La vitesse de la lumière pourrait avoir dépassé celle de la gravité dans les premiers jours de l’Univers

Une récente étude suggère que la vitesse de la lumière pourrait avoir dépassé celle de la gravité dans les premiers jours de l’Univers. Si tel est le cas, la découverte pourrait résoudre l’un des problèmes les plus importants de la physique standard.

La vitesse de la lumière dans le vide est censée être la constante la plus fondamentale en physique et selon la théorie de la relativité générale, la gravité se déplace à la même vitesse. Une récente étude suggère néanmoins que cela n’a pas toujours été le cas. En 1998, le chercheur Joao Magueijo, de l’Imperial College de Londres, proposait en effet l’idée selon laquelle la vitesse de la lumière était plus rapide aux premiers instants de l’Univers, permettant ainsi de résoudre ce que les cosmologistes appellent « le problème de l’horizon ». Ce problème porte sur le fait que l’Univers ait atteint une température homogène bien avant que les particules de lumière (ou photons) n’aient eu le temps d’atteindre tous les coins de l’Univers. L’idée, qui revient aujourd’hui sur le tapis auprès des cosmologistes, pourrait bien être testée dans les prochaines années.

Il fut admis il y a quelques années que la solution au « problème de l’horizon » résidait dans le paradigme de l’inflation cosmique qui suggère que l’univers aurait grandi subitement à ses débuts (en une fraction de seconde) subissant une brève poussée d’accélération avant de reprendre son expansion à un taux « normal ». Avant l’inflation, des régions encore toutes proches dans l’univers se seraient alors échangé des propriétés (comme la température) puis tout se serait ensuite subitement écarté, d’où l’homogénéité apparente de l’Univers. Mais cette explication ne convainc pas tout le monde et certains chercheurs se mettent à chercher d’autres alternatives. Dans un document qui sera publié le 28 novembre prochain dans la revue Physical Review, les chercheurs Joao Magueijo et Niayesh Afshordi proposent l’idée que dans l’univers primitif, la vitesse de la lumière était bien supérieure à ce qu’elle est actuellement.

Partant de ce principe, l’Univers aurait donc pu atteindre une température d’équilibre beaucoup plus rapidement. L’idée paraît simple, mais elle a le défaut de remettre en cause un postulat important de la physique moderne. Il ne s’agit que d’une hypothèse, mais une hypothèse vérifiable. Si ces chercheurs ont raison, il y aurait une signature particulière dans rayonnement fossile de l’Univers, aussi appelé fond diffus cosmologique — un reliquat de la période d’intense chaleur qu’a connu l’univers 380 000 ans après le Big Bang.

L’équipe a pu calculer qu’une valeur qui décrit les ondulations de la densité initiale de l’Univers appelée « l’indice spectral » aurait une valeur de 0,96479 si leur hypothèse est juste. Fait intéressant : la dernière valeur de cet indice, signalée il y a un an par le satellite Planck qui mappe le fond diffus cosmologique, était d’environ 0,968. On n’est donc pas loin de la valeur prédite qui viendrait confirmer cette nouvelle théorie, mais plus de données seront néanmoins nécessaires pour définir si ces chiffres correspondent.

À l’heure actuelle, il y a en effet un décalage entre la façon dont l’Univers semble fonctionner à l’échelle quantique (sur ses plus petites échelles) et comment il fonctionne à l’échelle visible (relativité générale) et les physiciens sont désespérément à la recherche d’une « théorie de la gravité quantique » qui pourrait unir les deux. S’il y a une adéquation entre la théorie et les observations de Magueijo, elle pourrait combler cette lacune, modifiant ainsi radicalement notre compréhension actuelle de la physique.

Source :
http://sciencepost.fr/2016/11/vitesse-de-lumiere-pourrait-depasse-celle-de-gravite-premiers-jours-de-lunivers/