Mise à jour le 5 Décembre 2018
École Internationale Daniel Chalonge –
Hector De Vega
SÉANCE OUVERTE :
LE NOUVEL UNIVERS
Le 29 Novembre 2018
à la Maison d’Argentine Paris 14ème
Photos : JPM. pour l'ambiance (les photos avec plus de résolution
peuvent
m'être demandées
directement ; toutes les photos ont été envoyées à l’École et sont à
votre disposition).
Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur.
Voir les crédits des autres photos.
Certaines présentations originales sont disponibles sur le site
de l’école, je le signalerai à chaque fois.
Colloque organisé régulièrement par Madame
Norma
Sanchez, Directrice de l'École Internationale d'Astrophysique "Daniel
Chalonge.
Un grand classique : comme toujours Me Sanchez ouvre cette séance
avec sa célèbre clochette !
Cette année nous fêtons les 27 années d’activité pour cette
école, dont les mots d’ordre sont :
ANTICIPATION ;
ORIGINALITÉ et APPROCHE PIONNIÈRE.
Séance très éclectique aujourd’hui ;
·
V Hugo, la science et l’Observatoire de Paris par le Dr
Jean-Marc HOVASSE, ENS
·
Le multivers, .dernier héritage de S Hawking par N Sanchez.
·
La
science créative par Hélios Jaime.
VICTOR
HUGO LA SCIENCE ET L’ASTRONOMIE PAR LE DR JM HOVASSE DE L’ENS.
Le Dr Jean Marc Hovasse est Directeur de Recherche au CNRS, ITEM
(Institut des Textes et manuscrits modernes), à l’École Normale Supérieure
Paris- PSL Université.
C’est un spécialiste de Victor Hugo.
Il nous apprend aujourd’hui que notre Victor Hugo national était
aussi un excellent scientifique et qu’il s’en est fallu de peu qu’il n’entre à
Polytechnique.
Hugo a publié des textes sur l’Art et la Science et aussi un
texte qui nous concerne ce soir sur l’Observatoire de Paris.
Mais avant cela quelques informations sur l’éducation du jeune
Victor.
Enfance compliquée, en pension à Paris, mais il suit les cours à
Louis Le Grand. Il est plutôt bon élève en maths.
Il reçoit des Prix (accessits) comme c’était d’usage à l’époque,
ils sont remis par le savant Cuvier.
En 1818 il présente de concours général en physique, où il
obtient un accessit.
Il aimait d’ailleurs beaucoup la physique.
Il veut présenter le concours de l’X mais des problèmes pécuniers
au sein de sa famille l’obligent à suivre une voie non payante, il se tourne
vers le droit et la littérature.
Mais il y a toujours des traces de science dans son œuvre. Par
exemple :
·
Les rayons et les ombres, dans la préface
·
Le poème Promontorium somnii (Promontoire
des songes) voir extraits suivants :
« …..Parallèlement, Arago et le Bureau des
longitudes envisageaient d’équiper l’Observatoire de Paris d’une lunette de
grande longueur focale, analogue à celle qui existait à l’Observatoire de Dorpat
(Tartu en Finlande). Celle-ci devait permettre l’observation d’étoiles doubles,
dont l’existence n’avait été découverte que quelques décennies auparavant. Ils
s’adressèrent pour la réaliser aux constructeurs français Cauchoix et Lerebours.
Ce dernier possédait en effet des objectifs de différents diamètres qui furent
tour à tour essayés à l’Observatoire de Paris des années 20 aux années 30. Ces
objectifs furent montés sur un tube approprié d’abord dans l’un des pavillons
qui, à l’Est, jouxtent la tour du bâtiment principal, puis, sans que les textes
soient très clairs à ce sujet, sur la terrasse supérieure à une date
indéterminée.
Si trois instruments se trouvaient de façon sûre à
la date de 1834 sur la terrasse, ils ne permettaient pas les mêmes observations.
