Modèle cosmologique bi-métrique

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La gravité bimetrique ou bigravité fait référence à deux ensembles différents de théories. Le premier ensemble repose sur des théories mathématiques modifiées de la loi de la gravitation dans lesquelles deux tenseurs métriques sont utilisés au lieu d'un seul[1]. La seconde métrique peut être introduite dans les calculs pour les états élevés de densité d'énergie, avec l'implication que la vitesse de la lumière pourrait être dépendante de la densité d'énergie, ce qui permet aux modèles de recourir à une vitesse variable de la lumière. Dans ces cas la seconde métrique se réfère à des gravitons, particules hypothétiques dotées d’une masse, et même dans certains études d’un « spectre de masse ».

Au contraire, les théories de la gravité bimétrique du second ensemble ne reposent pas sur des gravitons massifs et ne modifient pas les lois de Newton, mais elles décrivent à la place l'univers comme une variété ayant deux métriques Riemanniennes couplées où la matière peuplant les deux secteurs interagit par la gravitation, y compris entre les deux versants d'univers. La gravité répulsive ou antigravitation apparaît si la topologie et l'approximation Newtonienne considérées introduisent des masses négatives et des états d'énergie négative dans la cosmologie en tant qu'alternative à la matière noire et à l'énergie noire. Quelques-uns de ces modèles cosmologiques utilisent également une vitesse variable de la lumière dans l'état de densité d'énergie élevée de l'ère radiative, remettant en cause l'hypothèse de l'inflation cosmique[2],[3],[4],[5].

Pour répondre aux limites constatées de la théorie standard de la gravitation utilisée pour tenter de décrire l'univers au sein d'un modèle cosmologique, les cosmologistes développent depuis plusieurs décennies des théories alternatives au modèle standard de la cosmologie[6],[7],[8],[9]. Le modèle standard des particules souffre lui aussi de limites[10].

Parmi les scientifiques qui ont travaillé sur certaines théories de la gravité bimétrique, on trouve notamment Nathan Rosen[11],[12],[13] à partir de 1940, Andreï Sakharov à partir de 1967, Jean-Pierre Petit depuis 1977, Mordehai Milgrom avec la théorie MOND[14], Gabriel Chardin, Abdus Salam (prix Nobel de physique en 1979), A.D. Linde, I.T. Drummond[15], H. Bondi, J. Moffat, Frédéric Henry-Couannier, Luc Blanchet[16],[17] ou encore Sabine Hossenfelder.

Il existe ainsi une diversité de propositions de modèles bimétriques qui ont le plus souvent peu d'aspects en commun, et qui sont plus ou moins avancés dans leur capacité à expliquer les observations. Hossenfelder en a recensé 18 qui partagent des considérations de symétrie similaires au sien[18].

Le modèle cosmologique bimétrique Janus (JCM), aussi appelé modèle cosmologique gémellaire, modèle multi-feuillets ou théorie des univers jumeaux, est l'un d'eux. C'est un modèle cosmologique représentant l'univers connu comme le miroir d'un « univers-ombre », formant deux versants ou feuillets qui interagissent uniquement grâce à la gravitation. Ce modèle énantiomorphique a été introduit par Sakharov puis étendu par Petit. Les articles publiés indiquent que le modèle Janus est actuellement plus complet que le Modèle ΛCDM standard, en termes de capacité à expliquer les phénomènes observés, et cela sans recourir à des paramètres libres (6 pour ΛCDM)[19] : la section "validité et pertinence du modèle Janus" indique les références à ce sujet.

Le modèle Janus remet en cause de nombreux postulats du modèle standard, comme la constance absolue de la vitesse de la lumière ou l'existence de la matière noire et de l'énergie noire dans l'univers observable pour lesquels il propose des alternatives. Il est basé sur le groupe de Poincaré, sur une extension de la relativité générale et sur la mécanique quantique. Étant donné qu'il remet en cause de nombreux fondements de la physique théorique actuelle (par l'existence de masses et d'énergie négatives) et du modèle cosmologique standard actuel, le modèle Janus est peu étudié par les autres scientifiques, bien qu'il ait fait l'objet d'articles[20] dans des revues scientifiques à comité de lecture.


Sommaire

À la recherche du bon modèle cosmologique[modifier | modifier le code]

Les paradoxes et les limites du modèle cosmologique standard[21][modifier | modifier le code]

La violation de la parité matière-antimatière[modifier | modifier le code]

L'énigme de l'antimatière (« pourquoi n'y a-t-il que peu d'antimatière dans l'univers ? »[22], ou en d'autres termes « pourquoi est-ce la matière qui l'a emporté sur l'antimatière ? ») a également débouché pour quelques scientifiques sur l'hypothèse d'une forme d'univers parallèle. La physique avance la raison de la violation de la symétrie CP, tandis que la métaphysique invoque le principe anthropique, mais aucune n'explique de cause fondamentale de cette asymétrie entre matière et antimatière, puisque si la matière et l'antimatière sont nées de la même énergie mère, on les imaginerait au contraire créées en proportions égales, l'univers n'ayant pas de préférence.

La masse manquante de l'univers[modifier | modifier le code]

En juillet 2018, les analyses du satellite Planck confirment, selon le modèle cosmologique standard, que la matière ordinaire que nous connaissons ne représenterait que 4,9 % de l’Univers :

« l'Univers est composé de 26,8% de matière noire – cette composante invisible et jusque-là non détectée, qui intervient par sa force gravitationnelle - et à 68,3% d'énergie noire - dont le rôle est d'accélérer l'expansion de l'Univers et dont la nature est énigmatique. De fait la quantité de matière ordinaire, celle qui compose les étoiles, planète et nous-même, n'est que de 4,9%. » [23]

L'expansion accélérée de l'univers[modifier | modifier le code]

En cosmologie, l'expansion de l'Univers est le nom du phénomène qui voit à grande échelle les galaxies s'éloigner les unes des autres. Cet écartement mutuel, que l'on pourrait prendre pour un mouvement des galaxies dans l'espace, s'interprète en réalité par un gonflement de l'espace lui-même, les objets célestes étant de ce fait amenés à s'éloigner les uns des autres (voir plus bas). À plus petite échelle, l'expansion n'affecte pas la taille des objets.

En 1998, deux équipes d'astronomes, le Supernova Cosmology Project et le High-Z supernovae search team respectivement dirigés par Saul Perlmutter et Brian P. Schmidt sont parvenues au résultat inattendu que l'expansion de l'Univers semblait s'accélérer. Ce résultat est surprenant car il n'existe aucune théorie pour l'interpréter. Il implique en effet l'existence d'une forme inconnue de matière dont la pression serait négative, avec un comportement répulsif et non pas attractif vis-à-vis de la gravitation. Cette forme hypothétique et inhabituelle de matière, de nature inconnue, communément appelée énergie noire ou parfois constante cosmologique[24], représente à l'heure actuelle un des problèmes non résolus de la cosmologie moderne.

La formation des galaxies[modifier | modifier le code]

Fourchette de Hubble : diagramme morphologique des galaxies

L'étude de la formation et de l'évolution des galaxies s'intéresse aux processus ayant abouti à la formation d'un univers hétérogène à partir d'une prémisse homogène, à la formation des premières galaxies, à la façon dont les galaxies changent avec le temps, et aux processus qui ont conduit à la grande variété des structures observées parmi les galaxies proches. C'est l'un des domaines de recherche les plus actifs en astrophysique.

Malgré les nombreuses réussites des théories proposées jusqu'à la publication des études de Petit, elles ne suffisent pas à expliquer la variété des structures que nous observons parmi les galaxies. Celles-ci apparaissent avec une grande variété de formes, depuis les galaxies elliptiques arrondies et sans particularité, jusqu'aux galaxies spirales dont la forme aplatie rappelle celles de crêpes, et dont la stabilité des bras spiraux n'était pas expliquée.

La singularité des trous noirs[modifier | modifier le code]

Articles détaillés : Singularité gravitationnelle et Trou noir.

