- Nous nous retrouvons, comme promis, dans votre site, pour de plus amples explications sur votre modèle d'univers Janus. Dans le livre vous avez exprimé vos réticences à décrire tout cela, ayant peur de faire fuir des lecteurs craignant "la prise de tête". Pourquoi ? - Vous connaissez ma série de bandes dessinées scientifiques "Les Aventures d'Anselme Lanturlu", trente albums avec des traductions en 39 langues, gratuitement téléchargeables dans le site de notre association Savoir sans Fontières. Si je veux réellement entrer dans le vif du sujet, je devrai m'exprimer comme dans ces livres et tous les lecteurs ne sont pas disposés à me suivre dans un tel discours. Ceci étant, il y a déjà, dans cette série, deux albums existent déjà, qui constituent ce genre de présentation vulgarisée : - Plus rapide que la Lumière ( 2008 ) - L'univers Gémellaire ( 2008 ) Ces albums sont à disposition depuis déjà plusieurs années ( huit ans ) - L'écho ? - Strictement zéro, ce qui n'est guère encourageant. Dans ce qui va suivre, étant donné que ce matériel existe déjà je m'axerai sur la situation de ce modèle Janus, en en rappelant les grandes lignes, dans la constellation des idées actuelles en matière de cosmologie et d'astrophysique. - J'ai vu, dans le numéro d'octobre 2016 de la revue Science et Avenir qu'on titrait, en couverture "L'Antimatière révèle les secrets de l'univers". - Comme d'habitude, ce titre ne correspond pas au contenu de l'article. L'antimatière cosmologique, c'est l'arlésienne de la cosmologie. Aucun modèle cosmologique ne peut faire l'impasse sur le fait que dans la "soupe primitive", quand l'univers est à plus de mille milliards de degrés, celle-ci contient autant de matière que d'antimatière, plus des photons, avec un équilibre(thermique) entre les trois. - Un équilibre, comment ? - Les photons entrent en collision et se transforment en des couples matière-antimatière. - Quels genres de couples ? - Proton-antiproton, électron-anti-électron, neutron-antineutron, etc... Mais cette production est équilibrée par la réaction inverse : ces couples particule-antiparticule tendant aussitôt à s'annihiler en redonnant des photons. Et ainsi de suite. - L'effectif de ces population reste stable ? - Tout à fait, tant que l'énergie des photons est suffisante pour que ceux-ci puissent créer ces particules de matière et d'antimatière. - Suffisante, comment ? - Pour que des photons puissent créer une paire particule-antiparticule de masse m il faut qu'ils aient une énergie au moins égale à mc2. Mais quand la température tombe avec l'expansion, après le premier centième de seconde, les photons n'ont plus assez d'énergie pour produire ces couples. Il y a alors annihilation à un rythme élevé. Tout cela est décrit dans ma bande dessinée Big Bang. - Et les annihilations continuent ? - Oui, cette fois quelle que soit la température. Donc un pouvait s'attendre à une disparition complète de la matière et de l'antimatière. - Quel est le résultat de cette véritable Saint Barthélémy cosmologique ? - Il n'a subsisté qu'une particule de matière sur un milliard. - Tout le reste a disparu ? - Oui, transformé en photons. - Et ces photons, où sont-ils ? - Ils peuplent tout l'espace qui n'est pas occupé par la matière. - Ils peuplent ... le vide ? - On peut dire aussi qu'ils sont le vide. En Mécanique Quantique le vide, ça n'existe pas. Toute portion de l'univers qu'on voudrait considrer comme "vide" serait peuplée de photons. - Et ces photons, les détecte-t-on ? - Ils constituent ce qu'on appelle "le fond de rayonnement à 3 degrés Kelvin". C'est ce qui a été détecté par les radiotélescopes en 1964, par Penzias et Wilson. La longueur d'onde de ces photons est de 1,9 mm, ce qui correspond à une fréquence de 190 Gigahertz. Au fil de l'expansion la logueur d'onde des photons diminue. Elle suit l'accroissement de la dimension caractéristique de l'univers R. Autrement dit, ce qu'on considère comme "le vide parfait" est constitué par des portions d'espace parcourues par des photons, filant à la vitesse de la lumière, ayant une longueur d'onde de 1,9 mm. - Pourquoi n'y a-t-il pas eu annihilation complète ? - C'est LE mustère numéro un de la cosmologie. En fait, on n'en sait rien. Il a subsisté une particule de matière sur un milliard. - Et l'équivalent en antimatière. - C'est le mystère