ePub : La matière noire

  • ISBN : 978-2-36403-138-8
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Au moment où le LHC redémarre à Genève, pour une ultime (et coûteuse) tentative de découvrir enfin le secret de la matière noire, il serait temps de vérifier les fusibles !
Une anomalie ne peut se manifester que dans le cadre d'une certaine théorie. Dans celui de la dynamique newtonienne, Zwicky émit en 1933 l'hypothèse d'une grande quantité de matière invisible dans les amas de galaxies. Au fur et à mesure que la théorie du big bang engrangeait les succès, cette matière mystérieuse est devenue indispensable pour obtenir un Univers aussi plat que les observations par satellites l'indiquent. Au point que 95% de l'Univers nous seraient inconnus !
En présence d'une anomalie, trois attitudes sont possibles : la négation, l'invention ou la réflexion. Pour ce qui concerne la matière noire, rares sont les physiciens négationnistes, presque tous proposent l'existence d'une substance exotique… qui se dérobe malicieusement à leurs détecteurs depuis plus de cinquante ans. Mais la matière noire n'est-elle pas tout simplement une manifestation à l'échelle galactique de l'horizon d'accélération, prévu par la théorie de la relativité ?

Ingénieur civil des mines, Jean Perdijon a été chercheur au Centre d'études nucléaires de Grenoble et enseignant à l'École de physique de cette ville. Il est l'auteur de manuels techniques et d'une douzaine d'essais scientifiques, dont Le Quantique : un paradoxe de la relativité ? publié chez le même éditeur.

Dark Matter: Exotic Substance or Paradox of Relativity ?

At a moment when the LHC in Geneva is being revived, for an ultimate (and costly) attempt to, at last, discover the secret of dark matter, we might want to check our fuse box!

An anomaly could only show up within the framework of some theory. In that of Newtonian dynamics, Zwicky, in 1933, put forth the hypothesis of a large quantity of invisible matter in galaxy clusters. As the theory of the Big Bang gathered popularity, this mysterious matter became indispensable to form a Universe as flat as satellite observations indicate, such that 95% of the universe would be unknown to us!In the presence of an anomaly, three attitudes are possible: Negation, invention or reflection. Regarding dark matter, rare are the negationists; almost all scientists propose the existence of an exotic substance… which has maliciously shied away from their detectors for the past 50 years. But mightn't dark matter quite simply be the manifestation at a galactic scale of the acceleration horizon predicted by the theory of relativity?

Jean Perdijon, Civil Engineer who graduated from the St. Etienne School of Mines, was a researcher at the Center for Nuclear Studies in Grenoble and taught at the School of Physics in the same city. He is the author of technical manuals and of a dozen scientific essays, including Quantum: A Paradox of Relativity? also published by DésIris.

La materia oscura: ¿sustancia exótica o paradoja de la relatividad ?

Ahora que el LHC vuelve a ponerse en marcha en Ginebra, en un último (y costoso) intento de descubrir por fin el secreto de la materia oscura, ¡es hora de comprobar los fusibles!

Una anomalía sólo puede manifestarse en el marco de una teoría determinada. Zwicky avanzó en 1933, en el marco de la dinámica newtoniana, la hipótesis de una gran cantidad de materia invisible en la aglomeración de galaxias. Conforme se confirmaba la teoría del big bang, esa materia misteriosa se fue haciendo indispensable para que el Universo fuera tan plano como indican las observaciones por satélite. Hasta el punto de que el 95 % del Universo nos sería desconocido.

Cuando surge una anomalía, hay tres actitudes posibles: la negación, la invención o la reflexión. Respecto a la materia oscura, muy pocos físicos son negacionistas, casi todos proponen la existencia de una substancia exótica… que escapa con malicia a sus detectores desde hace más de cincuenta años. Pero, ¿y si la materia oscura fuera simplemente una manifestación del horizonte de aceleración a escala galáctica, según prevé la teoría de la relatividad?

Ingeniero civil de minas, Jean Perdijon ha sido investigador en el Centro de Estudios Nucleares de Grenoble y docente en la Escuela de Física de esa ciudad. Es autor de manuales técnicos y de una docena de ensayos científicos, como Le Quantique: un paradoxe de la relativité ? publicado por el mismo editor.

Une affreuse matière d'où rayonne la nuit !


PARTIE I   LES MOYENS D'INVESTIGATION

Chapitre 1   Les instruments de l'astrophysique
L'observation du ciel
Les observatoires
Les données astronomiques
Le problème des distances
Pesée céleste

Chapitre 2   Les concepts de la cosmologie
Quatre systèmes du monde
Matière, espace et temps
Espace et métrique
Les données cosmologiques
La solution du big bang


PARTIE II   L'AFFAIRE DE LA MASSE MANQUANTE

Chapitre 3   Anomalie selon Newton
Peser les galaxies
Zwicky, Rubin et les autres
Halo, halo ?

Chapitre 4   Anomalie selon le big bang
Peser l'Univers
La catastrophe du deutérium
Ode à la platitude de l'Univers
Petites fluctuations, grandes structures


PARTIE III   L'EMBARRAS DES HYPOTHÈSES AD HOC

Chapitre 5   Objets sombres identifiés
Nuages sous X
Avortons et cadavres baryoniques
Vrais neutrinos et photons

Chapitre 6   Au royaume de l'exotisme
Un zoo supersymétrique
Chasse au neutralino
La cote des axions pourrait remonter

Chapitre 7   Et si c'était la loi qu'il fallait changer ?
Changer l'exposant 2
Un MOND non newtonien
Big bang ou big bug ?


PARTIE IV   UNE SOLUTION ÉCONOMIQUE

Chapitre 8   Vous avez dit ad hoc ?
Occam et son rasoir
Vie et mort d'un paradigme
Quelle simplicité ?

Chapitre 9   Horizon d'accélération
L'horizon des événements
Les cinq horizons du physicien
Gravitation et accélération, même combat !
Des particules dans leur bulle

Chapitre 10   La bulle noire
Une cape d'invisibilité
La vérité sortira-t-elle des puits gravitationnels ?
Merveille de l'invisible

Et l'énergie sombre ?
Le coup d'éclat des supernovæ
Un fluide cosmique dans quel état ?
Cosmospéculations !


Annexes
1. Le corps noir
2. Rudiments de relativité restreinte
3. Les trous noirs
4. Comment naviguer dans l'espace-temps
5. L'ère de la matière
6. Dynamique newtonienne
7. Refroidissement de l'Univers
8. Le Modèle standard
9. Limite de Planck
10. Un univers-trou noir ?


Notes et références

Glossaire

Bibliographie

Index

 

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