Au centre d’un trou noir se situe une région dans laquelle le champ gravitationnel et les distorsions de l’espace (on parle plutôt de courbure de l’espace) deviennent infinis. Cette région s’appelle une singularité gravitationnelle. La description de cette région est des plus délicate dans le cadre de la relativité générale puisque celle-ci ne peut décrire des régions où la courbure tend vers l'infini.

De plus, la relativité générale est une théorie qui ne peut pas incorporer en général des effets gravitationnels d’origine quantique. Or quand la courbure tend vers l’infini, on peut montrer que celle-ci est nécessairement sujette à des effets de nature quantique. Par conséquent, seule une théorie de la gravitation incorporant tous les effets quantiques (on parle alors de gravitation quantique) est en mesure de décrire correctement les singularités gravitationnelles.

La description d’une singularité gravitationnelle est donc pour l’heure problématique[25]. Néanmoins, tant que celle-ci est située à l’intérieur d’un trou noir, elle ne peut influencer l'espace situé hors de l'horizon des événements, de la même façon que de la matière située à l’intérieur d’un trou noir ne peut en ressortir. Ainsi, aussi mystérieuses que soient les singularités gravitationnelles, notre incapacité à les décrire, signe de l’existence de limitations de la relativité générale à décrire tous les phénomènes gravitationnels, n’empêche pas la description des trous noirs pour la partie visible, située de notre côté de l'horizon gravitationnel.

Évolution historique des théories bimétriques[modifier | modifier le code]

Dans le premier ensemble de théories mentionné en introduction, si les deux métriques sont dynamiques et interagissent, une première possibilité implique deux modes de graviton, l'un avec masse et l'autre sans masse; de telles théories bimétriques sont alors très proches de la gravité massive[26]. Plusieurs théories bimétriques avec des gravitons massifs existent, telles que celles attribuées à Nathan Rosen (1909–1995)[27],[28],[29] ou Mordehai Milgrom avec une mécanique Newtonienne modifiée (MOND). Plus récemment, des développements de la gravité massive ont aussi conduits à des nouvelles variantes dans le domaine de la gravité bimétrique[30]. Cependant aucune d'entre elles n'a pu rendre compte des observations physiques plus précisément ou de manière plus cohérente que la théorie de la relativité générale. On a montré que la théorie de Rosen était incompatible avec les observations du pulsar binaire Hulse–Taylor[28]. Quelques-unes de ces théories conduisent à une accélération de l'expansion cosmique à des ères tardives et sont de ce fait des alternatives à l'énergie noire[31],[32].

L'un des premiers scientifiques à avoir étudié la possibilité d'un univers bimétrique fut le célèbre physicien soviétique Andreï Sakharov [33], qui ouvrit la voie aux théories du deuxième ensemble mentionné en introduction. La théorie de Born-Infeld (1934) pourrait être considérée comme une toute première forme d'univers bimétrique[34].

À la suite du paradoxe de la violation de symétrie CP, Andreï Sakharov émit en 1967 l'hypothèse de l'existence d'un deuxième univers, parallèle, où de manière symétrique l'antimatière prédominerait sur la matière. La partition de l'univers fondamental en deux univers parallèles appelés « feuillets[35]» dans lesquels prédominerait la matière pour l'un et l'antimatière pour l'autre pourrait ainsi réconcilier modèle cosmologique et observations.

Cet univers jumeau serait CPT-symétrique par rapport au nôtre. En particulier, notre matière habituelle y serait remplacée par une antimatière définie par Richard Feynman dans ses diagrammes : inversion des signes des charges quantiques (symétrie C), géométriquement inversée (symétrie P), mais également la flèche du temps y serait en opposition (symétrie T). Cette hypothèse hors du modèle standard actuel n'a débouché pour l'instant que sur peu de travaux scientifiques.

Le modèle cosmologique Janus[modifier | modifier le code]

À partir de 1977, Jean-Pierre Petit a commencé à construire une atypique théorie bimétrique de la gravité qu'il a finalement appelé le modèle cosmologique Janus en référence au dieu aux 2 visages qui « regarde simultanément vers le futur et vers le passé » [36],[37].

Auparavant connu sous le nom de théorie de l'univers jumeau, le modèle Janus explique divers faits observés pour lesquels le modèle cosmologique standard n'apporte pas de réponse (voir section "Viabilité et pertinence du modèle Janus"). L'interaction gravitationnelle des masses positives et des masses négatives est un candidat alternatif pour l'explication de la nature de la matière noire, de l'énergie noire, sans inflation cosmique primordiale.

Bien que le modèle Janus soit valide et soit publié[38],[20] dans des revues à comité de lecture, ce modèle cosmologique non-standard n'a pas soulevé beaucoup d'intérêt dans la communauté scientifique depuis ses premières publications, à l'exception des mathématiciens et géomètres qui semblent plus intéressés que les cosmologistes par ses subtilités topologiques[39],[40],[41],[42],[43].

Petit a aussi créé et diffusé des bandes dessinées et des vidéos scientifiques pour populariser les divers aspects de ce modèle cosmologique bimétrique.

Cependant, en physique des particules, la théorie présente des similarités avec la matière en miroir des secteurs cachés proposés en réponse à la violation de la symétrie CP[44],[45],[46]. En relativité générale, des études indépendantes qui ont suivies sur la gravité bimétrique avec des masses positives et négatives ont conduit aux mêmes conclusions concernant les lois de la gravitation[47],[18],[48].

Image 2D didactique du modèle des univers jumeaux de Sakharov.

Le modèle Janus a les mêmes fondations que le modèle cosmologique préalablement publié par Andreï Sakharov à partir de 1967[33],[49]. En 1967, Sakharov a abordé l'asymétrie baryonique de l'univers considérant pour la première fois des phénomènes liés à la symétrie CPT se produisant avant le Big Bang (c'est-à-dire avec une coordonnée t négative):

« We can visualize that neutral spinless maximons (or photons) are produced at t < 0 from contracting matter having an excess of antiquarks, that they pass "one through the other" at the instant t = 0 when the density is infinite, and decay with an excess of quarks when t > 0, realizing total CPT symmetry of the universe. All the phenomena at t < 0 are assumed in this hypothesis to be CPT reflections of the phenomena at t> 0. »[50]

Sakharov fut le premier scientifique à introduire les univers jumeaux qu'il appelle des "feuillets". Il décrit une symétrie CPT complète puisque le second feuillet est peuplé par la "matière ombre" invisible qui est de l'antimatière (symétrie C) à cause d'une violation de la symétrie CP opposée dans ce feuillet, et les deux feuillets sont en miroir à la fois par rapport à l'espace (symétrie P) et par rapport au temps (symétrie T) à partir de la même singularité gravitationnelle initiale. Il a continué à développer cette idée pendant vingts ans[51],[52],[53],[54],[55],[56],[57].

Image 2D didactique du modèle Janus.

Ignorant l'existence préalable de ces études qui ont été traduites en français et rassemblées dans un livre publié en 1984, 17 ans après la publication de la première publication en russe[58],[59], Petit a fait publier en 1977 sa première étude portant sur deux univers énantiomorphes avec des flèches du temps opposées[60],[61]. À la différence de Sakharov, il permet aux deux feuillets d'univers d'interagir directement par la Gravitation.

En 1994, le modèle est développé à l'aide d'une description bimétrique de l'univers[62]. Cependant cette bimétrie n'est pas similaire aux travaux indépendants réalisés sur la gravité bimétrique typique où la seconde métrique réfère à des Gravitons avec une masse non nulle. Dans le modèle Janus, la bigravité, atypique, est une extension de la relativité générale décrivant l'univers en tant qu'une variété Riemannienne associée à deux métriques conjugées générant leurs propres géodésiques, solutions de deux équations de champ d'Einstein couplées[63]:

Le système de deux équations de champ couplées de Petit se réduit à l'équation de champ d'Einstein dans le cas d'une portion de l'espace-temps où la matière de masse positive domine et pratiquement aucune masse négative n'est présente, comme dans le système solaire. De manière similaire à cette approximation Einsteinienne, l'approximation Newtonienne permet de retrouver la loi de la gravitation universelle de Newton ainsi que la formule pour les potentiels gravitationnels à partir de l'équation de champ considérant l'approximation des champs faibles et des vélocités faibles par rapport à la vitesse de la lumière. Les équations de champ couplées de Petit n'ont pas besoin de recourir à la constante cosmologique Λ comme paramètre libre additionnel.