Victor Hugo affirme en effet avoir observé par « une lunette qui grossissait
quatre cents fois » et rapporte qu’Arago lui soutint qu’elle ramenait la
distance entre lui et la lune de 90000 à 225 lieues, ce qui correspond bien
approximativement à la distance entre la Terre et son satellite [2].
L’équatorial de Gambey, qui n’était pas encore tout à fait opérationnel comme on
l’a vu, doit être éliminé par le diamètre de son objectif et sa longueur focale
qui n’offrent guère qu’un grossissement de 40. Le cercle de Reichenbach, dont la
lunette a des caractéristiques voisines, est exclu également pour les mêmes
raisons. …..»
Une anecdote concernant une visite en 1834 de Victor Hugo à
l’Observatoire de Paris, où il y rencontre François Arago, génie scientifique de
l’époque. Il deviendra Directeur de l’Observatoire en 1843.
JM Hovasse nous lit un passage :
« ….Hugo se rappellera Arago ainsi: "Un soir de je
ne sais quelle fête, je me promenais dans l'allée de l'Observatoire avec Arago,
ce grand et illustre savant libre. C'était l'été, un ballon qui venait de
s'enlever au Champ-de-Mars passa tout à coup dans la nuée au-dessus de nos
têtes. Sa rondeur, dorée par le Soleil couchant, était majestueuse. Je dis à
Arago : "Voici l'œuf qui plane, en attendant l'oiseau; mais l'oiseau est dedans
et il en sortira". Arago me prit les deux mains, me regarda fixement avec ses
prunelles lumineuses, et s'écria: "Et ce jour-là, Géo s'appellera Demos". Par
contre, il le citera parmi les savants bornés dans un texte des années 1830 :
"Le savant est d'un naturel étroit. Dans l'esprit du savant un coin seulement
est éclairé, épaisses ténèbres partout ailleurs. Au fond de ces hommes utiles et
spéciaux il y a presque toujours une antipathie incurable pour toutes les choses
de sentiment, d'imagination, de foi, de poésie, d'art, de religion, c'est-à-dire
pour tout le grand côté de l'humanité….. »
Victor Hugo et le Promontoire des songes
Histoire, astronomie et
littérature : Victor Hugo et François Arago
Proses philosophiques/Promontorium somnii
Le promontoire du songe chez Gallimard
LE
MULTIVERS, DERNIER HÉRITAGE DE STEPHEN HAWKING.
Le dernier travail de Stephen HAWKING ou une mise en perspective
scientifique à travers plusieurs mois de mai (de mai 1979 au mai 2018)
Me Norma Sanchez nous a transmis ses idées à ce sujet
qui ont été publiées il y a quelques semaines sur ce site.
En quelques mots, cela a trait à la notion d’inflation éternelle.
Avec ce dernier article (A
smooth exit from eternal inflation) paru en Mai 2018, soit 2 mois
après sa mort, Norma Sanchez met en perspective les différentes théories sur
lesquelles elle a déjà travaillé, comme physique classique et quantique, théorie
des cordes, inflation, fractalité de l’Univers, multivers.
Pour
information : longueur de Planck : 10-35m : temps de Planck : 10-43s
Dans la théorie actuelle de la formation de l’Univers, on sait
qu’au commencement après le plus que minuscule temps de Planck, l’Univers a subi
une expansion exponentiellement accélérée, appelée inflation (ou inflation
cosmique) pendant un temps infiniment court.
Cette expansion s’arrête ensuite, mais certains pensent qu’elle
aurait pu se poursuivre dans d’autres parties d’Univers.
Nous aurions ainsi un ensemble de d’Univers élémentaires, ou
Univers bulles ou de
multivers.
Il existerait une multitude d'univers, dont une des bulles serait
celui où nous vivons !
C’est ce que l’on a appelé
l’inflation éternelle.
Cette inflation est-elle vraiment éternelle.
Peut être pas, c’est le sens du dernier article de S Hawking ou
l’éternité de cette inflation est remise en cause, même si c’est nettement
spéculatif.
