Fond de Rayonnement,
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Nous avons vu que James Peebles avait prévu un rayonnement de l'ordre de 10 K en 1965. |
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A la fin des années 40, George Gamov travaille sur la nucléosynthèse dans le cadre de la théorie du Big Bang. Ses collaborateurs
Ralph Alpher et Robert Herman prédisent en 1948 un fond de rayonnement d'environ 5 K.
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Robert Dicke publie en 1946 les résultats de ses recherches sur l'absorption atmosphérique qui lui permettent de prévoir un rayonnement extraterrestre inférieur à 20 K. Mais, à cette époque il n'y a pas de lien avec le Big Bang. Lorsqu'il se (re)met à la tâche en 1964, il avouera même qu'il avait oublié sa propre prédiction. ( 15 ) |
Maintenant, remontons un peu plus loin dans le temps, à une époque où personne n'envisageait une quelconque " explosion initiale " et examinons également les travaux de quelques opposants à la théorie dominante...
Note : cette liste n'a pas la prétention d'être exhaustive.
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Charles-Edouard Guillaume ( 16 ), en 1896, en se basant
sur les travaux du capitaine Abney et par l'utilisation de la loi de Stefan ( 1879 ) détermine qu'un
corps isolé dans l'espace soumis donc au seul rayonnement des étoiles verrait sa température monter entre 5 et 6 K. |
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Sir Arthur Stanley Eddington ( 17 ) est souvent considéré
comme le plus grand astronome du 20ème siècle. Dans son livre « The Internal Constitution of the
Stars » ( La Constitution Interne des Etoiles ) publié en 1926, il montre dans son
chapitre XIII « Diffuse Matter in Space » ( Matière diffuse dans l'Espace )
que la température effective de l'espace correspondant à la densité énergétique du rayonnement des étoiles est de 3,18 K.
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![]() Erich Regener |
En 1912, V.F. Hess découvre l'existence des rayons cosmiques dont l'origine est alors inconnue.
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Walter Nernst ( 19 ) qui a reçu le Prix Nobel de chimie en 1920 pour sa découverte de la troisième loi de la thermodynamique en 1906 est partisan d'un univers stationnaire et d'un éther luminifère. Il a proposé en 1937 un modèle de " lumière fatiguée " pour expliquer le redshift cosmologique ( en opposition avec l'interprétation Doppler de la théorie du Big Bang ). En 1938, il parvient à prédire une température de l'espace intergalactique de 0,75 K. |
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En 1953-54 Erwin Finlay-Freundlich
( 20 )
propose également un modèle de " lumière fatiguée " pour expliquer le redshift cosmologique. La formule qu'il développe lui
permet de prédire une température moyenne de l'espace intergalactique entre 1,9 et 6 K.
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En 1958, Huseyin Yilmaz ( 22 ) a développé un " affinement " de la théorie de la relativité pour en soustraire les infinis qui posaient tant de problèmes au grand Génie. Sa théorie donne un univers stable de création continue similaire à celui de Hoyle et al. et prévoit que l'énergie rayonnée par les étoiles se transforme en matière diffuse qui compense l'expansion de l'univers. L'univers est en perpétuel changement, éternellement jeune et pourtant infiniment vieux. Sa théorie ( développée par Adrian Bjornson ) prévoit un CMBR entre 2,1 et 3,4 K, soit une moyenne de 2,75 K !!!
![]() Eric J. Lerner |
Eric J. Lerner
est un fervent défenseur d'une cosmologie où la physique des plasmas tient une place
importante ( 23 ).
Ce disciple de
Hannes Alfven ( Prix Nobel de physique en 1970 pour ses découvertes en Magnéto-HydroDynamique
et en physique des plasmas ) suggère que le rayonnement cosmique proviendrait d'un "brouillard" de filaments ionisés
remplissant l'espace intergalactique. L'absorption et la réémission des micro-ondes par le milieu interstellaire et intergalactique seraient
donc responsables du spectre thermique de corps noir quasi parfait du CMBR ( déviation inférieure à 1% ).