numéro deux : cette antimatière, on ne la détecte pas. - Comment se manifesterait-elle ? - Toute particule d'antiumatière qui rencontrerait une particule de matière produirait aussitôt, par annihilation, des photons gamma, qui seraient aussitôt détectés. Historiquement, on a commencé par supposer que la matière et l'antimatière se seraient séparées, toujours pour une raison inconnue. Souriau avait émis l'hypothèse que ces deux entités se seraient séparées en bloc. - En bloc ? - Oui, et j'avais donné écho à cette idée dans ma bande dessinée Cosmic Story ( 1985, pages 58-60 ). Un album vieux de 32 ans ! Souriau avait pas mal voyagé au Moyen Orient et spécialement en Iran. Dans son modèle il s'inspirait du modèle cosmologique babylonien, selon lequel le seigneur du temps, Zurvan, aurait eu deux fils, Ormazd et Ahriman, "d'égale puissance", qui entreprirent aussitôt de se battre et de s'auto-détruire. Mais le dieu Mithra se plaça entre eux. - Fantastique. Souriau avait construit son modèle cosmologique sur la base d'dées d'il y a quatre mille ans ! - Tout à fait. Souriau avait imaginé que notre univers était une hypersphère ( voir ma bande dessinée Le Geometricon, que j'ai faite paraître en 1980, il y a 37 ans ). Selon lui la matière aurait occupé la moitié de l'espace disponible, et l'antimatière l'autre moitié. Evidemment, il existerait une frontière entre les deux, une sorte de no-matter's land, où les annihilations auraient créé un vide. Et Souriau, en se fondant sur la détection de quasars, pensait avoir localisé ce vide. - Comment ? - Eh bien à l'époque, c'est à dire il y a 37 ans ile semblait que quand on découvrait de nouveaux quasars on constatait qu'entre tel redshift et tel redshift il y avait un manque. Souriau pensait que les quasars situés au delà de cet espace vide auraient été des antiquasars. A l'aide de savant calculs il pensait avoir localisé l'emplacement de cet équateur (2D) séparant ce monde et son anti-monde, qu'il imaginait peuplé d'anti-quasars. Régulièrement il me montrait le résultat de ses calculs. Mais au fil des années ce vide s'est rempli. Je me rappelle notre dialogue, ces années-là : - Est-ce que tu ne vois pas un manque, là ? - Non, avec la meilleure volonté du monde, ton no-matter's land a disparu - Autrement dit, son modèle est tombé à l'eau. - Oui, à son grand dam et à celui d'un de ses élèves, qui a passé dix années à gérer ces données de quasars, en espérant en faire son sujet de thèse. Mais au bout du compte ces antiquasars avaient fondu comme du beurre au soleil. Ceci pour dire que ce que j'avais mis dans Cosmic Story ne tient plus aujourd'hui. - Alors, où est cette antimatière cosmologique ? - Un type comme Roland Omnès pensait, comme pas mal d'autres, qu'il existerait des galaxies d'antimatière. - Galaxies, sous quelle forme ? - Théoriquement, isolément la matière et l'antimatière se comportent exactement de la même façon. Ainsi l'antimatière peut donner naissance, par instabilité gravitationnelle, à des anti-galaxies, constituées par des anti-étoiles, faites d'antimatière. - Avec, autour, des anti-planètes ? - Peuplées par des anti-Jean-Claude-Bourret et des anti-Jean-Pierre-Petit. - C'est fou, ça ! - La lumière émise par les anti-atomes constituant les anti-galaxies ne serait pas différente de celle émise par les étoiles faites de matière. Mais pour que cette vision tienne debout il fallait absolument qu'il n'y ait aucune rencontre entre une galaxie et une ani-galaxie. Sinon l'émission de rayons gamma aurait été détectable de n'importe quel coin du cosmos. Or l'observation a apporté son lot de précisions sur le mouvement des galaxies et cette thèse a du être abandonnée. - Ainsi le problème reste entier. - Vous citiez le numéro d'octobre 2016 de la revue Science et Avenir. Celle-ci évoque le projet Gbar, visant à déterminer si l'antimatière se comporte comme la matière, vis à vis du champ de gravité de la Terre. Effectivement, au fil des années on a pu, à l'aide des accélérateurs de particules, créer de l'antimatière, d'abord des ions, puis des anti-atomes. On est arrivé à les ralentir, en leur conférant une vitesse de 50 cm/s, ce qui revient à refroidir cette antimatière à une température extrêmement basse, puisque la température absolue est la mesure de l'énergie cinétique de ces atomes. Avec une vitesse