosmologisme, est, d'un point de vue philosophique, rigoureusement celui de Hoyle... à un changement d'échelle près... Regardez :

Un Multi Univers éternel et infini, dans lequel, apparaissent, de loin en loin, une infinité d'Univers...

[Kirth 4 250]

Fais gaffe Super, si tu continue avec ton principe cosmologique parfait, je ressors un vieux dossier de 1993...

[Kaptain 5 880]

quote:

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un Univers incréé, éternel, tel qu'en lui-même l'éternité le changeait...

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Ben oui, moi aussi je trouve ça hyper élégant et métaphysiquement très logique. C'est marrant, mais en vieillissant, je trouve que les scientifiques inventent beaucoup de théories "ad hoc", comme ça les arrange. On frise même parfois les "vertus dormitives" de l'opium. J'aurais assez tendance à y mettre le Big Bang... et la matière noire. Bon, d'accord, y a le rayonnement à 3K...

[PerrouriefhCedric 4 122]

Oui je comprends ChiCyg, d'ailleurs je le pressentais plus ou moins, il y a d'une part l'Univers statique et d'autre part l'Univers stationnaire. Einstein a donc été partisan des deux tour à tour avant d'accepter l'expansion de l'Univers.

Kaptain c'est intéressant ce que tu dis. Le Big-bang ne me semble pas vraiment être une théorie "ad hoc", d'une part parce qu'il y a le rayonnement fossile à 3K, mais aussi l'expansion de l'Univers qui est plus ou moins indiscutable. Surtout, comme Friedmann ou Lemaître l'ont montré, ça découle de la théorie de la relativité qui est bien éprouvée. Le Big-bang je pense qu'on peut y faire confiance. Pour la matière noire c'est différent, l'idée même de matière noire est ad hoc parce qu'elle est là pour expliquer le comportement des galaxies et des amas mais est déconnectée de toute base théorique solide. Là je comprends ton parallèle avec les vertus dormitives de l'opium Mais je crois qu'aujourd'hui le mystère est en passe d'être élucidé. ChiCyg a ouvert un fil très intéressant à ce sujet qui a malheureusement été pollué et est finalement tombé en rade

[Bruno- 3 979]

quote:

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Je ne dis pas ça pour défendre le modèle d'Hoyle (qu'il a eu la tenacité de soutenir toute sa vie - il est mort en 2001) mais pour souligner que ce n'était pas complètement absurde.

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Il me semble que le modèle de l'univers stationnaire était décrit, comme le modèle du "big bang", à partir des équations de la relativité générale. Donc aucun des deux modèles n'était, au départ, ni plus ni moins absurde. C'est la prévision de l'abondance des éléments primordiaux puis, surtout, la découverte du rayonnement cosmologique qui ont coulé l'univers stationnaire.

Kaptain : pour ces deux théories, ça n'a rien à voir avec la fabrication de théories ad-hoc. Ici, on avait des observations (décalages vers le rouge des galaxies lointaines), on avait une théorie très générale (la relativité), et on a essayé de trouver un modèle en faisant certaines hypothèses (densité = constante en espace pour le "big bang", densité = constante en espace et en temps pour l'univers stationnaire).

Quant à la matière noire, je ne vois pas en quoi elle est ad-hoc. Elle serait ad-hoc si on avait créé une exception théorique exprès pour elle. Là non : on fait des mesures qui impliquent l'existence d'une masse, mais on ne voit pas cette masse. C'est exactement comme la découverte du neutron : on fait des mesures qui indiquent une quantité de mouvement, donc une masse, qu'on ne voit pas avec le détecteur basé sur l'électricité, donc qui n'a pas de charge. Ah, ben c'est qu'il doit exister une particule massive sans charge, appelons-la le neutron. En quoi c'est ad-hoc de supposer qu'on ne connaît pas toute la matière ? C'est l'inverse qui serait suspect. Dire : on connaît toute la matière, donc l'hypothèse de la matière noire est fausse, ce serait d'une prétention infinie.

[Ce message a été modifié par Bruno Salque (Édité le 04-03-2014).]

