Où sont passés les 95% de la matière et de l'énergie de l'univers ?
Résumé
"Only 5% of the matter and energy in the universe is known; 25% of an unknown dark matter (6 times more abundant than ordinary matter) and 70% of a mysterious dark energy are missing from the inventory." These proportions are robust and concern average values established from a variety of objects and locations; it is they that concern us first. Our paper proposes a simple solution to these challenges by considering the universe as a refractive medium. To this end, if the current value c0 of the "speed" of light is correct locally, for example in the "vacuum" between the Sun and Earth, its value on the cosmological (a few light-years to billions of light-years), non-empty scale is postulated to be cc = c0 / α, with α a factor greater than 1. The text extends an earlier work where the previous proposition was set out in detail, and answers the pending question of explaining the reasons for refringence. We can now say: it's gravitational in origin. Using the Schwarzschild metric, we can calculate an optical index equivalent to a mass density filling the universe. Remarkably, we obtain a range of indices covering the value 2.4 for a set (density, to be counted in 10-27 kg/m3; "radius" of the universe to be counted in tens of billions of light-years) within a range accepted today (e.g. density of 6.4 10-27 kg/m3, radius of 33.109 l.y.). The α factor alone opens the discussion to a variety of problems, disconnected a priori from each other. The value α ≈ 2.4 accounts for the velocity discrepancies observed for celestial objects; its square α2 ≈ 6 gives the ratio of dark matter to baryonic (or ordinary) matter, its power 4, i.e. α4 ≈ 36, the ratio of dark energy to ordinary matter. These powers are derived from physical reasoning using Newton's laws and Einstein's equations. Dark matter and dark energy are the names of corrections to compensate for the error made in keeping for the speed of light at cosmological scales its "usual" value. Our proposal is motivated by a critical analysis of the way current physics treats the value of the speed of light c, pointing out that we only know v/c-type velocity ratios. These results are consistent with the so-called relational epistemology, according to which we don't know things in themselves, but only by the links between them. One consequence is that the universe could be older by a factor α than the value announced today.
"Seuls 5% de la matière et de l'énergie de l'univers sont connus ; 25% d'une matière noire inconnue (6 fois plus abondante que la matière ordinaire) et 70% d'une mystérieuse énergie sombre manquent à l'inventaire." Ces proportions sont robustes et concernent des valeurs moyennes établies à partir d’une variété d’objets et de lieux ; ce sont elles qui nous occupent d’abord. Notre communication propose une solution simple à ces défis en considérant l'univers comme un milieu réfringent. Pour cela, si la valeur actuelle c0 de la "vitesse" de la lumière est correcte localement, par exemple dans le "vide" entre le Soleil et la Terre, sa valeur à l'échelle cosmologique (quelques années-lumière à des milliards d’années-lumière), non vide, est postulée être cc = c0 / α, avec α un facteur supérieur à 1. Le texte prolonge un travail antérieur où la proposition précédente était exposée de façon détaillée, et répond à la question restant en suspens d’expliquer les raisons de la réfringence. Nous pouvons affirmer maintenant : elle est d’origine gravitationnelle. En utilisant la métrique de Schwarzschild, on peut calculer un indice optique équivalent à une densité de masse remplissant l’univers. De façon remarquable, on obtient une gamme d’indices recouvrant la valeur 2,4 pour un jeu (densité, à compter en 10-27 kg/m3 ; "rayon" de l’univers à compter en dizaines de milliards d’années-lumière) dans une fourchette admise aujourd’hui (par exemple densité de 6,4 10-27 kg/m3, rayon de 33.109 a.l.). Le seul facteur α ouvre la discussion à une variété de problèmes, déconnectés a priori les uns des autres. La valeur α ≈ 2,4 rend compte des écarts de vitesse observés pour les objets célestes ; son carré α2 ≈ 6 donne le rapport de la matière noire à la matière baryonique (ou ordinaire), sa puissance 4, c'est-à-dire α4 ≈ 36, le rapport de l'énergie sombre à la matière ordinaire. Ces puissances sont issues d'un raisonnement physique utilisant les lois de Newton et les équations d'Einstein. La matière noire et l'énergie sombre sont les noms des corrections pour compenser l'erreur commise en gardant pour la vitesse de la lumière aux échelles cosmologiques sa valeur " habituelle ". Notre proposition est motivée par une analyse critique de la façon dont la physique actuelle traite la valeur de la vitesse de la lumière c, en soulignant que nous ne connaissons que des ratios de vitesses de type v/c. Ces résultats sont cohérents avec l'épistémologie dite relationnelle selon laquelle nous ne savons pas les choses en elles-mêmes mais seulement par les liens entre elles. Une des conséquences est que l’univers pourrait être plus âgé d’un facteur α que la valeur annoncée aujourd’hui.
Mots clés
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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| Licence |
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