aussi faible on espère pouvoir déterminer si cette antimatière "tombe vers le bas" ou "tombe vers le haut". Gabriel Chardin, directeur de l'IN2P3, de l'ensemble de la recherche sur la physique des particules en France, espère que cette antimatière "tombera vers le haut". - Et vous, vous pensez que ? ... - Que cette antimatière-là tombera vers le bas. Le modèle Janus le prévoit. Alors que pour conduire son expérience Chardin n'a pas de modèle théorique. C'est simplement une idée. Il espère que cette antimatière sera repoussée par la matière. Alors ceci expliquerait, selon lui, la structure à grande échelle de l'univers, telle que fournie par l'Israélien Tsvi Piràn, il y a dix ans. El Ad & Tsvi Piràn Monthly Notices, Astronomical Society, 287, 790 (1997)
Les bulles vides selon Tsvi Piràn, 1997
- Qu'est-ce que représente cette image ? - Tsvi Piràn a décodé les observation astronomique, qui font état de grands vides, d'une centaine de millions d'années-lumière de diamètre. Ce sont ces grands vides qui sont ici représentés sous forme de sphères de couleur, sur fond noir. - Ceux-ci semblent absents au milieu de la figure. - Dans ce secteur, qui correspond au plan de notre galaxie, la voie lactée, toutes les mesures, toutes les observations manquent. Tout est occulté par les poussières. Ce modèle correspond à ma propre vision des chose, celle d'une matière localisée sur des "bulles jointives".
- Commes des bulles de savon ? - Exactement. Avec "plus de savon" là où trois bulles se rejoignent, selon une arête, et "encore plus de savon" au point de jonction entre quatre bulles, ce qui correspondrait, selon moi, aux amas de galaxies. - Autrement dit Tsvi Piràn et Gabriel Chardin ont la même vision que vous ? Ils imaginent que de l'antimatière de masse négative occuperait ces grandes bulles vides. - Sauf que Piràn et Chardin pensent que cette antimatière est "auto-répulsive". Non seulement elle repousserait la matière, mais ces particules d'antimatière se repousseraient mutuellement. Ainsi cette antimatière se distribuerait-elle dans ces bulles uniformément. - Sur la base de quel modèle ? - Sur aucun. C'est une idée, comme ça. Le modèle Janus prévoit au contraire que cette antimatière serait auto-attractive, se rassemblerait au centre de ces grandes bulles pour former des conglomérats, massifs. - Supposons que cette antimatière de masse négative existe. Qu'est-ce qui pourrait départager ces deux visions ? - Dans le modèle Janus la lumière émise par les objets à grand redshift devrait traverser de temps en temps ces conglomérats. Comme la masse négative, selon Janus, non seulement dévie les trajectoires des particules de matière, mais aussi celles des photons, ceci devrait induire un effet de lentille gravitationnelle négatif, que j'avais déjà décrit dans un papier de 1995, paru dans Astrophysics and Space Science.
Effet de lentille gravitationnelle négatif
Un tel effet reduit la magnitude de ces sources. C'est ce que j'avais répondu en 1997 à un referee (anonyme) dans les années, quand j'avais tenté de publier ce travail dans la revue Astronomy and Astrophysics. Et très vite se confirma le fait que les galaxies à très fort redschift avaient des magnitudes faibles, ce qu'on interpréta immédiatement en disant que se formaient d'abord des galaxies naines. - Cela confortait votre théorie - Oui. Je pense que les galaxies qui se forment ne sont pas des naines, mais que ce nanisme est du à l'affaiblisement de la lumière qu'elles émettent du fait de la présence sur ce chemin de conglomérats de masse négative. - Vous êtes-vous mis en contact avec Tsvi Piràan et Chardin ? - Sans succès. Je suis en train de tenter de pouvoir présenter mon travail devant Gabriel Chardin et son équipe. Je vous tiendrai au courant du résultat de ma démarche. - Vous pensez quoi ? - Essentiellement que la manip Gbar donnera de l'antimatière "qui tombe vers le bas". - Pourtant, selon votre modèle Janus il existerait une antimatière qui "tomberait vers le haut" ? - Pour moi, il existe deux antimatières, l'une de masse positive, celle que nous savons recréer en laboratoire, et l'autre de masse négative. - Que nous ne savons pas recréer en laboratoire ? - Non. Donc les mesures de Chardin porteront exclusivement sur la première antimatière, à masse positive, qui "tombera vers le bas". C'est cela que