L’évolution de
l’Univers telle qu’on l’envisage aujourd’hui. Crédit NASA/WMAP
La vision de la théorie du Big Bang serait erronée, ou plutôt un
abus de langage, elle serait remplacée par la notion d’inflation.
L’univers est quantique et les multivers quantiques en font
partie.
Le professeur James Hartl présente ses arguments dans son article
Quantum Multiverses.
Les dernières mesures de WMAP et de Planck confirment le modèle
standard d’Univers, surtout en affinant certains paramètres essentiels comme le
rapport r et le paramètre ns, dont je vais essayer de définir leurs importances
en me basant sur des textes écrits antérieurement.
NdlR :
Le rapport
tenseur-scalaire « r », est lié aux amplitudes primordiales des
fluctuations de densité de matière qui ont dû générer des ondes
gravitationnelles. Ce paramètre est directement lié à la puissance de la période
inflationnaire. Il est lié à la formation des étoiles et galaxies à partir des
germes des anisotropies du CMB.
Ce facteur r (tensor to
scalar ratio en anglais) c’est le rapport des ondes gravitationnelles à la
densité des fluctuations de l’Univers.
C’est le plus important
facteur concernant la polarisation.
Planck l’a déterminé, le
rapport tenseur/scalaire r < 0,08
Le paramètre « ns » ou
index spectral, a aussi été déterminé par Planck, il vaut 0,96.
Le spectre de puissance
est déterminé par deux nombres : l'un décrit l'amplitude typique des
fluctuations de densité d'une taille physique donnée, l'autre décrit l'amplitude
relative des fluctuations de densité entre deux échelles différentes, ce que
l'on appelle indice spectral (spectral index) des perturbations (ns)
Ce paramètre ns ne vaut
pas 1, mais 0,96 +/- 0,0054 et
il ne doit pas être égal
à 1 sinon inflation éternelle.
Ce facteur représente la
taille des grumeaux à différentes échelles dans l’Univers primordial ; s’il
était égal exactement à 1 (invariance d’échelle), les grumeaux auraient tous la
même taille ; ce qui serait contraire à la théorie de l’inflation, il fallait en
fait que ce facteur soit aux alentours de 0,96. Planck en apporte la preuve pour
la première fois
C’est un résultat
fondamental qui confirme encore la prédiction de l’inflation.
Ce paramètre est comme une
empreinte digitale des tout premiers temps de l’Univers, de l’inflation.
Ces facteurs r comme ns sont importants aussi dans le sens qu’ils
permettent de donner des
contraintes sur différents modèles d’Univers, d’en valider certains et
d’en exclure d’autres.
Les prédictions annonçaient :
ns = 0,9608
et r
approx 0,04
Les expériences WMAP et Planck ont aussi confirmé
la non gaussianité
primordiale, c’était l’objectif principal de la mission Planck.
En effet la grande question est de savoir si ces fluctuations
primordiales obéissent à une loi de Gauss. (Distribution gaussienne).
Les résultats des mesures indiquent que les fluctuations sont
bien gaussiennes et que cela confirme la théorie de l’inflation.
NdlR : La théorie actuelle
du BB impose que le CMB soit un champ gaussien défini par son spectre de
puissance (se comporte comme un corps noir à 2,7K). La gaussianité ou la non
gaussianité des fluctuations de température du CMB permet de contraindre les
modèles de formation d’Univers, la non gaussianité éliminerait la possibilité
d’une inflation produite par un seul champ scalaire (l’inflation est décrite par
un
champ scalaire).
Fractale ? Je reprends une partie de la définition donnée par
Wikipedia :
Une figure fractale est un
objet mathématique, telle une courbe ou une surface, dont la structure est
invariante par changement d'échelle.