( 24 ) |
L'Histoire des Sciences nous montre que l'accumulation de nos connaissances n'est pas une belle ligne droite mais plutôt un chemin tortueux avec quelques impasses, où l'on se trouve confronté à des interprétations erronées, à la chance d'une découverte " fortuite " ou à des opportunités manquées, quelques éclairs de génies et d'inlassables tâches laborieuses.
Nous avons vu que jusqu'à la découverte de Penzias et Wilson, deux camps s'opposaient dans une saine émulation basée sur des hypothèses
et des arguments scientifiques.
Gamow et ses partisans avaient gagné la partie. Hoyle, Bondi et Gold ne purent
présenter immédiatement une explication plus adéquate au CMBR nouvellement découvert.
Opportunité manquée ; en effet, dix ans plus tôt, en 1955, les trois partenaires étaient passés tout près
du "jackpot" comme nous allons le voir.
A partir de la détermination par Oort de la densité moyenne de la matière galactique, les trois chercheurs, selon leur théorie, considèrent que la quantité universelle d'Hélium devrait être égale au quart du total de la matière baryonique visible et déterminent ainsi une radiation de fond cosmique de 4.5 10-13 erg.cm-3. Mais ils furent alors bien embarrassés car la densité énergétique stellaire observée était inférieure à environ 10-14 erg.cm-3. Les trois auteurs furent alors en désaccord quant à la manière de présenter cette difficulté. Malheureusement Hoyle et Bondi, à la majorité, primèrent sur Gold qui avait vu juste en considérant que la Nature est toujours plus efficace que nous le pensons pour dégrader l'énergie. Le bruit de fond thermique qu'ils auraient pu alors en déduire aurait été de 2,78 K !!!... Avec création continue de matière, sans Big Bang...
La meilleure estimation des supporters du Big Bang était de 5 K. Imaginez l'impact, dix ans plus tard lorsque Penzias et Wilson firent leur
découverte. Personne n'aurait suivi les Big-Bangers.
Prédire, c'est bien mais c'est insuffisant car, encore aurait-il fallu qu'ils puissent apporter une explication à ce rayonnement thermique.
Et ce n'est qu'à partir de la fin des années 80 qu'ils commencèrent à amasser des indices. Ils avaient besoin d'une forme de particules
susceptible d'absorber et de réémettre les micro-ondes.
En 1995, ils obtinrent enfin les données leur permettant d'avancer l'hypothèse de filaments/barbules de particules de fer et de carbone résultant
de l'explosion des supernovae.
30 ans trop tard.
Récapitulons, la valeur du CMBR est de 2,725 K :
En 1948, les collaborateurs de Gamov, Alpher et Herman prédisent une température d'environ 5 K.
En 1949, ils prévoient une température supérieure à 5 K. En effet, ils conviennent
que l'énergie thermique résultant de l'énergie nucléaire produite par les étoiles devrait augmenter cette valeur.
En 1950, C. Hayashi révèlera les erreurs de calcul qui seront corrigées en 1953 par les trois auteurs.
En 1952, Gamow publie une température de 50 K.
En 1953, Gamow prédit une température de 7 K. On sait maintenant que l'article en question repose sur un argument mathématique fallacieux en rapport avec l'âge estimé de l'univers.
En 1965, juste avant la découverte de Penzias et Wilson, Peebles prédit une température de 10 K.
Indépendamment de toute théorie cosmologique ( on ne prend pas ici en compte les opposants au BB ) :
Guillaume donne en 1896 une température comprise entre 5 et 6 K.
Eddington est encore plus précis en 1926 avec une température de 3,18 K.
En 1933, Regener obtient la valeur de 2,8 K !!!
Ne sommes-nous pas en droit de nous interroger sur le bien fondé de l'association systématique
du CMBR avec la théorie du Big Bang ?
