Si Einstein s’est trompé, il n’y a pas d’ondes gravitationnelles
par Bernard Dugué
mercredi 25 juin 2014
Souvenez-vous il y a quelques mois. Des astrophysiciens annonçaient la découverte d’ondes gravitationnelles en interprétant les données fournies par le dispositif d’observation BICEP2. Ces ondes, prévues par la relativité générale d’Einstein, étaient censées indiquer les traces du big bang. Cette annonce a vite été suivie d’une controverse car l’interprétation des données n’allait pas de soi. Ces images assez floues peuvent très bien être causées par des éléments interférant. D’aucuns invoquent des poussières galactiques. Après l’annonce médiatique, les scientifiques auteurs de cette découverte viennent d’officialiser leurs travaux dans la « Physical Review » le 19 juin 2014, après avoir pris note des critiques formulées suite à la diffusion des travaux en prépublication sur les arXiv. Dans la version définitive, les auteurs sont un peu plus réservés. Ils maintiennent leur interprétation sur les ondes tout en précisant que ce résultat ne peut être tenu pour définitif et que des artefacts sont envisageables, comme cela arrive parfois dans les expériences scientifiques. C’est d’ailleurs l’un des principes méthodologiques essentiels de la science empirique qui se doit de bien vérifier que l’interprétation des données n’est pas faussée par une sorte de grain de sable logé dans les rouages de l’expérience.
Supposons par exemple que l’on veuille étudier la génération de radicaux libres par des réactifs. On utilise un spectromètre RPE et une molécule qui lorsqu’elle capte les radicaux, fournit à la machine un signal. Il faut néanmoins s’assurer que cette molécule n’interagit pas avec un des réactifs. Si c’est le cas, alors l’expérience est nulle. Il faut changer de molécule si c’est possible et refaire les contrôles. C’est de la routine pour un laboratoire. Par contre, en astrophysique, on ne peut pas envoyer un vaisseau dans les galaxies pour vérifier s’il y a ou pas des poussières galactiques. En l’état actuel des choses, l’existence des ondes n’est pas certaine et déjà, la polémique médiatique s’emballe. Chacun renvoyant la balle dans le camp adverse. Les physiciens reprochant aux médias de s’être emballés avec précipitation pour générer de l’événement scientifique. Les journalistes jugeant imprudente l’annonce prématurée de résultats sur ces ondes. J’aurais plutôt tendance à exonérer les physiciens, invitant les journalistes à se renseigner sur le fonctionnement de la science et à s’instruire pour causer intelligemment des affaires savantes.
Les ondes gravitationnelles sont prévues par la théorie d’Einstein. Dont la formulation se résume ainsi, (R, g) = T. Dans cette formule, R représente la courbure, g le tenseur de métrique décrivant l’espace-temps sous une forme dynamique et T représentant la matière. En calquant le raisonnement physique sur le fonctionnement théorique, l’onde gravitationnelle se comprend comme la perturbation occasionnée par T, la matière, sur g, la dynamique de l’espace temps. Cette onde se propage à la vitesse c mais elle ne s’identifie pas à l’onde électromagnétique de Maxwell. Car si c’était le cas, cette onde ne serait pas gravitationnelle mais électromagnétique. De toute façon, ne cherchez pas le champ EM dans l’équation d’Einstein, il n’y est pas. Par contre, ce champ existe dans la nature et nous permet de voir les objets dans la nature et l’univers. Et même d’être connectés aux diffuseurs satellitaires. En plus, le GPS fonctionne avec ce champ EM mais il faut faire deux corrections relativistes dont l’une nécessite d’employer l’équation (R, g) = T. Etrange puisque cette équation ne contient pas les photons et le champ EM. Mais n’oublions pas que cette équation inclut g et dans g, il y a t, le temps. Comme dans l’énergie du photon donnée par l’équation de Planck E = h. nu. Ou h est la constante d’action et nu la fréquence du photon (du temps inversé). Bref, si la matière influe sur le photon, c’est parce que cette matière influe sur le temps. Ce qui est le principe même de la relativité d’Einstein. Ou alors sur l’espace uniquement. Auquel cas il faudrait entrer dans des considérations assez ésotériques dans laquelle le temps relativiste est supprimé. En utilisant la dynamique des formes. Le socle de la physique semble se dérober. Et si la constante de Planck n’était pas tout à fait une constante ? C’est possible mais je crains qu’il n’y ait pas de moyen pour le savoir.
Revenons maintenant à l’équation (R, g) = T. Si l’on admet que l’effet de T sur g est une sorte d’artifice mathématique sans contrepartie physique au sens de la mécanique céleste, alors, il n’y a pas d’ondes gravitationnelles. Tout simplement parce que si la théorie permet de calculer des phénomènes, ceux-ci ne peuvent pas se produire car il n’y a pas de fondements physiques permettant à ces phénomènes d’exister. Ce qui signifierait qu’il n’y a aucun intérêt à les chercher excepté celui de ne jamais les trouver. Ce qui confirmerait la possibilité que Einstein se soit trompé dans la relativité, bien que cette théorie colle de près avec l’astronomie. Mais cette théorie ne colle peut-être pas avec la cosmologie. Les physiciens en décideront. Ce sont eux que vous devez croire et non pas le facétieux philosophe que je suis et qui donne un avis sans aucune légitimité de l’expert. Ce qui ne m’empêche pas d’être convaincu que l’hypothèse d’une erreur fondamentale dans la relativité générale est assez plausible et en creusant un peu, ou pourrait en savoir plus. Je souhaite une bonne pioche aux physiciens.
Ne vous tracassez pas avec ces ondes gravitationnelles. Le plus important maintenant, c’est de trouver un endroit à l’ombre et de se procurer une boisson fraîche avec des glaçons fabriqués grâce aux lois physiques de la thermodynamique qui en cet été, seront aussi utiles que l’équation d’Einstein et le GPS qui permet de diriger la voiture vers un lieu où l’on sert du pastis avec des glaçons.
Lien vers la Phys.Rev. http://journals.aps.org/prl/pdf/10....
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