Mise à jour le 9 Juin 2008
 
 
L'Observatoire de Paris
GEOMETRY, TOPOLOGY, QFT AND COSMOLOGY WORKSHOP
à l'Observatoire de Paris
 
du 28 au 30 Mai 2008
 
Photos : JPM. pour l'ambiance (les photos avec plus de résolution peuvent m'être demandées directement), de nombreuses autres photos sont disponibles sur demande. Joseph Kouneiher a l'intégralité des photos en haute résolution.
Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur.  Voir les crédits des autres photos et des animations.
Je n'ai pu assister qu'aux deux première journées, car j'avais un engagement pour le Vendredi, mais ce court compte rendu en images devrait donner une bonne impression quand même de l'ensemble de ces journées.
Je remercie l'Observatoire de Paris de m'avoir donné l'occasion d'assister à un tel atelier, réunissant les sommités de ce domaine.
Site du workshop à ce jour.
 
BREF COMPTE RENDU
 
L'objectif principal de cette conférence est de favoriser la création de liens plus étroits entre des géomètres, topologistes, physiciens théoriciens et cosmologistes.
A travers cet échange d'idées et d'expertise, nous espérons parvenir à une meilleure compréhension des caractéristiques théoriques et observationnels des cosmologies.
 
Les principaux organisateurs de cet atelier : de gauche à droite : Jean Michel ALIMI Directeur du LUTH (Laboratoire Univers et Théories) , Joseph Kouneiher (LUTH) et Frédéric Hélein.(IUF Mathématique).
 
Le programme :
 
Mercredi 28 Mai
9h30 Accueil et Présentation : F. Hélein, J. Kouneiher,
10h15-11h 15 Eduardo Guendelman
Physical consequences obtained from considering  dynamical volume elements
11h40- 12h40 Jean Pierre Luminet
Topology and Cosmology
12h40-12h50 Discussion
Repas
14h-15h Ghani Zeghib
On locally homogeneous spacetimes
15h-16h Nicolas Franco & Dominique Lambert
Survey of gravity in non-commutative geometry
16h30 – 17h30 André Fuzfa - J.M. Alimi
Tensor-scalar gravitation with non-universal coupling: a missing link between dark matter and dark energy
 
 
Jeudi 29 Mai
9h30-10h30 David Langlois
Inflation and cosmological perturbations
11h- 12h Fedele Lizzi
Noncommutative Geometry and the structure of spacetime
12h-12h15 Discussion
Repas
14h-15h Philippe Brax
Inflation and cosmic strings in supergravity
15h-16h Sylvain Maillot
Ricci flow, scalar curvature and the  Poincaré conjecture
16h30-17h30 Philipe LeFloch
Local foliation and optimal regularity of Einstein spacetimes
 
Vendredi 30 Mai
9h30-10h30 Eric Gourgoulhon
A Viscous fluid analogy for trapping and dynamical horizons
11h- 12h Frédéric Hélein & Nabil Kahouadji
Construction of Local Conservation Laws by Generalized Isometric Embeddings of Vector Bundles
Repas
14h-15h Abhay Ashtekar
Recent Advances in Loop Quantum Cosmology
15h- Gabriele Veneziano
Conclusion
 
 
 
Je ne résumerai pas les conférences sauf exceptions étant donné qu'un proceedings va sortir sous peu et que pour certaines conférences ma compréhension a été partiellement prise en défaut!
 
Voici donc une vue plus imagée qu'épistolaire.
 
 
EDUARDO GUENDELMAN
 
 
 
Eduardo Guendelman de l'Institut Ben Gurion d'Israël nous présente :
 
 
 
"Physical consequences obtained from considering  dynamical volume elements"
 
 
 
Des publications précédentes de E Guendelman.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JEAN PIERRE LUMINET
 
 
Puis c'est au tour de Jean Pierre Luminet du LUTH de nous montrer une superbe présentation sur la topologie de l'espace, dont j'ai pu photographier quelques slides.
 