La théorie s'accorde-t-elle aux faits ou bien a-t-on accordé les faits à la théorie ?
Ce pilier de la théorie dominante n'est-il pas vacillant ?
Les autres théories cosmologiques ne mériteraient-elles pas qu'on leur prête un peu plus d'attention ?
Bien évidemment, de nombreux scientifiques sont parfaitement conscients des lacunes de plus en plus importantes
de la théorie du Big Bang. Mais ils ne veulent pas pour autant l'abandonner tant qu'« on » ne leur proposera
pas autre chose de consistant.
Un " gang anti Big Bang " prend forme, de plus en plus de voix parmi la communauté scientifique
s'élèvent pour exprimer leur désaccord avec la théorie dominante et réclament plus d'ouverture vers les cosmologies alternatives :
An Open Letter to the Scientific Community
A la décharge des Big-Bangers :
Il faut quand même souligner que le pilier le plus solide de leur théorie repose sur la nucléosynthèse et la quantité d'hydrogène
et d'hélium constatée dans l'univers.
Les travaux de Gamow furent confirmés indépendamment les uns des autres par l'américain Peebles
( souvent cité comme le père de la cosmologie moderne ), par les anglais Hoyle et Tayler ( en
voulant démontrer les lacunes de la théorie ils la confirmèrent malgré eux, faisant preuve d'une irréprochable honnêteté intellectuelle )
et par le russe Zeldovitch en 1964 ( il abandonnera néanmoins plus tard l'idée d'un univers primitif chaud ).
Cet article est très largement inspiré des travaux d'André Koch Torres Assis & Marcos Cesar Danhoni Neves :
http://www.dfi.uem.br/~macedane/history_of_2.7k.html
« History of 2.7 K » en fichier PDF
Ils sont partisans d'un univers en équilibre dynamique sans expansion et sans création continue de matière et donc opposés
au Big Bang ainsi qu'à la « Quasi Steady State Theory » de Hoyle et al.
Il faut bien comprendre que pour la communauté scientifique il sera très douloureux d'abandonner la théorie du Big Bang. Pas seulement parce qu'un grand nombre de scientifiques ont bâti entièrement leur carrière avec cette théorie mais également à cause de ses implications philosophiques voire religieuses, et plus encore parce qu'il faudrait réviser de grandes théories. Les fondations de la physique des particules seraient ébranlées, il faudrait revoir la Relativité Générale pour en éliminer les singularités, ce serait la fin des trous noirs, de la matière noire, etc...
Encore du "boulot" pour plusieurs générations de chercheurs...
Téléchargez cet article en format PDF
A la " lumière " du CMBR, examinons un autre des piliers du Big Bang :
Le Paradoxe d'Olbers
ou
Pourquoi la nuit est noire.
( bientôt sur vos écrans. )
Petit Historique de la Cosmologie Dimensions Astronomiques
Sommaire Les "news" Les Hérétiques Archéologie Paléontologie Sciences de la Vie Phénomènes Parapsychologiques OVNI Sciences de la Terre Astronomie Sciences Physiques Mathématiques Mythes et Légendes Cryptozoologie Sindonologie
Notes :
1 :
On trouve souvent comme quatrième pilier la distribution et la structure à grande échelle des galaxies. Mais c'est maintenant
plutôt un argument jouant en défaveur de la Théorie du Big Bang. La distribution des galaxies est loin d'être uniforme et /ou homogène,
elles s'assemblent en rubans gigantesques, en " great wall " (le grand mur), etc.
2 :
0 Kelvin correspond à -273,15° Celsius et donc, 273,15 K correspond à 0° c.
0 K est la température la plus basse possible où plus rien ne bouge, les particules sont immobiles.
3 :
Astrophysical Journal, " A measurement of excess antenna temperature at 4080 Mc/s " ( 1965 ).
Penzias et Wilson n'avancèrent aucune explication à cette anomalie mais renvoyèrent à l'article associé de Dicke, Peebles, Roll et Wilkinson
quant à une « explication plausible ».
