Explorez le « défaut cosmique » de la gravité | Dmshaulers

SciTechDaily

Les scientifiques proposent une modification de la théorie de la relativité générale d’Einstein, suggérant une « erreur cosmique » qui affaiblirait légèrement la gravité sur de grandes distances cosmiques. Cet alignement pourrait aider à expliquer certains phénomènes inconsidérés dans l’univers. Crédit : SciTechDaily.com

Un pas de plus vers la compréhension des mystères aux confins de l’univers.

Un groupe de chercheurs sait Université de Waterloo et l’Université de la Colombie-Britannique ont découvert un potentiel « défaut cosmique » dans la gravité de l’univers, qui explique son comportement étrange à l’échelle cosmique.

Au cours des 100 dernières années, les physiciens se sont appuyés sur la théorie de la « relativité générale » d’Albert Einstein pour expliquer le fonctionnement de la gravité dans l’univers. La relativité générale, prouvée par d’innombrables tests et observations, suggère que la gravité affecte non seulement trois dimensions physiques, mais également une quatrième dimension : le temps.

“Ce modèle de gravité a été crucial pour tout, depuis la théorie de Big Bang pour photographier les trous noirs », a déclaré Robin Wen, auteur principal du projet et récent diplômé en physique mathématique de Waterloo.

Des défis à l’échelle cosmique

“Mais lorsque nous essayons de comprendre la gravité à l’échelle cosmique, à l’échelle des amas de galaxies et au-delà, nous rencontrons des incohérences apparentes avec les prédictions de la relativité générale. C’est presque comme si la gravité elle-même cessait de correspondre parfaitement à la théorie d’Einstein. Nous appelons cette incohérence une « erreur cosmique » : la gravité s’affaiblit d’environ un pour cent lorsqu’il s’agit de distances de plusieurs milliards d’années-lumière.

Depuis plus de vingt ans, physiciens et astronomes tentent de créer un modèle mathématique expliquant les incohérences apparentes de la relativité générale. Bon nombre de ces efforts ont eu lieu à Waterloo, qui a une longue histoire de recherche pionnière sur la gravité grâce à une collaboration interdisciplinaire continue entre mathématiciens appliqués et astrophysiciens.

Contexte historique et effort de recherche

“Il y a près d’un siècle, les astronomes ont découvert que notre univers était en expansion”, a déclaré Niayesh Afshordi, professeur d’astrophysique à l’Université de Waterloo et chercheur à l’Institut Périmètre.

“Plus les galaxies sont éloignées, plus elles se déplacent rapidement, au point qu’elles semblent se déplacer presque à la vitesse de la lumière, la vitesse maximale autorisée par la théorie d’Einstein. Nos résultats suggèrent qu’à cette échelle, la théorie d’Einstein peut également être inadéquate. “.

Modification de la théorie d’Einstein

Le nouveau modèle d'”erreur cosmique” de l’équipe de recherche modifie et étend les formules mathématiques d’Einstein de manière à résoudre les incohérences de certaines mesures cosmologiques sans affecter les applications réussies existantes de la relativité générale.

“Considérez-le comme une note de bas de page de la théorie d’Einstein”, a déclaré Wen. “Lorsque vous atteignez une échelle cosmique, des termes et conditions s’appliquent.”

“Ce nouveau modèle pourrait bien être le premier indice d’un puzzle cosmique que nous commençons à résoudre à travers l’espace et le temps”, a déclaré Afshordi.

L’étude intitulée « Une erreur cosmique dans la gravité » paraît dans Journal de cosmologie et de physique des astroparticules.

Référence : « A cosmic glitch in Gravity » par Robin Y. Wen, Lukas T. Hergt, Niayesh Afshordi et Douglas Scott, 20 mars 2024, Journal de cosmologie et de physique des astroparticules.
DOI : 10.1088/1475-7516/2024/03/045

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