"Topology and Cosmology"
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Je rajoute ici, mes commentaires sur cette partie, provenant de notes précédentes :
 
Notre vue étant d'ailleurs limitée par l'horizon cosmologique. Cette limite, similaire à l'horizon du marin en mer, provient du fait que la vitesse de la lumière est finie et que donc certaines étoiles ont émis de la lumière qui NE NOUS A PAS ENCORE ATTEINT.
 
Donc notre vue de cet univers observable, est limitée à l'age de l'Univers, approximativement 13 milliards d'années lumière (al), c'est l'horizon cosmologique.
Ce n'est pas l'horizon réel de l'univers observable qui est PLUS GRAND, en effet l'Univers a continué de s'étendre pendant le temps que la lumière met à nous parvenir, cet univers réel est évalué à 50 milliards d'al.
(Bien que l'age de l'univers soir évalué à approximativement 13 milliards d'années, il ne faut pas s'étonner que l'univers observable soit plus grand, en effet, les photons émis à la naissance, ont subit l'effet de l'expansion et ont en fait parcouru une distance beaucoup plus grande évaluée à approximativement 50 milliards d'années, avant de frapper nos yeux.)
 
Il y a trois cas de figure :
Hypothèse 1 : l'univers est infini : c'est le modèle préféré des astronomes, mais problème : comment peut on prouver que quelque chose est infini, c'est donc un modèle non testable ce qui gène les physiciens.
Hypothèse 2 : univers fini et sans bord, mais qui serait plus grand que l'univers observable, c'est testable
Hypothèse 3 : univers fini sans bord et plus petit que l'univers observable, c'est sur ce sujet particulier que travaille Jean Pierre Luminet et son équipe.
 
Dans cette hypothèse, ce que l'on voit dans le ciel, ne serait qu'un mirage, l'univers nous donne l'illusion qu'il est plus grand qu'il n'est en réalité.
 
 
 
 
Les mirages topologiques, proviennent du fait que les rayons lumineux emploient plusieurs chemins pour aller d'un point à autre.
 
 
 
Puis nous avons la chance de voir une animation 3D anaglyphe (lunette bleu-rouge) de ces dodécaèdres de Poincaré et des mirages multiples. D'ailleurs si vous sortez votre paire de lunette (rouge à gauche) vous verrez l'image de droite en relief.
 
 
 
 
 
Puis JPL nous parle de cristallographie cosmique (topological lensing) qui cherche à repérer dans la distribution tridimensionnelle apparente des objets célestes lointains (tels qu’amas de galaxies ou quasars), des corrélations spécifiques qui signaleraient des répétitions de structures analogues aux répétitions d’atomes observées dans les cristaux.
Mais notre couverture du ciel n'est pas encore assez complète pour que ces recherches aboutissent, pour le moment.
 
 
GHANI ZEGHIB
 
 
Ghani Zeghib de l'ENS Lyon, CNRS présente une conférence sur  :
 
"On locally homogneous Spacetime".
 
 
C'est en quelques mots l'étude du MGHC (Maximal Globally Hyperbolic Spatially Compact) des variétés de Lorentz localement homogènes.
 
 
Mais c'est tout ce que moi je peux en dire.
Consulter aussi le texte pdf de 45 pages : "Cosmological Time Versus Cmc Time Ii: The De Sitter And Anti-De Sitter Cases" .
 
 
Et aussi ce texte pdf de 63 pages sur un sujet identique  : "Prescribing Gauss Curvature Of Surfaces In 3-Dimensional Spacetimes Application To The Minkowski Problem In The Minkowski Space"
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANDRÉ FÜZFA
 
Puis c'est André Füzfa chercheur associé au LUTH et post Doc au GAMASCO (Groupe d'Applications Mathématiques aux Sciences du Cosmos) de Namur qui s'y colle.
 