A quoi tient notre savoir..S'ils avaient publié leur article de manière isolée ou bien en association avec des tenants d'une autre théorie.
Que serait-il advenu du Big Bang ?...
4 :
Il faut néanmoins souligner que la radio astronomie en était à ses balbutiements. Gamow et son équipe ne pensaient pas alors qu'il fut possible
de détecter ce rayonnement.
5 :
http://www.cascaeducation.ca/files/french/canadianContributions.html
6 :
Né en Allemagne qu'il quittera en 1935 pour s'installer au Canada où il recevra en 1971 le Prix Nobel de chimie pour ses travaux
sur la structure des atomes et des molécules grâce à la spectroscopie.
http://en.wikipedia.org/wiki/Gerhard_Herzberg
7 :
En dépit de leur talent, il peut arriver aux plus grands scientifiques de "passer à côté" de choses importantes...
http://www.astro.ucla.edu/~wright/CMB.html
8 :
A. Le Floch & F. Bretenaker, "Early cosmic background", Nature, 352 (1991) : 198
9 :
En 1951, le pape Pie XII cita le Big Bang comme preuve de la création divine.
10 :
COBE, COsmic Background Explorer, Explorateur du bruit de fond cosmique,
site officiel : http://lambda.gsfc.nasa.gov/product/cobe/
11 :
WMAP, Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, sonde Wilkinson de recherche d'anisotropie
des micro-ondes,
site officiel : http://map.gsfc.nasa.gov/
12 :
Voir à ce sujet également l'embarras des scientifiques qui " décortiquent " les données de WMAP dans l'article
de "Pour la Science", septembre 2005, pp 28-34 « L'univers est-il désaccordé ? ».
13 :
On sait maintenant que la prévision faite en 1953 par Gamow, d'un fond de rayonnement cosmologique à une température de 7 Kelvin,
était fondée sur un argument mathématique fallacieux ( Weinberg 1980 ).
14 :
L'édition originale date de 1952.
15 :
http://prola.aps.org/abstract/PR/v70/i5-6/p340_1
16 :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Charles_Edouard_Guillaume
17 :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Arthur_Stanley_Eddington
18 :
Erich Regener (1881-1955), physicien chimiste allemand qui travailla pendant la seconde guerre mondiale à Pennemünde.
Par la suite, il devint l'un des plus grands spécialistes des rayons cosmiques. Il les "pourchassa" à l'aide de ballons stratosphériques
et jusque dans les grand fonds marins.
19 :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Walther_Nernst
20 :
http://en.wikipedia.org/wiki/Erwin_Finlay_Freundlich
21 :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Max_Born
22 :
http://www.olduniverse.com/
23 :
Le Plasma est un gaz chaud conducteur électrique au sein duquel les électrons ne sont plus "attachés" au noyau et se déplacent librement.
Le Plasma constitue 99% de la matière visible de notre univers.
Pourtant, les cosmologistes continuent de penser qu'à l'échelle cosmique seules les forces gravitationnelles sont actives
et que les forces électromagnétiques sont insignifiantes... puisque les scientifiques ne les ont pas encore mises en évidence !
Mais ils ne cherchent pas à les trouver puisqu'elles sont ...insignifiantes...
« On tourne en rond, merde, on tourne en rond, merde, on tourne en rond... »
( Dialogues de Michel Audiard )
24 :
L'étude des radio-galaxies montre que leurs émissions dans les longueurs d'ondes radio et infra-rouge sont absorbées par le milieu
intergalactique. Dès lors, il est encore plus probable que ce milieu va absorber les micro-ondes. Il est donc impossible que ces
micro-ondes nous parviennent d'une distance gigantesque ( redshift de près de 10 000 ), au-delà des galaxies
( puisqu'elles n'existaient pas encore selon la théorie du Big Bang ).
Le CMBR correspond donc " simplement " à la température de l'Univers.
Sources additionnelles :
Livres, voir Bibliographie.
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