En jaune, l'"absurde" mouvement runaway de masses positives et négatives décrit par Bondi et Bonnor.
En vert, les mouvements gravitationnels dans le modèle Janus qui diffèrent de ceux élaborés par Bondi et Bonnor, résolvant le paradoxe runaway.

La théorie décrit deux versants d'univers, ou deux feuillets d'univers accolés en tous points, dans une symétrie CPT interagissant par la gravité, tous les deux provenant de la même singularité initiale.

L'univers bimétrique selon le modèle Janus[modifier | modifier le code]

Dans le modèle Janus, quatre types de matière coexistent:

Avec les photons d'énergies positives, ces deux premiers types sont les constituants de l'univers connu jusqu'à présent : c'est le premier feuillet de l'univers.

  • 3- la matière de masse négative (Symétrie CPT par rapport au premier type, avec un opérateur T antilinéaire et anti-unitaire), qui est peu abondante par rapport au quatrième type. La symétrie CPT inverse de manière simultanée les charges quantiques, la parité (l'image spatiale vue dans un miroir) et le temps.
  • 4- l'antimatière de masse négative (PT-symétrie par rapport au premier type, avec un opérateur T linéaire et unitaire). En géométrie symplectique, Petit note que cette PT-symétrie est aussi une ζ-Symétrie et une q-symétrie lesquelles vont automatiquement ensemble, donc les charges quantiques sont la aussi inversées.

Le quatrième type, l'antimatière dite « de Feynman »[67], est l'antimatière primordiale.

Avec les photons d'énergies négatives, ces deux derniers types sont les constituants du deuxième feuillet de l'univers.

Cette antimatière de l'« univers-ombre » se concentre selon d'immenses conglomérats, rayonnant dans l'infrarouge et le rouge très sombre, structurés comme d'énormes protoétoiles sphéroïdales, mais dont le temps de refroidissement excède l'âge de l'Univers[68]. La vitesse d’agitation thermique de ces gigantesques protoétoiles crée une force centrifuge si importante qu'elle les empêche de se contracter davantage afin de provoquer une réaction de fusion. Par conséquent, ce feuillet d'univers ne comporte ni étoile, ni planète, ni vie ; uniquement de l’anti-hydrogène et de l’anti-hélium de masses négatives apparus après l'ère radiative primordiale.

Puisque la matière de masse positive émet des photons d'énergie positive voyageant le long de géodésiques nulles de la métrique , et que la matière de masse négative émet des photons d'énergie négative voyageant le long de géodésiques nulles de la métrique , la matière exotique de l'univers-ombre ne peut pas être détectée par des instruments d'optique, mais seulement par les effets de son interaction gravitationnelle avec la matière baryonique dans notre feulllet d'univers.

L'approximation Newtonienne du système de deux équations de champ couplées explique les interactions gravitationnelles suivantes:

  • les particules avec des énergies de même signe s'attirent mutuellement selon la loi de Newton (une masse positive attire une masse positive et une masse négative attire une masse négative)
  • les particules avec des énergies de signe opposé se repoussent mutuellement selon la loi "anti" Newton (une masse positive et une masse négative se repoussent mutuellement)

Ces lois sont différentes des lois énoncées par Hermann Bondi en 1957 et William Bonnor en 1989[69],[70], et résolvent le paradoxe runaway[63], qui a fait penser aux scientifiques que les masses négatives ne pouvaient pas exister physiquement:

« I regard the runaway (or self-accelerating) motion […] so preposterous that I prefer to rule it out by supposing that inertial mass is all positive or all negative. »[70]

À cause de considérations topologiques, la matière présente dans chaque feuillet d'univers apparaît pour l'autre comme ayant une masse opposée et une flèche du temps opposée, bien que le temps propre reste positif pour chacune[71].

Cosmologie avec variation des constantes[modifier | modifier le code]

En 1988, Petit a introduit l'idée de la variation de la vitesse de la lumière en cosmologie[72],[73],[74],[75], conjointement avec des variations de toutes les constantes physiques combinées aux changements des facteurs d'échelle de l'espace et du temps, de façon que toutes les équations de la physique et les rapports entre ces constantes demeurent inchangés lors de l'évolution de l'univers. Les equations de champ d'Einstein restent invariantes grâce à des variations conjointes adéquates de c et de G dans la constante d'Einstein. L'exigence des invariances des équations de Schrödinger et Maxwell fournit le cadre des lois de variations conjointes des constantes dans la théorie de gauge. La constante de structure fine devient une constante absolue. Des travaux plus récents ont restreint la variation des constantes à l'ère radiative relativiste de l'univers primordial, où l'espace-temps est identifié à l'espace-entropie avec une métrique plate[76],[77],[78],[79].

Géométrisation du modèle Janus[modifier | modifier le code]

En 1995, Petit a combiné son modèle bimétrique avec sa théorie VSL (Variable speed of light) au sein de la première publication résumant la cosmologie des univers jumeaux[80].

Les hypothèses principales qui posent que les particules d'énergie négative existent et résultent d'une symétrie par rapport au temps, que les deux particules de masses opposées se repoussent mutuellement, et que les constantes physiques peuvent varier, sont en opposition avec les modèles standards de la physique des particules et de la cosmologie. Dans la théorie quantique des champs, l'opérateur T agissant sur les espaces de Hilbert est complexe, et peut être soit linéaire et unitaire, soit antilinéaire et antiunitaire; mais il est arbitrairement choisi antilinéaire et antiunitaire de façon à prévenir l'inversion de l'énergie, puisque l'état du vide quantique de l'énergie du point zéro doit avoir l'état fondamental d'énergie la plus basse possible et ne peut pas prendre des valeurs négatives[81]. Mais quand cet axiome a été formulé, l'accélération de l'expansion de l'univers, qui implique une pression négative, n'était pas encore connue. Puisque la pression est une densité d'énergie par volume, Petit estime que ce problème devrait être reconsidéré.

Cependant, en théorie des groupes, l'opérateur T est réel et peut inverser l'énergie. La dynamique des particules élémentaires relativistes est décrite par le groupe de Poincaré. Jusqu'à présent les physiciens utilisent le groupe de Poincaré restreint, avec seulement des mouvements en avant dans le temps ("orthochrones"). Comme démontré par Jean-Marie Souriau en utilisant le groupe de Poincaré complet, incluant les mouvements en arrière dans le temps ("antichrones"), le renversement de la flèche du temps est équivalent à l'inversion du signe de la masse de la particule[82].

Au cours des années 2000, Petit a intégré la physique mathématique de Souriau et a ainsi pleinement géométrisé son modèle avec la théorie des groupes[83],[84],[40],[85].

En 2014 et 2015 il a fait publier un ensemble de quatre études détaillant les plus récents développements du modèle Janus. La première étude propose une solution exacte aux équations de champs couplées dans le cadre de l'ère dominée par la matière qui résout le paradoxe runaway d'une masse négative et remet en cause le besoin de recourir à l'énergie noire pour rendre compte de l'accélération de l'expansion de l'univers[63]. Dans une deuxième étude ceci est étendu à deux métriques avec leur propre vitesse de la lumière[68], suivie par l'étude de la mécanique Lagrangienne du modèle[86]. Une quatrième étude est dévolue à la suppression de la singularité centrale dans la solution de Schwarzschild, ce qui remet en question le modèle classique du trou noir[87].