[PerrouriefhCedric 4 122]

quote:

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Dire : on connaît toute la matière, donc l'hypothèse de la matière noire est fausse, ce serait d'une prétention infinie.

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Peut-être... ou peut-être pas. D'après les récents résultats de recherches relatés par ChiCyg sur l'autre fil, on aurait bien sous-estimé la quantité de matière baryonique présente dans les galaxies et les amas de galaxies, celle-ci étant loin de se résumer à celle que l'on peut observer aisément parce qu'elle rayonne. Peut-être finalement qu'il n'y a donc pas tant de matière exotique que ça et qu'il n'est pas si prétentieux de penser connaître toute la matière. Reste à confirmer... c'est pour ça d'ailleurs que c'est dommage encore une fois que l'autre fil ait vrillé parce que c'est un sujet très intéressant qui aurait pu conduire à des débats appuyés et constructifs...

[Ce message a été modifié par Cédric Perrouriefh (Édité le 04-03-2014).]

[Kaptain 5 880]

quote:

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En quoi c'est ad-hoc de supposer qu'on ne connaît pas toute la matière ?

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Cédric a répondu à ma place : c'est l'hypothèse d'une matière "exotique", non baryonique, qui me parait ad hoc, pas le soupçon d'une matière que nous n'aurions pas encore repérée.
Sinon, le modèle stationnaire n'interdit pas l'expansion et le décalage vers le rouge me semble-t-il ? Ca n'était pas exactement l'hypothèse de Hoyle, mais on pourrait concevoir un univers en expansion infinie, sans big bang originel, constamment créé au fur et à mesure. Une sorte de mix des 2 modèles. Me gouré-je ?

[PascalD 4 383]

Ensuite, faut faire rentrer le fond de ciel et l' abondance des éléments dans cet univers stationnaire en expansion infiniment vieux. A moins de supposer que les baryons datent d'environ 13 myards d'année et que la matière qui se crée, c'est de la matière noire froide ? humm .... je sais pas s'il est raisonnable de creuser plus profond dans les adhoc'eries ...
Le multivers inflationnaire chaotique à la Linde parait plus 'naturel' ...

[Ce message a été modifié par PascalD (Édité le 04-03-2014).]

[Superfulgur 16 096]

Kaptain c'est sans doute impossible...

Quand on mesure la température de l'Univers à haut redshift, cette température suit exactement la courbe de température attendue pour un univers en expansion depuis le big bang...

On a mesuré, je crois en utilisant des quasars comme "lampe", la température du milieu intergalactique, vers, je sais plus, z : 4, 5 ou 6, cette température, est de l'ordre de 10 K, si je me souviens bien, contre les 3 K d'aujourd'hui, et les 3000 K de z : 1000...

Non, franchement, le modèle du big bang est sacrément solide... On mesure des effets relativistes à la fois spatiaux et temporels, qui suivent, eux aussi, ce qu'on attend du géométrie de type big bang, comme, par exemple, le ralentissement apparent des supernovae à haut redshift, la taille apparente des galaxies qui cesse de décroitre au delà de z 1 ou 2 (je sais plus) etc etc etc etc...

Plus personne de sérieux ne remets le big bang en cause...

[Ce message a été modifié par Superfulgur (Édité le 04-03-2014).]

[Kaptain 5 880]

Zut, c'est pas encore cette année que je vais avoir le prix Nobel !. Bon, ça valait quand même la peine d'essayer...

[Bruno- 3 979]

Kaptain :

quote:

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c'est l'hypothèse d'une matière "exotique", non baryonique, qui me parait ad hoc, pas le soupçon d'une matière que nous n'aurions pas encore repérée.

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C'est vrai que ce sont deux choses différentes, OK.

quote:

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on pourrait concevoir un univers en expansion infinie, sans big bang originel, constamment créé au fur et à mesure. Une sorte de mix des 2 modèles. Me gouré-je ?

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C'est pas ça, justement, l'univers stationnaire ?

[Ce message a été modifié par Bruno Salque (Édité le 04-03-2014).]