Le thème de son intervention :
"Tensor scalar gravitation with non universal coupling : a missing link between dark matter and dark energy".
 
La matière que l'on connaît ne correspond qu'à approximativement 4% du contenu de l'Univers, les 96% restant composent croit on la matière noire et l'énergie noire.
 
Des chercheurs dont André ont proposé l'hypothèse du AWE (Abnormally Weighting Energy) que l'on pourrait traduire par "pesanteur anormale".
 
Dans cette théorie, le principe d'équivalence serait violé aux échelles cosmologiques.
 
 
 
Voici quelques photos de ses slides.
 
 
 
Voir absolument :
Article de AF et JM Alimi sur le sujet dans ce document pdf de 17 pages paru en 2007 dans Physical Review.
 
Voir aussi ce document en français de l'Observatoire de Paris sur AWE.
 
 
 
NICOLAS FRANCO
 
 
 
Nicolas Franco du GMASCO de Namur, thésard, continue avec un papier sur "Survey of gravity in non commutative geometry".
 
 
La géométrie non commutative (NGC) a été introduite par Alain Connes , c'est une géométrie algébrique.
 
On introduit aussi le théorème de Gel'fand-Neumann.
 
 
Voir aussi ce site sur la NGC.
 
"A short introduction to non commutative geometry" , document pdf de 17 pages par Peter Bongaarts du Lorentz Institute – ‘Rotterdam Institute of Mathematical Physics’
 
 
 
 
 
Avant de clore cette première journée, photo de groupe :
 
 
 
 
 
 
 
Le lendemain, 29 Mai 2008; nous nous trouvons cette fois dans la prestigieuse salle du conseil de l'Observatoire de Paris.
 
 
 
 
 
 
 
DAVID LANGLOIS
 
 
 
David Langlois appartient à l'équipe du laboratoire des astroparticules et de cosmologie APC de Paris qui dépende de Paris 7.
 
Il nous parle de "Inflation and cosmological perturbations".
 
 
Très bonne explication de l'inflation et du pourquoi de son introduction dans la cosmologie de la genèse.
 
Tout démarre avec les équations de Friedmann et l'évocation des premiers instants de l'Univers avec le CMB etc…
 
Ci joint quelques photos de sa présentation.
 
 
 
 
 
 
 
a représente le facteur d'échelle de l'Univers, a avec un point dessus sa vitesse, avec deux points son accélération, le signe moins indique une décélération
Sur le diagramme des temps sont représentées les étapes principales. Le CMB correspond au "last scattering" (dernière diffusion), la période inférieure correspond à un univers opaque.
 
L'inflation a été introduite dans la théorie, car on ne pouvait pas expliquer autrement l'homogénéité de régions causalement déconnectées  (problème de l'horizon), ces zones en effet dues à la limitation de la vitesse de la lumière n'auraient jamais pu être proches dans la passé, sauf si un phénomène exponentiel comme l'inflation ne s'était produit.
 
En conclusion, nous dit David Langlois, après 25 ans d'existence l'inflation semble être le meilleur scénario des premiers instants de l'Univers, néanmoins des vérifications s'imposent avec la physique des hautes énergies, car la réalité pourrait être plus complexe.
 
 
À consulter du conférencier :
 
Brane cosmology and observations, document pdf de 14 pages.
 
Cosmology in a brane Universe.
 
 
 
 
 
 
FEDELE LIZZI
 
 
Fedele Lizzi appartient à l'Institut de Physique Nucléaire Italien (INFN) de Naples, où il est professeur de Physique Théorique.
 
Son sujet : "Non commutative geometry and the structure of spacetime".
 
Il commence par décrire les outils mathématiques que les physiciens utilisent pour décrire l'espace temps. C'est la géométrie non commutative.
 