Une comparaison du modèle Janus avec les dernières données observationnelles a été publiée en 2018[88].

Petit a fait publier avec la mathématicienne Debergh et D’Agostini une étude en 2018 faisant le lien entre les masses et énergies négatives du modèle Janus et l'équation de Dirac de la mécanique quantique[89],[90].

Les ponts entre les feuillets d'univers (« Trous noirs »)[modifier | modifier le code]

Dans le modèle standard, lorsqu'une étoile à neutrons dépasse la limite de stabilité, les neutrons au contact qui la composent « se brisent » et l'étoile à neutrons s'effondre à cause de la trop forte gravité due à sa masse. L'effondrement gravitationnel conduit au trou noir, dont le centre est une singularité mathématique et physique où température, densité et courbure de l'espace-temps sont infinies.

Dans le modèle bimétrique Janus, lorsqu'une étoile à neutrons dépasse la limite de stabilité (densité de matière), les neutrons au contact qui la composent « se brisent », et alors l'étoile "perce" l'espace-temps formant de manière imagée comme un pont reliant les deux feuillets d'univers. Une partie de la masse positive au cœur de l'étoile devient négative lors de ce processus et se retrouve de ce fait dans "l'univers-ombre" où elle est gravitationnellement repoussée par la masse positive. Ce processus dure intrinsèquement très peu de temps (dans le temps propre de l'étoile à neutrons), et il permet à l'étoile à neutrons de repasser en dessous du seuil critique de densité de masse positive. Il n'y a plus de singularité. Elle peut alors continuer à attirer de la matière de masse positive par gravitation jusqu'à la prochaine fois où le seuil critique de densité est atteint, le cycle se répétant. On a ainsi l'impression d'un trou noir qui avale de la matière en permanence.

Jean-Pierre Petit a communiqué une démonstration mathématique de l'absence de singularité, qui selon l'auteur invalide la théorie du trou noir telle qu'elle était comprise depuis 1916 : il existait une erreur sur l'interprétation d'une démonstration de Schwarzschild par Hilbert, restée inaperçue jusqu'à sa découverte en 1989 par Abrams[91],[92],[93] et toujours pas prise en compte à ce jour dans le modèle standard du trou noir.

  • (en) J.-P. Petit, The Dark Side of the universe, p. 273-282, juin 1998
  • (en+fr) J.-P. Petit, P. Midy, Questionable black hole, Geometrical Physics A, 11 (1998) et 12 (2000) [94]
  • (en) J.-P. Petit, Black holes do not exist, preprint, avril et juin 2014[95]
  • J.-P. Petit, Les trous noirs n'existent pas, Parties 1[96] et 2[97]
  • (en) J.-P. Petit, Schwarzschild 1916 seminal paper revisited : A virtual singularity, preprint, July 2016[98]

Il a également expliqué à l'aide du modèle JANUS les phénomènes qui se déroulent au sein d'une étoile à neutron au seuil critique de densité.

  • (en) J.-P. Petit, G. D’Agostini, Cancellation of the central singularity of the Schwarzschild solution with natural mass inversion process, Modern Physics Letters A, 30 (09):1550051, March 2015
  • (en) J.-P. Petit, Mass inversion in a critical neutron star: An alternative to the black hole model, COSMO-17, Paris, Aug. 2017[99],[100]

Ces études ont fait l'objet d'explications didactiques détaillées dans les vidéos suivantes :

  • JANUS 22 - 1 : Trou noir VS inversion de la masse. Colloques 2017. États d'énergie négative[101]
  • JANUS 22 - 2 : Géométrie, la part du réel et de l'imaginaire[102]
  • JANUS 22 - 3 (s/titrée Ang.) : La solution oubliée de Schwarzschild[103]
  • JANUS 22 - 4 (s/titrée Ang.) : Contestation en règle du modèle du trou noir[104]
  • JANUS 22 - 5 (s/titrée Ang.) : Ondes gravitationnelles. Fusion d'étoiles à neutrons. Inversion de masse[105]
  • JANUS 24 (version Ang.) : The Black Hole in the JANUS COSMOLOGICAL MODEL[106].

La formation des grandes structures dans l'univers selon le modèle Janus[modifier | modifier le code]

Les fluctuations de densité dans l'univers[modifier | modifier le code]

Le comité de lecture du journal Progress on Physics[107] a validé une étude de Petit qui explique au moyen du modèle Janus l'origine des fluctuations du fond diffus cosmologique (CMB). Elle a été publiée en octobre 2018[108].

Article connexe : Fond diffus cosmologique.

La formation et la stabilité des galaxies et des structures à grande échelle[modifier | modifier le code]

Le modèle Janus expliquerait la forme et la stabilité des galaxies en spirales grâce à masse négative en interaction avec la galaxie qui la confinerait et serait répulsive pour cette dernière.

Dans le premier modèle non-relativiste Newtonien développé par Petit, les galaxies étaient enfouies dans un halo de masses négatives invisibles qui les repoussent, et elles peuvent être modélisées comme étant la solution exacte de deux équations de Vlasov, couplées par l'équation de Poisson[109],[110]. Dans le modèle Janus actuel, la modélisation de ces masses négatives est géométrisée ; de plus la nature et l'origine de ces masses négatives sont définies[111],[112].

Les structures à grande échelle de l'univers observable (structures en filaments séparés par de grands vides apparents, Great Repeller) sont expliquées par la répulsion gravitationnelle entre les masses positives et négatives[113],[114],[115].

Viabilité et pertinence du modèle Janus[modifier | modifier le code]

On peut se référer à la page des critères de pertinence d'un modèle cosmologique valide du portail de la cosmologie sur Wikipedia France pour vérifier que le modèle Janus remplit tous ces critères.

Les différences du modèle Janus avec le modèle cosmologique standard ΛCDM[modifier | modifier le code]

Cette section résume les observations qui viennent étayer la théorie Janus.

Le modèle Janus explique l'expansion accélérée de l'univers[68].

Dans une publication scientifique parue dans la revue Astrophysics and Space Science (en) en juin 2018, Petit et D'Agostini énoncent les différences de portée explicative entre le Modèle ΛCDM et la modèle Janus :

« 

  • 1- Le modèle Janus explique l'absence d'observations d'une antimatière primordiale, ce que ne fait pas le Modèle ΛCDM.
  • 2- Le modèle Janus donne une description précise des composants invisibles de l'univers, ce que ne fait pas le Modèle ΛCDM.
  • 3- En outre le modèle Janus prédit que l'antimatière qui sera créée en laboratoire, dans l'expérience Gbar [116], se comportera comme la matière ordinaire dans le champ gravitationnel terrestre.
  • 4- À cause de cette répulsion mutuelle entre les masses positives et les masses négatives, ces dernières sont pratiquement absentes dans le système solaire. Ainsi le modèle Janus est-il conforme à toutes les classiques vérifications observationnelles de la Relativité Générale.
  • 5- Le modèle Janus suggère un schéma clair pour la formation de la structure à grande échelle de l'Univers, ce que le Modèle ΛCDM peine à faire.
  • 6- Le modèle Janus explique le caractère répulsif du Great Repeller. Ainsi les vitesses de fuite des galaxies sont dues à la présence d'un conglomérat de masse négative, localisé au centre d'un grand vide. Les modèles de la pensée dominante suggèrent qu'un tel effet répulsif pourrait être dû à une lacune dans le champ de la matière sombre de masse positive. Mais l'instabilité gravitationnelle conduit à la formation de grumeaux dans la masse positive et ne fournit aucun scénario pouvant conduire à la formation de lacunes. En conséquence le Modèle ΛCDM ne fournit aucune explication pour cette observation.
  • 7- Le modèle Janus explique le confinement des galaxies ainsi que la forme plate de leurs courbes de rotation, comme récemment montré par Jamie Farnes. Il n'est donc plus nécessaire d'invoquer la présence d'un halo de matière sombre comme le fait le Modèle ΛCDM.
  • 8- Le modèle Janus explique les forts effets de lentille gravitationnelle observés au voisinage des galaxies et des amas de galaxies, qui sont dus à la masse négative qui les environne.
  • 9- Le modèle Janus fournit une explication de la faiblesse de la magnitude des très jeunes et très distantes galaxies. Quand la lumière traverse les conglomérats de masse négative situés au centre des grands vides l'effet de lentille gravitationnelle réduit leur luminosité.
  • 10- Le modèle Janus explique la forme des galaxies spirales, en l'attribuant à une friction dynamique avec leur environnement de masse négative. Le Modèle ΛCDM dominant n'a aucun modèle pour expliquer l'existence de telles structures.

