mise à jour le 21
Novembre 2004
CONFÉRENCE DE
JEAN-CLAUDE PECKER,
"POINT DE VUE SUR LA COSMOLOGIE"
Organisée par la
SAF
Dans ses locaux
rue Beethoven, Paris
Le Samedi 20 Novembre 2004 à 15H00
Photos : JPM pour
l'ambiance.
BREF COMPTE RENDU
Jean-Claude
Pecker, Membre de l'Académie des Sciences, Professeur honoraire au Collège de
France et ancien Président de la SAF, nous fait l'honneur de nous faire part de
ses impressions sur la cosmologie ce samedi 20 novembre 2004 à l'occasion de la
réunion de la commission de cosmologie présidée par Claude Picard.
JC
Pecker a été chercheur en astrophysique (physique des étoiles), et directeur de
l'observatoire de Nice, professeur au Collège de France, directeur de l'IAP,
ancien président de la SAF et j'en oublie beaucoup. Pour plus de détails
consulter sa biographie impressionnante.
De plus ces jours
ci sont des jours marquants pour lui, il vient d'être élevé à la dignité de
Grand Croix dans l'Ordre National du Mérite, félicitations!
Il nous parle cet
après midi de son point de vue concernant la cosmologie. Et comment il a été
amené à se diriger vers cette branche de l'astrophysique.
Cela remonte à sa
première réunion internationale de l'IAU à Rome en 1952 où le Big Bang en
gestation est assimilé par l'Église à un "Fiat Lux".
Il nous conte
alors l'historique du développement des idées cosmologiques sur 3 plans :
La physique
La cosmologie
Les observations
Les observations
commencent avec les expériences de Michelson et Morley sur
la vitesse de la lumière.
Cela conduit
Albert Einstein en 1905 à émettre la théorie de la Relativité restreinte.(special
relativity en anglais) et plus tard en 1915 la Relativité générale
(general theory of relativity) qui lie la distribution de masse à la géométrie
de l'univers et introduit la notion d'espace temps.
En cosmologie,
Einstein simplifie les choses et suppose qu'il y a homogénéité
et isotropie de l'Univers.
Par ailleurs,
c'est un disciple d'Aristote (tout existe depuis toujours, le cosmos a la forme
d'une sphère, le monde est fini) et veut aboutir à une solution stationnaire.
Pour cela, il est amené à introduire sa fameuse constante cosmologique L génératrice d'une certaine répulsion, pour
contrebalancer la gravité.
Pour Einstein la
densité moyenne de l'Univers reste constante en fonction du temps.
Assistance
studieuse lors de cette présentation.
C'est à cette
époque que l'américain Vesto Slipher note les premiers décalages vers le rouge
(redshift) de la lumière des galaxies lointaines mais il ne se rend pas compte
de l'importance de sa découverte.
C'est Hubble qui
quelques années plus tard va établir la relation distance décalage
(commentaire de ma part : pour être juste il faudrait aussi parler de George
Lemaître qui le premier trouve la relation de proportionnalité entre ces deux
grandeurs).
C'est Alexander
Friedman, qui résout les équations d'Einstein sans avoir besoin de L
, il introduit ainsi le premier modèle d'univers en expansion. Dans sa
construction des modèles possibles, il introduit un point
singulier, une singularité mathématique, que Lemaître appellera atome
primitif.
Cette singularité
gênante (en effet à l'instant "zéro" , il y a densité = infini et
Température = infini), ne gêne pas George Gamov, astronome américain car cela
lui permet de calculer – mais de manière inexacte - la composition de l'univers
primordial.
Gamov a une idée
géniale, en 1954 il prédit que si il y a eu une expansion à partir du point
"zéro", il devrait y avoir un reste, un rayonnement
résiduel, il calcule même sa température approximativement : 50°K. il
avait prévu le CMB!!!
Il n'a pas été
récompensé pour cela car il avait un penchant pour la dive bouteille ce que les
bonnes âmes de l'époque ne pardonnaient pas.
JC Pecker nous
apprend que Gamov n'a pas été le seul à prédire ce bruit de fond, Guillaume en
1910 avait prédit 3°K, Eddington 2,8°K (valeur étonnamment exacte) et beaucoup
d'autres qui ont été oubliés par la Science: Regener, Nernst…
Un autre Finlay
Freundlich appuyé
par Max Born le prévoit aussi; il introduit la notion de "fatigue" de
la lumière : en voyageant dans l'espace, la lumière interagit et perd de
l'énergie, elle se fatigue. Il est alors logique de penser que cette perte est
proportionnelle à la distance. C'est cette philosophie que défend notre
conférencier.
Le fond
cosmologique (CMB) a été découvert (par hasard) par Penzias et Wilson en 1964,
cela confirme les prédictions précédentes.
