Théories d'une vitesse de lumière variable

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher

Les concepts de vitesse de la lumière variable soutiennent que la vitesse de la lumière dans le vide, généralement notée c, pourrait ne pas être constante dans certains cas.

NB : la vitesse de la lumière dans un milieu autre que le vide est inférieure à c. Ce n'est pas le sujet de cet article, dans lequel on traite des théories selon lesquelles la vitesse limite elle-même pourrait varier dans certaines conditions.

L'anomalie MAGIC[modifier | modifier le code]

En 2005, le télescope d'observation des rayons gamma MAGIC observa un décalage entre différentes vagues de lumière. Certains physiciens proposèrent que cet effet serait une première observation confortant des théories de la gravitation quantique qui prédisaient une variation de la vitesse de la lumière selon le niveau d'énergie[1]. Mais même pour les partisans de ces théories, l'effet semblait anormalement élevé.

Finalement, les observations du Fermi Gamma-ray Space Telescope ne montrèrent aucun décalage, ce qui conduit à penser que le résultat de MAGIC est dû à différents phénomènes astrophysiques. Les théories prévoyant une variation de la vitesse de la lumière suivant les niveaux d'énergie ne sont pas forcément réfutées par ces nouvelles mesures, car elles peuvent être ajustées pour expliquer qu'aucun effet n'est visible pour les niveaux d'énergie impliqués[2].

Vitesse de la lumière variable en cosmologie[modifier | modifier le code]

Des théories de la variation de la vitesse de la lumière ont été proposées indépendamment par Jean-Pierre Petit en 1988[3],[4],[5],[6] puis John Moffat en 1992[7] et popularisées par le duo Andreas Albrecht et João Magueijo en 1998[8],[9],[10],[11],[12],[13] pour expliquer le problème de l'horizon en cosmologie et proposer ainsi une alternative à l'inflation cosmique.

Dans le modèle de Petit, la variation de c accompagne la variation conjointe de toutes les constantes physiques combinées aux changements de facteurs d'échelle dans l'espace-temps pour que toutes les mesures et équations de ces constantes demeurent inchangées au cours de l'évolution de l'Univers. Les équations de champs d'Einstein demeurent invariantes sous la variation conjointe de c et G dans la constante d'Einstein. Selon ce modèle, l'horizon cosmologique varie comme le facteur d'échelle, ce qui explique l'homogénéité observée pour l'univers primitif. Par la suite, Jean-Pierre Petit a modifié son modèle, restreignant la variation des constantes dans les hautes densités énergétiques de l'Univers à ses débuts, où l'entropie peut être utilisée comme variable chronologique avec une métrique conformément plate[14],[15]. Bien que ces travaux soient les premiers dans le domaine, et les seuls encore aujourd'hui à fournir une loi de variation conjointe des constantes au fil du temps, ils furent peu cités dans ce qui fut ultérieurement publié sur la théorie VSL.

L'idée de John Moffat et du duo Albrecht-Magueijo est que la lumière se soit déplacée à des milliards de fois plus vite au début de l'univers, laissant le temps aux régions distantes de l'Univers en expansion d'interagir entre elles[9].

Références[modifier | modifier le code]

  1. Une preuve pour les nouvelles théories de la gravitation ? Futura-Sciences
  2. New Scientist, Universe's quantum 'speed bumps' no obstacle for light 28 October 2009 by Rachel Courtland
  3. (en) J.P. Petit, « An interpretation of cosmological model with variable light velocity », Mod. Phys. Lett. A, vol. 3, no 16,‎ 1988, p. 1527–1532 (DOI 10.1142/S0217732388001823, lire en ligne)
  4. (en) J.P. Petit, « Cosmological model with variable light velocity: the interpretation of red shifts », Mod. Phys. Lett. A, vol. 3, no 18,‎ 1988, p. 1733–1744 (DOI 10.1142/S0217732388002099, lire en ligne)
  5. (en) J.P. Petit, M. Viton, « Gauge cosRiccardo Rattazzi (en)mological model with variable light velocity. Comparison with QSO observational data », Mod. Phys. Lett. A, vol. 4, no 23,‎ 1989, p. 2201–2210 (DOI 10.1142/S0217732389002471, lire en ligne)
  6. (en) P. Midy, J.P. Petit, « Scale invariant cosmology », Int. J. Mod. Phys. D, no 8,‎ 1989, p. 271–280 (lire en ligne)
  7. (en) J. Moffat, « Superluminary Universe: A Possible Solution to the Initial Value Problem in Cosmology », Int. J. Mod. Phys. D, vol. 2, no 3,‎ 1993, p. 351–366 (DOI 10.1142/S0218271893000246) Texte en accès libre sur arXiv : gr-qc/9211020.
  8. (en) J.D. Barrow, « Cosmologies with varying light-speed », Phys. Rev.,‎ 1998 Texte en accès libre sur arXiv : astro-ph/9811022.
  9. a et b (en) A. Albrecht, J. Magueijo, « A time varying speed of light as a solution to cosmological puzzles », Phys. Rev., vol. D59,‎ 1999, p. 043516 Texte en accès libre sur arXiv : astro-ph/9811018.
  10. (en) J. Magueijo, « Covariant and locally Lorentz-invariant varying speed of light theories », Phys. Rev., vol. D62,‎ 2000, p. 103521 Texte en accès libre sur arXiv : gr-qc/0007036.
  11. (en) J. Magueijo, « Stars and black holes in varying speed of light theories », Phys. Rev., vol. D63,‎ 2001, p. 043502 Texte en accès libre sur arXiv : astro-ph/0010591.
  12. (en) J. Magueijo, « New varying speed of light theories », Rept. Prog. Phys., vol. 66,‎ 2003, p. 2025 (DOI 10.1088/0034-4885/66/11/R04) Texte en accès libre sur arXiv : astro-ph/0305457.
  13. (en) J. Magueijo, Faster Than the Speed of Light: The Story of a Scientific Speculation, Massachusetts, Perseus Books Group,‎ 2003 (ISBN 978-0-7382-0525-0, LCCN 2002112394)
  14. J.P. Petit, P. Midy, F. Landsheat (2001). « Twin matter against dark matter » in Int. Conf. on Astr. & Cosm. "Where is the matter?" (See sections 14 and 15 pp. 21–26). 
  15. J.P Petit, G. d'Agostini, 2007, « Bigravity: a bimetric model of the Universe with variable constants, including VSL (variable speed of light) », {{{version}}}.

Références bibliographiques[modifier | modifier le code]