je voudrais lui expliquer. En m'empressant d'ajouter que cela n'effondre pas ce thème d'une antimatière répulsive, qui assure cette configuration lacunaire de la masse positive, autour de ces vastes bulles. - Cette seconde antimatière, comment peut-on mettre son existence en évidence ? - A travers des expériences de laboratoire c'est impossible, pour différentes raisons. Primo on ne sait pas la créer en labo. Secundo cette antimatière n'interagit pas avec les instruments de mesure du laboratoire, qui fonctionnent avec des forces électromagnétiques. - L'antimatière à masse négative est insensible aux forces électromagnétiques ? - Insensible aux forces électromagnétiques créées par les appareils. De plus elle se situe ... entre les galaxies. - Il n'y en a pas dans le voisinage de la Terre, du système solaire ? - La matière repousse cette antimatière. Donc il en existe bien, mais en quantité infime. - Cette antimatière de masse négative forme, dites-vous, des conglomérats au centre des grands vides de la structure à grande échelle de l'univers. Elle doit donc aussi forme des galaxies, des étoiles, des planètes de masse négative, je suppose ? - Eh bien, non. Ces conglomérats se forment par instabilité gravitationnelle. On trouvera une description de ce mécanisme dans ma bande dessinée Mille Milliards de Soleils, pages 12-19.
(On remarquera au passage qu'au moment où j'ai créé cette BD on pensait encore que les galaxies se constituant, à plus grande échelle, en amas, devaient donner à une échelle supérieure des "superamas", qu'on ne détecta évidemment pas. Il conviendra de remettre cette BD à jour, sur pas mal de plans). Quand ces objets se forment, ces anti-atomes tombent les uns sur les autres, acquérant une énergie cinétique. Celle-ci est alors convertie en température. Le milieu, en se comprimant, s'échauffe. - Jusqu'à quelle température ? - Dans notre monde "positif" ce phénomène crée par exemple des proto-étoiles. Qui dit température dit pression. Celle-ci s'oppose à ce que la matière se condense. La contraction s'arrête quand la température de cette masse d'hydrogène atteint 2000°. - Et alors, que se passe-t-il ? - Rien, tant que cette proto-étoile n'a pas pu se condenser. Et, pour ce faire, il faut que sa température diminue, qu'elle puisse évacuer de l'énergie par rayonnement. Or la quantité d'énergie à dissiper croit comme le cube du rayon de l'objet, alors que la surface du "radiateur" varie comme le carré (la surface de la proto-étoile). Conclusion : plus l'objet sera grand et massif, plus long sera son cooling time, sont temps de refroidissement. Quand cette énergie est dissipée, l'étoile peut se contracter de nouveau, jusqu'à ce que la densité en son centre, et la valeur locale de la température soient suffisamment élevées pour que les réactions de fusion puissent s'amorcer. Alors cette proto-étoile devient une véritable étoile. En son sein s'opère une nucléo-synthèse. Elle fabrique d'abord de l'hélium, puis des éléments plus lourds. Les étoiles massives se comportent comme des "spores du cosmos" , en se transformant en supernovae, qui créent tous les atomes lourds possibles et imaginables. - Même chose dans l'anti-monde ? - Non. Ces conglomérats sphéroïdaux sont si massifs et si grands qu'ils ne pourront jamais se contracter en évacuant cette énergie thermique. On peut dire que leur cooling time, le temps qu'ils mettraient pour se transformer en méga-étoiles, est grand devant l'âge de l'univers. Ainsi, cet anti-monde ne peut pas créer d'atomes lourds. - Donc pas de planètes et ... pas de vie ? - Non, cet anti-monde, des masses négatives, est mort. - A quoi sert-il ? - Sans lui, nous n'existerions pas. C'est lui qui permet à nos galaxies de se former. Quand cette structure en bulles se constitue les conglomérats de masse négative repoussent violement la matière, qui se retrouve comprimée selon des plaques, configuration optimale pour évacuer l'énergie. C'est ce qui permet à l'instabilité gravitationnelle de jouer son rôle, aux galaxies et aux étoiles de se former. C'est le schéma que j'avais propos en 1994 dans un article paru dans la revue Nuovo Cimento.
Extrait de mon article "The Missing mass problem", Nuovo Cimento 1994
Sa fonction est aussi de permettre les voyages interstellaires.
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