Plus tard il a été
visualisé par les satellites comme COBE et WMAP.
Photo : Claude
Picard prend moult notes sur le sujet!
Les phénomènes
locaux sont importants et créent des inhomogénéités. La constante de Hubble qui
n'est qu'une moyenne, mais ne représente pas les décalages
"anormaux".
Halton Arp a trouvé que certains quasars avaient des
décalages énormes associés à des galaxies de décalages faibles. Il y aurait
donc une autre cause au décalage spectral : un décalage relativiste dû à la
gravitation énorme de quasars serait il une explication?
En tous cas ces
décalages ne sont pas expliqués dans bien de cas.
C'est sur cette
question que s'achève la présentation de JC Pecker et que s'ouvre le débat.
Divers thèmes furent
évoqués comme :
La densité moyenne de l'univers serait
une idée "farfelue" à cause des grandes différences entre les
différents endroits auxquels on s'intéresse. Mais il est vrai que l'on ne sait
plus faire grand-chose sans l'hypothèse d'homogénéité.
Pour les objets de Arp, voir le site de
Bernard Lempel qui
nous éclaire sur ce sujet.
On parle bien sûr de l'univers fractal
de Laurent Nottale, notion très
controversée. Il semble isolé avec cette conception, mais cela n'augure en rien
de la validité ou non de ses thèses.
Discussion sur l'homogénéité de
l'Univers qui finalement n'apparaît qu'à de très grandes échelles, au-delà de
la centaine de Mpc
Discussion des univers de Narlikar et autres.
Paradoxe de Seeliger similaire au
paradoxe d'Olbers mais pour la gravitation au lieu de la lumière.
Une dernière rigolade quand quelqu'un a
mis le sujet sur la table des célèbres frères B….
Pour conclure,
Jean-Claude Pecker nous donne son sentiment : il est plutôt pour un Univers
permanent et infini qui n'a ni début ni fin et préfère également envisager une
"fatigue" de la lumière, même s'il n'a pas pu fortifier cette idée .
Les observations
vont elles coller à une telle vision?
L'avenir nous le
dira.
RÉFÉRENCES À
CONSULTER :
Les modèles alternatifs
au Big Bang
Article
de l'Express sur MAP et le Big Bang : simple.
Big Bang pas Big Bang
dossier sur nos origines par JC Pecker.
Très amusant
simple et didactique site
américain sur l'astrophysique, à voir.
LIVRE :
Un des derniers
ouvrages publiés par JC Pecker : L' Univers exploré, peu à peu expliqué chez Odile Jacob
Jean-Claude Pecker nous fait entrer au cœur
de la physique du xxème siècle. Une histoire qui retrace, des origines à
aujourd'hui, trois mille ans de sciences de l’Univers. Une histoire qui court
des terrasses de Babylone aux observatoires interplanétaires, des mythes des
Anciens au Big Bang des Modernes. Et qui, en passant par les représentations
d’Augustin ou de Descartes, embrasse les intuitions de Pythagore, Platon,
Aristote, comme les découvertes de Galilée, Newton, Einstein.
Alternant la théorie et les exemples, l’illustration, l’équation ou l’anecdote,
déchiffrant et expliquant chacun des grands systèmes cosmologiques, ce livre
constitue une leçon vivante qui nous fait assister, pas à pas, à l’élaboration
de la cosmologie… Avec, pour enseignement, que l’intelligence humaine ne cesse
de montrer une extraordinaire continuité face à l’énigme du monde
ISBN
2-7381-1188-2, 05-2003, 155 x 240, 336 pages. (27 €)
En point d'orgue à
cette discussion :
Un nouveau DVD : Universe
The Cosmology Quest chez Universe
film coffret de deux DVD sur les pensées actuelles de la cosmologie.
2 DVD de 3 heures
, prix aux USA approx 60$. En France voir chez Amazon ou Fnac mais je ne l'ai
pas trouvé
DVD 1 : analyse des discordances dans les
redshifts et mise en cause du modèle standard avec interviews de :
DVD 2 : théorie de
l'Univers plasma avec des interviews de :
PROCHAINE RÉUNIONS
DE LA SAF COSMOLOGIE :
15 Janvier 2005 présentation sur
l'Inflation
12 Mars
14 Mai
25 Juin
AUTRES RENDEZ VOUS
IMPORTANTS :
Cours cosmologie de C Picard le 3
Février 2005 18H30 rue Beethoven : cosmologie et exo-planètes : compléments aux
cours de l'année précédente
10 et 24 Mars et 7 Avril 2005 18H30;
Thérèse Encrenaz sur les atmosphères
des planètes . À suivre absolument.
Bon ciel à tous
Jean Pierre
Martin www.planetastronomy.com