L'adjectif « fractal », à
partir duquel l'usage a imposé le substantif une fractale pour désigner une
figure ou une équation de géométrie fractale, est un néologisme créé par
Benoît Mandelbrot
en 1974 à partir de la racine latine fractus, qui signifie « brisé », «
irrégulier », et de la désinence -al présente dans les adjectifs naval et banal
(pluriels : navals, banals, fractals). De nombreux phénomènes naturels – comme
le tracé des lignes de côtes ou l'aspect du chou romanesco – possèdent des
formes fractales approximatives.
Les
fractales sont définies de manière paradoxale, à l'image des poupées russes qui
renferment une figurine identique à l'échelle près : « les objets fractals
peuvent être envisagés comme des structures gigognes en tout point – et pas
seulement en un certain nombre de points, les attracteurs de la structure
gigogne classique.
Cette conception
hologigogne (gigogne en tout point) des fractales implique cette définition
tautologique : un objet fractal est un objet dont chaque élément est aussi un
objet fractal (similaire). Illustr : ex de figure fractale.
Employé en tant
qu'adjectif, le terme peut désigner une appellation « générique » (notamment
d'un point de vue sémiotique, par signes équivalents).
C'est cette généricité
(cf. une « déterritorialisation ») qui est prise en compte dans la Théorie du
Rhizome (cf. « French Theory ») à portée socio-politique ; (afin de montrer la
possibilité d'une organisation horizontale, où chaque élément est virtuellement
efficient, plutôt qu'une disposition pyramidale par exemple, verticalement
rigide et sans potentiel fractal)
En cosmologie, le modèle
de l'univers fractal désigne un modèle cosmologique dont la structure et la
répartition de la matière possèdent une dimension fractale, et ce, à plusieurs
niveaux. De façon plus générale, il correspond à l'usage ou l'apparence de
fractales dans l'étude de l'Univers et de la matière qui le compose.
L’Univers
serait fractal à toutes les échelles ; fractalité liée aux univers
multiples.
Le concept de multivers sur lequel travaillent de nombreux
astrophysiciens doit être pris sérieusement.
Revenons à la fractalité.
On voit ici la structure fractale du milieu interstellaire (ISM
Inter Stellar Medium).
Elle est à toutes les échelles, il y a « auto similarité » comme
le précise N Sanchez.
Même dans les études grandes échelles aboutissant aux grandes
structures que l’on peut voir sur les « surveys » du
genre
2dF, on remarque cette fractalité.
À encore plus grande échelle on se rend compte de la forme de la
toile cosmique (cosmic web) avec
ses vides et ses filaments.
Les galaxies se trouvent entre les vides, les filaments se
forment là où ces murs se joignent et les amas de galaxies sont aux
intersections des filaments.
Quelques caractéristiques liées aux fractales.
D est le
facteur de
dimension fractale.
Il est proche de 2.
Même Leonardo a donné dans le fractal avec son
fameux
arbre fractal dont on s’est inspiré et que l’on voit plus bas.
POUR ALLER PLUS LOIN :
L'article de N Sanchez à ce sujet :
The Classical-Quantum Duality of
Nature. New Variables for Quantum Gravity
Et aussi :
The New Quantum Structure of the Space-Time
Anisotropies du CMB Résultats et perspectives par JC Hamilton APC
La Théorie de l’Inflation : CR de la conférence SAF (Cosmologie) de
Jérôme Martin du 27 Mars 2015
Visitez les multivers de Max Tegmark : l'inflation éternelle
Is Eternal Inflation Eternal ?
L’inflation éternelle chez Wikipedia.
Hawking et le multivers : et le buzz revient...chez Futura Sciences.
Inflation et nouveaux paradigmes par F Combes
Consistency
Relations in Cosmology thèse de JF Hideki Perrier (UNIGE) sur les non
gaussianités
LA
SCIENCE CRÉATIVE PAR HÉLIOS JAIME.
Hélios Jaime, Épistémologue de sciences, Linguiste, Essayiste
Lors de la Session précédente, il nous avait parlé de l’infini et
de l’indéfini.