En conclusion le modèle Janus n'est pas qu'un simple spéculation dans le domaine de la physique mathématique. Il a été confronté avec succès aux observations. Contrairement au modèle dominant d'aujourd'hui (le Modèle ΛCDM), le modèle Janus ne traîne pas avec lui ces deux mystères que sont la matière sombre et l'énergie noire. » [88],[117]

Le modèle Janus explique l'origine des fluctuations du CMB[108]. Le Modèle ΛCDM n'en fournit aucune explication. Dans cette même publication d'octobre 2018, Petit ajoute que Janus explique l'homogénéité de l'univers primordial[5], sans recourir à l'hypothèse de l'inflation cosmique qui reste jusqu'ici un problème sans solution théorique complète dans le modèle cosmologique standard ΛCDM.

En résumé, le modèle Janus permet d'expliquer à la fois, comme tout modèle cosmologique réaliste :

  1. Ce qui relève de la cosmologie primordiale :
    • comment pendant le Big Bang l'univers a pu se trouver dans l'état très homogène que l'on observe par le fond diffus cosmologique : à cause de la variation conjointe des constantes physiques ;
    • pourquoi à cette époque de petites irrégularités existaient déjà : à cause des effets quantiques et violations de symétries ;
    • comment les différentes formes de matière ont pu être issues du Big Bang : dans notre versant d'univers tel que le présente le modèle standard, et dans l'autre versant selon les propriétés et la densité des masses négatives qui s'y trouvent ;
    • quelle est la forme de l'univers (géométries des courbures locale et globale)[118],[119].
  2. Ce qui relève plus de la cosmologie observationnelle :
    • la répartition actuelle des galaxies, amas et superamas de galaxies révélée par les catalogues de galaxies : comme dans le modèle standard, et en expliquant en plus la structure de l'univers à très grande échelle ;
    • les propriétés physiques de ceux-ci (taille, masse, température, stabilité etc) : Janus explique la formation et la stabilité des galaxies, mais aussi les effets observés de lentille gravitationnelle négative[120] du fait des conglomérats de masses négatives ;
    • l'évolution de leur répartition que l'on observe en comparant la répartition actuelle de ces objets à celle qu'ils avaient par le passé en observant les époques plus anciennes de l'histoire de l'univers : comme dans le modèle standard, et en expliquant en plus le Great Repeller.

L'approche du modèle Janus est :

  • L'univers n'aurait pas connu d'inflation cosmique ;
  • La matière noire et l'énergie noire n'existent pas (comme composantes de notre versant d'univers) ;
  • La structure de l'univers est lacunaire ;
  • L'univers est isotrope dans chaque versant d'univers ;
  • L'univers est spatialement homogène dans chaque métrique (versant d'univers) ;
  • L'univers n'est pas un seul continuum espace-temps si l'on considère (à tort) les deux versants comme strictement séparés ; cependant par l'antigravitation ces deux versants interagissent de façon continue. De plus l'inversion de masse naturelle (ou artificielle) permet de changer de versant ;
  • Les constantes de la physique ne seraient pas des constantes absolues. Elles auraient varié conjointement pendant l'ère radiative.

Autres critères de réfutabilité du modèle Janus[modifier | modifier le code]

Perturbations du décalage vers le rouge[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Décalage vers le rouge.

Un moyen pour prouver l’existence d'un autre univers serait de mesurer une variation de la constante de Hubble. Sur une longueur suffisante, celle-ci aurait une forme sinusoïdale oscillant autour de la valeur moyenne donnée par le modèle standard. Pour mesurer cette variation, deux méthodes peuvent être utilisées :

  • Comparer la distance des galaxies éloignées obtenue grâce au redshift et une autre constante, par exemple grâce aux étoiles céphéides. Cette méthode est actuellement très difficile à appliquer aux objets très lointains[réf. nécessaire] ;
  • Comparer le redshift entre des couples de galaxies partiellement masquées l'une par l'autre, ce qui soulignerait leur différence d'éloignement. Observer un décalage vers le rouge contraire à celui prédit par le modèle standard serait révélateur. Certaines galaxies de l'atlas d'Halton Arp peuvent être interprétées dans ce sens[réf. nécessaire][121],[122].

L'anomalie Pioneer[modifier | modifier le code]

Vue d'artiste d'une sonde Pioneer hors du système solaire.
Article détaillé : Anomalie Pioneer.

Le ralentissement des sondes Pioneer X et XI à la sortie du système solaire est ici expliqué (de manière qualitative pour l'instant) par l'effet répulsif de la quantité de masse négative qui s'accroît faiblement de façon constante en s'éloignant du Soleil[123]. De plus, cela tendrait à invalider l'existence de la matière noire[124].

Existe-t-il des observations que le modèle ΛCDM explique et que le modèle Janus n'explique pas ?[modifier | modifier le code]


Perspectives d'application du modèle Janus[modifier | modifier le code]

En astronautique : la non-impossibilité des voyages interstellaires plus rapides que la lumière[modifier | modifier le code]

La première étude théorique de mécanique quantique sur ce sujet remonte à 2007[125].

Le modèle Janus permet de considérer scientifiquement la possibilité de voyages interstellaires à des vitesses apparentes plus rapide que la lumière en recourant à une énergie limitée. Le mécanisme ferait intervenir une version artificielle du processus d'inversion de masse qui se produit naturellement au sein d'un trou noir dans le modèle Janus[87]. Le véhicule transféré pourrait voyager le long des géodésiques de la métrique où la vitesse de la lumière est plus élevée, et les distances plus courtes. Les particules inversées du vaisseau et ses passagers se matérialiseraient en possédant une vitesse relativiste dans le nouveau référentiel du fait de la contraction de Lorentz, de manière à ce que l'énergie soit conservée, et sans avoir besoin d'accélérer. Après l'inversion de masse, un vaisseau irait si vite qu'il ne pourrait ralentir, mais arrivé à sa destination calculée, une nouvelle inversion de masse lui redonnerait la valeur précédente de ses paramètres cinétiques, sans subir de décélération[68].

Une étude en ce sens a été présentée dans une conférence scientifique :

  • J.-P. Petit, N. Debergh, G. D’Agostini, Negative Energy states and Interstellar travel, octobre 2018 [126] ; la vidéo de cette intervention est disponible [127].

Les mêmes principes et le même vaisseau pourraient être utilisés pour des déplacements d'un point quelconque à l'autre de la Terre, en une fraction de seconde. Petit a expliqué qu'un tel vaisseau pourrait également rester immobile en l'air et silencieux, en lévitation, comme s'il n'était apparemment plus soumis à la gravitation terrestre.

Petit a estimé qu'une telle technologie pourrait être opérationnelle dans un siècle ou deux.

Autres applications[modifier | modifier le code]

Si on se limite au seul passage aller sans envisager de retour dans notre versant d'univers, Petit a expliqué que ces principes pourraient être utilisés pour se débarrasser instantanément, de manière propre et à moindre coût de tous les types de déchets, notamment les éléments radioactifs à très longues périodes de demi-vie générés dans les centrales atomiques.

