Nouvelle théorie sur la récession supralumique

Version 2 du 20.8.2024

©️Olivier Dusong 2024

La vitesse de récession est un concept en cosmologie qui décrit la vitesse à laquelle les galaxies s’éloignent de nous en raison de l’expansion de l’univers. Selon la loi de Hubble, cette vitesse augmente proportionnellement à la distance des galaxies. Ce phénomène est utilisé pour estimer la vitesse de l’expansion de l’univers. Plus une galaxie est éloignée, plus elle semble s’éloigner rapidement, atteignant même une vitesse supralumique. D’où ma question naturelle : comment est-ce possible si la vitesse de la lumière est une limite ultime ?

L’explication habituelle consiste à dire : 

On m’explique alors que, bien que je puisse observer des galaxies s’éloigner de nous à une vitesse apparente supérieure à celle de la lumière, cela ne signifie pas que ces galaxies se déplacent réellement plus vite que la lumière dans l’espace local. L’espace local se réfère à la région de l’univers où l’expansion de l’univers est négligeable. Ce concept est généralement associé aux échelles cosmologiques relativement petites, telles que celles des systèmes stellaires, des galaxies ou des amas de galaxies. Cela signifie que si une galaxie est suffisamment proche de nous, sa vitesse de récession relative à notre emplacement est limitée par cette contrainte, parce qu’elle se situe dans l’espace local.

Cependant, cet éloignement devient significatif dans l’espace non local, où des vitesses supraluminiques semblent apparaître, mais cela se produit à des échelles incommensurablement grandes. On m’explique toutefois que cette vitesse de récession supraluminique n’entre pas en contradiction avec la limite de la vitesse de la lumière, malgré les apparences. Pour illustrer cette explication, on me propose l’analogie du ballon de baudruche : on me demande d’imaginer des points sur la surface d’un ballon que l’on gonfle. En s’étirant, la surface du ballon voit les points s’éloigner les uns des autres, sans qu’ils se déplacent réellement sur la surface du ballon. Cette analogie cherche à me faire comprendre que c’est la surface du ballon qui s’étire, mais que les points restent immobiles à leur position respective sur cette surface. Il en serait de même pour la théorie actuelle de l’expansion de l’univers : dans l’espace non local, ce serait l’espace lui-même qui s’étirerait avec le temps. Ainsi, la récession supraluminique des galaxies ne contredit pas la vitesse de la lumière en tant que limite, car elle n’implique pas un mouvement réel à travers l’espace local, mais plutôt une expansion de l’espace lui-même.

Incompréhension de ma part

Cependant, je reste incertain. L’idée que l’espace s’étend et entraîne les galaxies avec lui m’amène à me demander : ne s’agit-il pas toujours d’un déplacement, même si ce mouvement résulte de l’expansion de l’espace ?

Cette distinction entre espace local et non local est-elle vraiment pertinente, ou a-t-elle été introduite pour préserver l’idée que rien ne peut dépasser la vitesse de la lumière, tout en justifiant les observations de la récession supraluminique des galaxies éloignées ?

Je ne suis pas totalement convaincu par cette explication commune. Si l’espace se dilate et que les galaxies s’éloignent les unes des autres, ne changent-elles pas de position, quelle qu’en soit la cause, qu’il s’agisse d’un mouvement propre ou d’un entraînement dû à l’expansion de l’univers ? Dire qu’elles « restent sur place » alors qu’elles s’éloignent effectivement est-il comparable à affirmer qu’un objet sur un tapis roulant ne bouge pas simplement parce qu’il conserve la même position relative sur le tapis ?

Peut-être que le mouvement est toujours relatif au point d’où on l’observe. Un objet pourrait sembler immobile par rapport à la surface d’un tapis roulant, mais si le tapis se déplace, l’objet se déplace également avec lui.

De la même manière, je me demande si, dans ma vision des choses, que les galaxies soient emportées par l’expansion de l’univers ou qu’elles se déplacent par leurs propres moyens, ne se déplacent-elles pas tout de même dans les deux cas ?

