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Le côté sombre de l'univers

2007/04/18 Carton Virto, Eider - Elhuyar Zientzia

Au cours des quatre-vingts dernières années, les astrophysiques poursuivent quelque chose qui a jusqu'ici totalement fugace. Quelque chose qui a un nom, une matière sombre, et qui a une grande fonction, faire respecter les lois fondamentales de la physique. Cependant, ils ne savent pas ce qu'il est et ne l'ont jamais détecté. Cependant, la plupart des physiciens croient qu'il existe, bien plus, ils estiment que la matière noire est environ 95% de la masse des galaxies.
Les astronomes ont élaboré une carte tridimensionnelle de la matière noire (Photo: NASA, ESA et R. Massey/California Institute of Technology)

À première vue, on peut penser qu'il y a quelque chose qui a été recherché pendant quatre-vingts ans et qui n'a pas été trouvé convaincu que c'est presque une question de foi. Cependant, très peu se demandent, car le doute sur la matière obscure est, dans une certaine mesure, de douter des lois fondamentales de la physique.

L'existence d'une matière que l'on ne voit pas dans l'univers a été proposée pour la première fois en 1933 pour expliquer le mouvement de certaines galaxies. En fait, si ces galaxies n'avaient que la masse visible, elles devaient se déplacer plus lentement si la loi universelle de la gravitation était correcte. Et la loi universelle de la gravitation n'est rien: Newton l'a trouvée il y a plus de trois cents ans et est l'une des lois fondamentales de la physique. Selon cette loi, la force de gravité s'affaiblit à mesure que la distance entre les deux corps augmente, concrètement, la force s'affaiblit en fonction du carré de la distance, c'est-à-dire que la force de gravité se multiplie par quatre. La loi et la loi sont des formules claires et brisées qui expriment avec le langage des mathématiques, élégantes en un mot, et qui décrivent bien la réalité. Mais ces galaxies ne respectaient pas la loi. La masse des galaxies avait besoin de plus pour accomplir la loi, c'est pourquoi ils proposèrent que dans ces galaxies il y avait aussi de la matière qu'on ne voyait pas : de la matière obscure.

Après ces galaxies, ils ont observé dans l'univers plus de phénomènes qui ne respectent pas les lois fondamentales de la physique s'il n'y a pas de matière obscure, et aujourd'hui ils estiment que la matière noire existe (et il y a même de l'énergie noire dans l'univers, ce qui expliquerait pourquoi l'univers se développe de plus en plus rapidement). Les physiciens créent et utilisent un modèle standard pour comprendre l'univers basé sur la relativité générale d'Einstein (y compris les lois de Newton) et l'existence de la matière obscure ; et même s'ils ne savent pas ce qu'est la matière obscure, et ne l'ont jamais détectée, les mesures coïncident avec le modèle.

Les astrophysiques croient que la majeure partie de la masse des galaxies est la matière noire. Photo: NASA-GSFC

La matière obscure n'est donc pas du tout une question de foi : elle existe, elle a de la masse et, en ce qui concerne la gravité, elle agit comme ce qu'on voit, bien que dans le reste nous n'ayons aucune interaction que nous puissions mesurer. Pour cette majorité, le défi des prochaines années est de détecter la matière noire. Cependant, peu ont pris le chemin inverse. Selon eux, la matière noire est une invention, c'est tout, ce qui est nécessaire pour pouvoir expliquer les mesures avec un modèle standard et non une prédiction basée sur la physique des particules. On peut dire que, d'une certaine manière, la majorité est accusée de vouloir adapter la réalité à la théorie en utilisant la matière obscure comme facteur correcteur. Ils ont donc abandonné la matière obscure et ont commencé à réviser les lois fondamentales de la physique. Ils ont élaboré des théories qui ont pu expliquer certains phénomènes sans utiliser la matière obscure, mais n'ont pas donné de résultats concluants et pour le moment ne peuvent pas rivaliser avec le modèle standard. En outre, ils devront travailler dur pour rivaliser, parce qu'ils essaient de modéliser un modèle bien enraciné, et on sait ce qu'il en coûte. C'est certainement un débat intéressant.

Publié dans Berrian.

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