Critiques scientifiques du modèle Janus[modifier | modifier le code]

Le nombre de critiques exprimées est faible. Petit témoigne publiquement à de très nombreuses reprises depuis les années 80 du grand manque d'intérêt manifesté par la plupart des spécialistes en cosmologie qui ne lisent pas ses publications et qui ne répondent pas à ses demandes de séminaires, qu'ils soient en France ou à l'étranger. On peut néanmoins citer comme critiques :

1) Une objection a été argumentée par F. Henry-Couannier à propos de la théorie d'antigravité du modèle Janus dans le cas de l'émission d'ondes gravitationnelles : Consistency of JP. P and S.H Janus anti-gravity theories[128].

2) Dans l'article de J.S. Farnes accepté le 20 octobre 2018[129], on lit :

« The introduction of bimetric models has allowed for extensions of general relativity with two different metrics (e.g. Hossenfelder 2008). One application of these models has been to explore cosmological theories with negative masses as a form of dark energy (Petit & d’Agostini 2014)[130], however such theories have remained incompatible with observations. »

Les articles de Petit et D'Agostini de novembre 2014[131] et juin 2018[88] portant sur les observations expliquées par le modèle Janus ne sont pas cités et sont restés ignorés du comité de lecture de l'article de Farnes, également.

3) En août 2006, l'astrophysicien français Alain Riazuelo a publié un court commentaire public[132] sur le site de l'IAP critiquant uniquement l'article « Twin Universes Cosmology » paru dans Astrophysics and Space Science en 1995. Le ton employé est des plus désinvolte, et l'auteur ne détaille pas tous ses arguments. On note également la phrase de conclusion qui prend un sens particulier si on s'intéresse aux prédictions quantitatives du modèle ΛCDM depuis 30 ans : « Aucune prédiction quantitative, et par conséquent aucune comparaison aux données actuelles. C'était pardonnable en 1995, mais certainement plus maintenant. En cosmologie comme ailleurs en astrophysique, on ne peut prétendre avoir le moindre sérieux si on ne fait pas de prédictions quantitatives. »

Suite à l'attaque de Riazuelo republiée par un tiers sur la page de Jean-Pierre Petit sur Wikipedia France[133] et à ses propres contributions qui ont eu lieu entre le 14 août et le 9 octobre 2006 sur 21 journées, l'Utilisateur:Jean-Pierre Petit s'est vu bannir à vie du projet Wikipedia par 12 administrateurs francophones[134]. Il a exprimé son désaccord profond[135] sur son site personnel dont l'URL est depuis inscrite sur la liste noire de Wikipedia France. Sur le fond scientifique et sociologique, Jean-Pierre Petit a tenu un journal ouvert[136] pendant plus de 10 ans où il détaille les réponses qu'il a fournies à Riazuelo et à la direction de son institution, par écrit puis en vidéo, concernant en particulier ses demandes de débat scientifique en séminaire public[137], qui sont restées systématiquement ignorées par l'IAP, contrairement à toute règle d'intégrité et de déontologie scientifique[138],[139],[140],[141].

4) Dans le numéro 522 d'avril 2017 (p. 74-75) du magazine La Recherche[142], Luc Blanchet mentionne brièvement les principes du modèle bimétrique Janus, mais sans le nommer : "N'existe-t-il pas un autre moyen d'obtenir des particules de masse négative? L.B.: Tout-à-fait, et c'est possible dans le strict cas de la relativité générlale. Il faut utiliser pour cela une extension de la relativité générale dans laquelle le graviton - la particule médiatrice de l'interaction gravitationnelle - aurait une masse. [...] Or il se trouve que dans une formulation de cette théorie, tout se passe comme s'il y avait deux manières différentes de mesurer les distances - deux espaces-temps ou deux "métriques". Dans chaque espace-temps, on peut avoir des particules, et comme les deux métriques se comportent différemment (avec un terme de couplage unique entre les deux), les particules de l'un des espace-temps peuvent apparaître comme ayant une masse nagative lorsqu'elles sont mesurées par rapport à l'autre espace-temps. On a donc un effet d'antigravité." Jean-Pierre Petit a ensuite commenté cet article[143].

5) Le 8 décembre 2018, Marc Lachièze-Rey, spécialiste de la relativité générale au CNRS, répond à une question sur Janus lors d'une conférence publique qu'il anime[144]. Il affirme avoir étudié les travaux publiés de Petit il y a 20 ans, et pas depuis cette date. Il dit avoir trouvé des erreurs à l'époque mais il ne précise pas lesquelles. Il dit qu'il faudrait que le modèle Janus soit intégré dans la relativité générale et la mécanique quantique : il ignore ainsi que ces travaux ont justement été publiés[145]. Il dit que la communauté scientifique ne refuse pas de débattre avec Petit.

6) La chaîne "Versus?" sur YouTube a diffusé une série en 4 épisodes consacrée à une tentative d'évaluation du modèle Janus par un panel de spécialistes anonymes qui échangeaient avec Petit, et qui s'est déroulée sur une durée de plus de 6 mois à partir de juin 2017, avec une absence de conclusions[146][source détournée]. François Cauneau, physicien, professeur dans une Grande Ecole et directeur d'un site de recherche, a participé aux commentaires post-diffusion, et a rédigé un avis favorable sur la démarche de Petit[147].

Diffusion du modèle Janus[modifier | modifier le code]

Enseignement du modèle Janus au moyen de vidéos[modifier | modifier le code]

Jean-Pierre Petit créé, monte, sous-titre et publie sur YouTube depuis janvier 2017 une série de vidéos pédagogiques à des fins d'enseignement expliquant le développement du modèle cosmologique Janus. Il s'agit d'un cours en ligne complet ouvert et massif (ou MOOC).

Chaque épisode de ses vidéos, bien que durant environ une heure et traitant de sujets très complexes, ont une audience de plusieurs dizaines de milliers de vues (chiffres constatés en novembre 2018). Les épisodes de la série JANUS sont :

  • JANUS 1 (s/titrée Ang.)[148] : Aristote, Ptolémée, monde polyédrique[149]
  • JANUS 2 : Tycho Brahé, Képler
  • JANUS 3 (s/titrée Ang.) : Galilée l'hérétique
  • JANUS 4 : Newton et Laplace
  • JANUS 5 : La faillite du sens commun
  • JANUS 6 : Le paradoxe EPR
  • JANUS 7 : De l'inexistence du vide
  • JANUS 8 (s/titrée Ang.) : Relativité Restreinte 1° partie
  • JANUS 9 : Relativité Restreinte, 2° partie
  • JANUS 10 : La Relativité Générale
  • JANUS 11 : La crise contemporaine de la cosmologie
  • JANUS 12 : Le problème de l'antimatière primordiale
  • JANUS 13 (s/titrée Ang.) : Inversion du temps. Groupes
  • JANUS 14 (s/titrée Ang. ): Mesure de la courbure des négafrites
  • JANUS 15 (s/titrée Ang. ): Deux équations de champ au lieu d'une seule
  • JANUS 16 (s/titrée Ang.) : Le modèle Janus explique l'accélération cosmique
  • JANUS 17 (s/titrée Ang.) : La seule explication cohérente du Great Repeller
  • JANUS 18 (s/titrée Ang.) : On explique pourquoi l'univers primitif est si homogène
  • JANUS 19 (s/titrée Ang.) : la vitesse de la lumière doit être infinie au moment du Big Bang
  • JANUS 20 (s/titrée Ang.) : Un test observationnel pour ce modèle
  • JANUS 21 (s/titrée Ang.): Les physiciens théoriciens ne croient plus à la matière sombre
  • JANUS 22 - 1 (s/titrée Ang.) : Trou noir VS inversion de masse. Etats d'énergie négative[150]
  • JANUS 22 - 2 : Géométrie, la part du réel et de l'imaginaire
  • JANUS 22 - 3 (s/titrée Ang.) : La solution oubliée de Schwarzschild
  • JANUS 22 - 4 (s/titrée Ang.) : Contestation en règle du modèle du trou noir
  • JANUS 22 - 5 (s/titrée Ang.) : Ondes gravitationnelles. Fusion d'étoiles à neutrons. Inversion de masse.
  • JANUS 23 (s/titrée Ang.) : L'alternative au modèle de l'Inflation cosmique
  • JANUS 24 (fr) : Comment on construit le système des équations de champ couplées. Le contexte géométrique de Janus
  • JANUS 24 (en) : The Black Hole in the JANUS COSMOLOGICAL MODEL[151]
  • JANUS 25 : Un modèle validé par deux publications dans des revues de haut niveau

