Quelle est la nature des régions vides de l’univers ?

Deux physiciens du début du vingtième siècle, Lamb et les expériences réalisées avec Rutherford, ont livré un raisonnement surprenant sur les niveaux énergétiques instables de l’atome d’hydrogène (décalage de Lamb*).

 

Le document qui suit, tout comme le pari de Pascal* expliquant qu’on aurait tout intérêt à croire en Dieu même s’il n’existait pas, repose sur un raisonnement par l’absurde. Les puristes de la logique le critiqueront fortement.

 

De quoi s’agit-il ? Concernant les espace-temps vides, un débat animé oppose depuis des décennies deux visions divergentes de la physique fondamentale. Contiennent-ils, oui ou non, de l’énergie et en quelle quantité ?

 

Un peu fatigué de cette dispute sans issue, et après avoir découvert par hasard le raisonnement de W. Lamb* et Rutherford dans le Cohen et Tanoudji, je me suis demandé s’il était possible de l’appliquer aux régions vides de l’univers.

 

Ainsi, j’ai considéré que les zones vides de l’univers avaient en principe une énergie nulle (le point de vue de la relativité générale) mais que -contre toute attente et en dépit des apparences- elles étaient énergétiquement susceptibles de connaitre des soubresauts.

 

J’avais à ma disposition deux arguments de poids pour fonder ma croyance : (i) la relativité générale d’A. Einstein admet l’existence de déformations de la structure géométrique, fussent-elles infimes ; (ii) le principe d’incertitude sur les mesures* dans sa variante (temps, énergie) dû à W. Heisenberg.

 

Evidemment, comme les zones vides constituent l’écrasante majorité des volumes de l’univers, un raisonnement emprunté à la thermodynamique m’encourageait à penser que ces zones devaient avoir une très grande stabilité et que les variations énergétiques y apparaissant ne pouvaient avoir en général que de petites amplitudes. Le vide peut osciller légèrement autour d’un état central stable.  

 

Les résultats de ces supputations sont exposés ci-dessous et ils sont surprenants : (i) la limite quantique y joue un rôle déterminant que je retrouverai plus tard dans mon document « A. Einstein versus W. Heisenberg » ; (ii) les états instables des zones vides peuvent théoriquement exister et (iii) ils sont liés entre eux par des symétries qui évoquent le groupe cyclique* C6. C’est une bien étrange coïncidence évoquant les conclusions acquises au cours de l’étude précédente sur les C*-algèbres. Les régions vides de l’univers coïncident-elles peu ou prou avec ce que les mathématiciens appellent des algèbres de Banach involutives ?

 

Bonne découverte.

 

© Thierry PERIAT, 9 mars 2019.

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