Il nous parle ce soir de créativité et de sciences.
Le texte de son excellente présentation se trouve sur le site de
l’École.
Quelques extraits de sa présentation :
« Il peut arriver que des phénomènes imprévus ou
que l’action de variables insoupçonnées qui se dégagent des phénomènes connus
contredisent les modèles et par conséquent remettent en question et, dans
certains cas, invalident la théorie sur laquelle ces derniers avaient été bâtis.
Ces cas de contradictions entre le modèle et le phénomène ne sont pas une
exception ; ils peuvent se produire avec une certaine fréquence.
Cependant, ces antinomies ne dépendent pas toujours
des critères erronés du scientifique.
Certes, les raisonnements qui sont à l’origine des
modèles sont normalement conçus d’après les données mais, ils ne peuvent pas
englober toutes les variables possibles qui surviennent lors du déroulement du
phénomène.
C’est pour cette raison que les scientifiques
préfèrent étudier les conditions qui sont nécessaires pour la production d’un
phénomène plutôt que d’en préciser la cause qui l’origine. Ainsi, on s’intéresse
plus au comment qu’au pourquoi.
À la différence des principes épistémologiques des
siècles précédents, qui étaient fondés sur la relation entre la science et la
philosophie pouvant ainsi aborder des sujets comme l’infini ou le sens de la
diversité des espèces biologiques, aujourd’hui, orientés notamment par leur
spécialité, les chercheurs préfèrent généralement examiner le comment du
phénomène sans chercher le pourquoi de son existence. » …….
« Les voies de la créativité scientifique.
Reprenons celle de l’origine de la vie.
On sait que si les conditions atmosphériques et
telluriques de la Terre avaient changé un peu, la vie n’aurait pas été possible.
Viendrait-elle de l’espace ? Son existence relève-t-elle du hasard qui aurait
permis la conjonction de circonstances favorables à son apparition ?
Bref, serait-elle le résultat d’un coup de chance
de la nature ?
Il est vrai, que son existence s’étend dans un
éparpillement des espèces tellement différentes non seulement à travers les ères
géologiques mais encore à notre époque qu’il est fort difficile de trouver une
parenté entre elles.
Et pourtant toutes font partie du royaume de la
vie.
Si nous nous penchons sur une des problématiques
importantes de la physique que l’on peut synthétiser dans la question : comment
est-il possible que le comportement des particules à l'échelle microscopique
montre qu’il y a une sorte de symétrie entre le passé et le futur, c’est-à-dire
qu’il y a une réversibilité, tandis que à l'échelle macroscopique, celle de
notre réalité, le temps écoulé est tout à fait irréversible ? Il semble que nous
nous trouvons face à une antinomie.
Voilà le casse-tête des physiciens et des
mathématiciens qui, à partir de la célèbre équation établie au XIXe siècle par
le philosophe et physicien Ludwig Boltzmann, essayent de trouver une solution
pour préciser le passage du réversible à l’irréversible.
Ce comportement bizarre mais bien réel de la
nature, serait-il dû également au hasard ? »…..
Et de conclure avec Leonardo :
« Je voudrais clore ce bref aperçu sur les
processus créatifs de la science par la phrase d’un visionnaire de
l’épistémologie interdisciplinaire, Leonardo da Vinci : « La natura è piena
d’infinite ragioni che non furon mai in sperienza ».
Je vous donne ma traduction : « La nature est
pleine de raisons infinies qui n’ont jamais été trouvées par l’expérience ».
Signalons qu’Hélios Jaime va publier bientôt un ouvrage aux
éditions
Fauves :
« Le défi
de la créativité dans la littérature, la musique, l’art et la science. »
Et nous passons à la partie la plus agréable du colloque comme le
dit Norma Sanchez.
Comme toujours superbe buffet choisi par Norma Sanchez.
À la prochaine !
Bon ciel à tous
Jean Pierre
Martin SAF Président de la Commission de Cosmologie
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