Enseignement de la cosmologie bi-métrique au moyen de bandes dessinées[modifier | modifier le code]

Jean-Pierre Petit créé le scénario, dessine et fait éditer une série de bandes dessinées pédagogiques à des fins d'enseignement (Les aventures d'Anselme Lanturlu) expliquant en particulier l'astrophysique, la relativité et la cosmologie avec ses subtilités géométriques et topologiques qui sont utilisées dans le modèle Janus. Cette série d'un genre nouveau créé par Jean-Pierre Petit (la bande dessinée scientifique) est diffusée depuis 1980. L'ensemble des albums est gratuitement diffusé par l'association Savoirs sans Frontieres[152]. Ils sont traduits par des volontaires en 39 langues (chiffre constaté en décembre 2018).

Les albums sur les sujets d'astrophysique et de cosmologie sont : Géometricon, Tout est relatif, Topologicon, Chronologicon, Le trou noir, L'univers gémellaire [71],[153], Plus rapide que la lumière[154], Mille milliards de soleil, Big Bang, Cosmic Story.

Vulgarisation du modèle Janus au moyen de livres pour le grand public[modifier | modifier le code]

Jean-Pierre Petit a rédigé plusieurs livres qui visent en particulier à vulgariser au fil de sa construction les grands principes du modèle Janus, en les mélant avec des anecdotes et d'autres sujets de recherche ou personnels. De riches annexes techniques avec les reproductions d'une partie de ses articles scientifiques publiés dans les revues à comité de lecture sont systématiquement présentes.

  • Jean-Pierre Petit, Enquête sur les OVNI : voyage aux frontières de la science - préface de Jacques Benveniste, éd. Albin Michel, 1990 (ISBN 9782402507875)
  • Jean-Pierre Petit, Enquête sur des extra-terrestres qui sont déjà parmi nous : le mystère des Ummites, éd. Albin Michel, 1991 et 1993 (ISBN 2226055150)
  • Jean-Pierre Petit, Le mystère des Ummites : une science venue d'une autre planète, éd. Albin Michel, 1995 (ISBN 2226078452)
  • Jean-Pierre Petit, OVNI et armes secrêtes américaines : l'extraordinaire témoignage d'un scientifique, éd. Albin Michel, 2003 et 2014
  • Jean-Claude Bourret et Jean-Pierre Petit, OVNI : L'extraordinaire découverte, Guy Trédaniel éditeur, février 2017, (ISBN 978-2813213907)[155]
  • Jean-Claude Bourret et Jean-Pierre Petit, Contacts Cosmiques : Jusqu'où peut-on penser trop loin ?, Guy Trédaniel éditeur, octobre 2018, (ISBN 978-2-8132-1811-7)

Le modèle Janus en politique et en philosophie[modifier | modifier le code]

Dans sa communication lors du troisème séminaire Euro-BRICS (Cannes, Sept. 27-28, 2012)[156] organisé par le LEAP et l'université MGIMO de Moscou, Bruno Paul a argumenté en faveur de l'intérêt à construire de nouveaux réseaux scientifiques entre l'Europe et la Russie en développant le cas des travaux en cosmologie de Jean-Pierre Petit[157].

Dans son essai philosophique Qu'est-ce que le temps ? publié en 2015, Michele Angelo Murgia présente une sorte d’état des lieux des connaissances concernant le concept fragile et fuyant de temps en s'appuyant sur les apports récents de physiciens comme Stephen Hawking, Leonard Susskind, Julian Barbour, Carlo Rovelli, Etienne Klein, Lee Smolin et Jean-Pierre Petit[158].

Le modèle Janus dans les médias[modifier | modifier le code]

Petit a été interviewé à plusieurs reprises par les médias à propos de ses travaux en cosmologie, du lien avec les travaux de Sakharov et des voyages interstellaires :

  • intervention en 1981 de Petit dans l'émission Temps X de TF1 pour présenter la parution de l'album Le Trou Noir (Les aventures d'Anselme Lanturlu) aux éditions Belin[159]
  • reportage de la télévision française (date inconnue, peut-être vers la fin des années 80)[160]
  • interview par la télévision québécoise en 1991 [161]
  • article dans l'Est Républicain, 8 mars 2006, titré "Je suis incombustible", à l'occasion de sa conférence sur la géométrie de l’univers donnée à l'Académie lorraine des sciences[162]
  • interview par RFI le 28 août 2008 dans l'émission Têtes Chercheuses du pôle Sciences de RFI : "Jean-Pierre Petit, chercheur au CNRS, à la recherche des ovnis" [163]
  • entretien avec le journal La Voix de la Russie / SputnikNews en 2013 :
    • Partie 1 "Une nouvelle vision de l’univers inspirée de Sakharov", 23/10/2013[164]
    • Partie 2 "Voyage interstellaire et contacts extraterrestres", 1/11/2013[165]
  • entretien avec le journal La Voix de la Russie / SputnikNews en 2014, titré "Les trous noirs n'existent pas" :
    • Partie 1 le 30/06/2014 [166]
    • Partie 2 le 1/07/2014 [167]

Une série de 9 DVD sous le titre "Entretiens avec Jean-Pierre Petit" a été éditée et commercialisée par Enquête et Débat en 2011. Les DVD 8 et 9 intitulés "CNES, Cosmologie et Astrophysique" sont le lieu d'explications de Petit sur la théorie des univers jumeaux et les voyages interstellaires. Chaque DVD dure de 1h30 à 2h environ.

Nexus a publié l'article "Ovni : changement de figure avec Janus" [168] à l'occasion de la parution d'un entretien dans leur magazine (n°109, mars-avril 2017, p. 94) avec les auteurs du livre "OVNI: l'extraordinaire découverte" paru aux éditions Guy Trédaniel en février 2017 et dont la moitié du contenu est consacrée à Janus[169]. Le journal Le Soir[170], les sites Aeromorning.com[171], notre-siècle.com[172] ont fait de même.

La chaîne "Versus?" sur YouTube a diffusé une série en 4 épisodes consacrée à une tentative d'évaluation du modèle Janus par un panel de spécialistes anonymes qui échangeaient avec Petit, et qui s'est déroulée sur une durée de plus de 6 mois à partir de juin 2017[146].

La chaîne "Nuréa TV" sur YouTube a diffusé une interview de 3h (en 2 épisodes) de Petit consacrée au modèle Janus en juin 2018 [173].