La géométrie est le cœur de multiples disciplines scientifiques comme :
 
·        En mécanique classique : position du point dans l'espace
·        En relativité générale : notion d'événement dans l'espace de Minkovski
·        En gravitation : l'espace temps courbe
·        Dans la théorie des cordes : trop nombreux pour être décrit ici.
 
 
 
 
Puis il nous explique comment la géométrie non commutative établit le lien avec la Mécanique Quantique., grâce à l'algèbre C* (se lit C star).
 
 
Quelques publications du conférencier sur le sujet:
 
Inflationary Cosmology from Noncommutative Geometry 31 pages pdf.
 
Cosmological perturbations and short distance physics from noncommutative geometry  document pdf de 16 pages.
 
 
 
 
 
 
Après de telles présentations, une pause déjeuner s'impose; ce qui nous permet de traverser le parc de l'Observatoire avec son parterre de roses "Astronomia" la bien nommée, disponible chez Meilland. et dans les meilleures jardineries , on peut être astronome et aimer les fleurs……..
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PHILIPPE BRAX
 
 
Philippe Brax travaille à l'Institut de Physique Théorique au CEA Saclay.
Il nous parle de :
 
"Inflation and cosmic strings in super gravity".
 
Son plan :
·        L'inflation dans les modèles de la théorie des cordes
·        Inflation hybride et la théorie des cordes
·        Racetrack inflation et théorie des cordes
·        Modes zéro fermionique
·        Cordes cosmique DBI (Dirac Born Infeld).
 
 
On parle aussi de variétés Calabi-Yau de procédure KKLT etc..
 
 
 
 
 
Voir notamment de P Brax : "Brane Inflation and Defect Formation" document pdf de 10 pages.
 
Et aussi "Shift Symmetry and Inflation in Supergravity" un pdf du même auteur de 29 pages.
 
 
 
 
SYLVAIN MAILLOT
 
 
Sylvain Maillot de l'IRMA (Institut de Recherche Mathématique Avancée) de l'Université Louis Pasteur et CNRS de Strasbourg lui a eu le courage de tout présenter de tête en écrivant sa présentation sur le tableau.
 
Le titre de sa présentation :
"Ricci Flow , scalar curvature and the Poncaré conjecture".
 
 
 
 
 
 
 
Voici des textes permettant de suivre son exposé :
High curvature regions of Ricci flow and κ-solutions et
The Ricci flow in mathematics and physics.
Les publications de Sylvain Maillot.
 
 
 
Je n'ai malheureusement pas pu assister aux dernières conférences, voici quand même quelques photos des conférenciers.
 
Philippe LeFloch présentait un papier sur "Local foliation and optimal regularity of Einstein spacetimes"
Nabil Kahouadji sur "Construction of local conservation laws by general isometric embeddings of vector bundles"
Eric Gourgoulhon sur "A viscous fluid analogy for trapping and dynamical horizons"
 
 
ABHAY ASHTEKAR
 
 
Abhay Ashtekar, professeur de Physique, Directeur de l'Insitute of Gravitational Physics and Geometry de la Penn State University a l'impressionnante liste de publications devait présenter le lendemain les dernières nouvelles sur la gravitation quantique en boucle dont il est un des fondateurs:
"Recent advances in Loop Qunatum Cosmology" dont voici une approche dans un de ses derniers textes en pdf.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
De gauche à droite : E Gourgoulhon, A Ashtekar, S Maillot et J Kouneiher.
Attention soutenue des participants.
 
 
 
Je n'ai pas eu la chance de voir Gabriele Veneziano, donc je n'ai pas de photos de lui ce jour là.
 
 
 
 
Photo de groupe concluant la séance du Jeudi :
 
 
 
 
Dans quelques jours seront publiés les proceedings de cet atelier par l'Observatoire de Paris
 
Bravo encore pour la qualité des conférences et l'organisation.
 
 
 
Bon ciel à tous
 
 
 
 
Jean Pierre Martin   membre de la SAF, commission de Cosmologie.
www.planetastronomy.com