Bibliographie sur le modèle bimétrique Janus depuis l'origine[modifier | modifier le code]

  • Bibliographie complète des travaux en cosmologie et astrophysique de A.D. Sakharov, dont :
    • (en) Andreï Sakharov, CP violation and baryonic asymmetry of the Universe. ZhETF Pis'ma 5, 32-35, 1967, Traduction JETP Lett. 5 : 24-27 (1967)
    • (en) Andreï Sakharov, A multisheet Cosmological Model, Preprint of the Institute for Applied Mathematics of the USSR Academy of Sciences, 7, (1970)
    • (en) Andreï Sakharov, Topological structure of elementary particles and CPT asymmetry, "Problems in Theoretical Physics", ouvrage en mémoire à I.E.Tamm, Nauka, Moscou, (1972), pp. 243-247
    • (en) A.D.Sakharov , The baryonic asymmetry of the Universe, ZhETF Pis’ma 76 : 1172 (1979) ; Traduction JETP 49 : 594 (1979)
    • (en) Andreï Sakharov, Cosmological Model of the Universe with a time-vector inversion. ZhETF 79, 689-693 (1980), Traduction Sov. Phys. JETP 52 : 349-351, (1980) ;
    • (en) A.D.Sakharov, Collected scientific works, (1982) ; traduction en 1984 en français: Oeuvres Scientifiques - préface du Professeur Louis Michel de l'Académie des Sciences, éditions Anthropos.
  • Bibliographie complète des travaux en cosmologie et astrophysique de J.-P. Petit : publications dans des revues scientifiques, pré-prints, livres, vidéos, DVD, bandes dessinées [(fr) Une théorie et un homme en crise], dont :
    • Jean-Pierre Petit (préf. Jean-Claude Pecker), On a perdu la moitié de l'Univers, Paris, Albin Michel, 1997 (ISBN 2226093931)
    • une édition numérique datée de septembre 1999 sous le titre Le versant obscur de l'Univers[174] a été distribuée par l'association Savoirs sans Frontieres.
      • Elle est traduite en anglais sous le titre The Dark side of the universe : Outposts and perspectives of astrophysics and contemporary cosmology et datée de juin 1998[175].
    • conférence "Quelle géométrie pour l’univers ?", Académie lorraine des sciences, Nancy, 8 mars 2006[176]
    • (en) J.-P. Petit, G. D’Agostini, Negative mass hypothesis and the nature of dark energy. Astrophysics and Space Science (2014) 354 : 611-615 ; DOI 10.1007/s10509-014-2106-5
    • (en) J.-P. Petit, G. D’Agostini, Cosmological bimetric model with interacting positive and negative masses and two different speeds of light in agreement with the observed acceleration of the Universe. Modern Physics Letters A. Vol. 29, No. 34, 1450182, Nov. 2014 ; DOI: 10.1142/S021773231450182X
    • (en) J.-P. Petit, G. D’Agostini, Constraints on Janus Cosmological model from recent observations of supernovae type Ia, Astrophysics And Space Science, Vol. 363, Issue 7, article id. 139, 7 pp., accepted 3 June, 2018, DOI: 10.1007 / s10509-018-3365-3
    • (en) J.-P. Petit, The JANUS Cosmological Model and the Fluctuations of the CMB, Progress in Physics, vol.14, issue 4, octobre 2018, p. 226–229
    • (en) N. Debergh, J.-P. Petit, G. D’Agostini, On evidence for negative energies and masses in the Dirac equation through a unitary time-reversal operator ; accepted Nov. 2018, Journal of Physics Communications, vol.2, 11
    • (en) J.-P. Petit, N. Debergh, G. D’Agostini, Negative Energy states and Interstellar travel, Oct. 2018, conference paper presented at the 2018 Estes Park, Advanced Propulsion Workshop, Colorado, September 14, 2018

Autres modèles bimétriques[modifier | modifier le code]

Le modèle bimétrique Dark Gravity[modifier | modifier le code]

Proposé par Henry-Couannier, il dérive d'une action. Les deux métriques sont liées par une relation (qui fait intervenir la métrique de Minkowski). Ainsi, une variation de l'une entraîne une variation de l'autre, produisant l'équation :

Ce modèle est développé en particulier dans un article [177]

  • F. Henry-Couannier, Discrete symmetries and general relativity, the dark side of gravity, Int. J. Mod. Phys. A 20, 11, 2341-2346 (2005)[178]

Il a ensuite continué à développer sur cette base son propre modèle d'extension bimétrique de la relativité générale baptisé Dark Gravity :

  • The Dark Side of Gravity, Global Journal of Science Frontier Research (A), Vol 13, Issue 3, (2013), 1-53 [179]
  • The Dark side of Gravity vs MOND/DM, 27/10/2018 [180]

Théorie bimétrique avec échange de symétrie[modifier | modifier le code]

Proposée par Sabine Hossenfelder, elle dérive d'une action. Ce modèle est développé en particulier dans l'article :

  • S. Hossenfelder, « A Bi-Metric Theory with Exchange Symmetry », Physical Review D, vol. 78, no 4, 15 août 2008, p. 044015 [18]

Cet article recense également d'autres versions de modèles bimétriques qui partagent des considérations de symétrie similaires (voir références 1 à 18).

Voir aussi[modifier | modifier le code]

  • Site du modèle Janus en anglais : januscosmologicalmodel.com[181].
  • Résumé du modèle Janus sur le blog de Zevengeur[182]
  • Résumé du modèle Janus sur AgoraVox[183]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

Une partie des éléments de cette page a été traduite à partir de la page Wikipedia en anglais.

Références[modifier | modifier le code]

  1. Nathan Rosen, « General Relativity and Flat Space. I », Phys. Rev., vol. 57, no 2,‎ , p. 147–150 (DOI 10.1103/PhysRev.57.147, Bibcode 1940PhRv...57..147R)
  2. F. Henry-Couannier, « Discrete symmetries and general relativity, the dark side of gravity », International Journal of Modern Physics A, vol. 20, no 11,‎ , p. 2341–2345 (DOI 10.1142/S0217751X05024602, Bibcode 2005IJMPA..20.2341H, arXiv gr-qc/0410055)
  3. S. Hossenfelder, « A Bi-Metric Theory with Exchange Symmetry », Physical Review D, vol. 78, no 4,‎ , p. 044015 (DOI 10.1103/PhysRevD.78.044015, Bibcode 2008PhRvD..78d4015H, arXiv 0807.2838)
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  24. La constante cosmologique représente un des candidats possibles à l'énergie noire, et pour beaucoup le plus vraisemblable. Il existe cependant d'autres modèles d'énergie noire, comme la quintessence.
  25. La relativité générale est une théorie relativiste de la gravitation mais qui ne peut prendre en compte les effets de mécanique quantique. Or une singularité gravitationnelle est une région dans laquelle ces effets quantiques jouent un rôle prépondérant.
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  39. En 2007, Petit a regroupé autour de lui un groupe restreint de mathématiciens et de géomètres travaillant dans le champ de la Physique mathématique au moyen de l'analyse fonctionnelle et a orienté les travaux vers la réfutabilité des théories par rapport aux observations. Les membres ont partagé leurs travaux lors de l'International Meeting on Variational Techniques, une conférence créée à l'origine par Jean-Marie Souriau en 1950.
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  49. Il faut noter que le modèle de Petit n'a aucun rapport avec les "points Janus" du cosmologiste J. Barbour (https://arxiv.org/abs/1604.03956), ni avec le modèle cosmologique Janus proposé en 1967 par un autre russe, Vladimir A. Lefebvre : (ru+en) "Conflicting Structures", 1967, Vysshaya Shkola pour la première édition en russe ; 2015 pour la première traduction en anglais, Chap. VIII, (ISBN 9780578157696), (https://books.google.fr/books?id=qrl3DQAAQBAJ&pg=PA119&lpg=PA119&dq=janus+cosmology&source=bl&ots=f973u6NjKD&sig=Ki0rswuRNcSKMAcyWfczwMcR4WM&hl=fr&sa=X&ved=2ahUKEwje8tr8yZrfAhULvxoKHeb0B7w4FBDoATAAegQIChAB#v=onepage&q=janus%20cosmology&f=false). Henri-Couannier utilise aussi la dénomination Janus dans son propre modèle cosmologique Dark Gravity, mais son modèle est différent du modèle de Petit (utilisation supplémentaire d'une métrique de fond de Minkowski).
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  64. L'antimatière existe de façon naturelle dans notre feuillet d'univers uniquement sous la forme d'antiprotons présents en très petite quantité dans les rayons cosmiques et sous la forme de positrons (l'antiparticule des électrons) produits lors de certaines décompositions radioactives.
  65. On peut néanmoins remarquer que la mesure de la charge électrique de l'électron n'est pas strictement égale à la valeur opposée mesurée pour le positron.
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  67. Richard Feynman a suggéré que l'électron, se mouvant en arrière dans le temps et observé par un miroir (symétrie P) se comporterait comme un positron.
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