Si l’expansion de l’univers montre que la métrique entre les galaxies s’agrandit encore et encore, c’est pour moi la preuve que ces galaxies se déplacent, car sans mouvement, aucune augmentation des distances ne serait possible.

Dans ce contexte, l’explication classique du ballon de baudruche ne pourrait-elle pas être considérée comme imparfaite, voire inadéquate ? Est-ce parce que je ne la comprends pas ? Dans ce cas, qu’on me l’explique.

Et si ce modèle standard était à revoir ? 

Évidemment, si l’on raisonne de cette manière, il devient clair que la récession supraluminique ne peut être justifiée par un simple étirement de l’espace, car, qu’on le veuille ou non, cette expansion produit inévitablement un déplacement réel, et donc une vitesse supraluminique tout aussi réelle.

Pourquoi, alors, ne pas envisager, ne serait-ce qu’un instant, l’hypothèse spéculative selon laquelle la limite de la vitesse de la lumière ne s’appliquerait qu’à un niveau quantique, aux photons, mais cesserait de s’appliquer au niveau macroscopique, comme pour les galaxies ? 

La physique quantique est la science de l’infiniment petit, un domaine où de nombreuses étrangetés se manifestent, des phénomènes qui ne sont pas observés dans la physique classique, qui régit le monde macroscopique. La limite de la vitesse de la lumière pourrait-elle alors être une de ces étrangetés propres à la physique quantique, mais qui ne s’appliquerait plus aux objets macroscopiques faits de matière dans notre univers ?

Cette hypothèse offrirait une nouvelle explication à l’étonnante récession supraluminique observée par Hubble. C’est en réfléchissant à cette possibilité qu’est née l’idée de la “Décohérence supralumique”.

L’hypothèse de ma théorie sur la “Décohérence supralumique”

En physique quantique, nous savons que la décohérence se produit lorsque de nombreuses particules quantiques se regroupent pour former un objet macroscopique. Dans ce processus, les propriétés quantiques individuelles des particules tendent à se stabiliser et à s'homogénéiser en raison des interactions collectives entre elles. Ces interactions réduisent les effets quantiques, faisant disparaître les comportements quantiques étranges à l'échelle macroscopique et conduisant l'objet à adopter des comportements classiques et prévisibles. En d'autres termes, la décohérence explique comment une agrégation de particules, une fois au-delà des limites quantiques, se comporte selon les lois classiques de la physique macroscopique, lorsqu'elle est constituée de nombreuses particules en interaction.

Cela pourrait signifier que les objets macroscopiques, comme les galaxies, pourraient s’éloigner à des vitesses supérieures à celle de la lumière, sans violer les principes quantiques.

 Si la récession des galaxies est observée à une vitesse supraluminique, serait-il possible de la considérer comme réelle, même avec la limite imposée par la vitesse de la lumière dans le domaine quantique ?

Pourrait-on envisager que la loi de Hubble, qui décrit cette récession supraluminique, doive être interprétée autrement que par la restriction de la vitesse de la lumière ? Peut-être que la vitesse de la lumière reste une limite applicable aux phénomènes quantiques liés à la lumière et aux particules, mais qu’en raison de la décohérence, cette limite ne s’appliquerait pas aux objets macroscopiques. En d’autres termes, pourrait-il être que cela ne remette pas en cause la vitesse de la lumière comme limite dans le domaine quantique, mais qu’elle ne s’applique pas nécessairement à la récession supraluminique des galaxies ? La récession des galaxies, telle que montrée par Hubble, pourrait-elle être expliquée par la décohérence, sans pour autant contredire la vitesse de la lumière dans le domaine quantique ?

Conclusion 

 Je m’interroge sur la possibilité pour ma théorie concernant la récession supraluminique de coexister avec la relativité restreinte sans nécessairement la contredire. En d’autres termes, pourrait-il être envisageable que la vitesse de la lumière reste une limite à l’échelle quantique, tandis que des phénomènes tels que la décohérence permettent aux objets macroscopiques, comme les galaxies, de dépasser cette limite dans un contexte cosmologique ? Si tel est le cas, ma théorie pourrait-elle constituer une révision ou une extension des principes existants, plutôt qu’une incompatibilité avec la relativité restreinte ?

Cet article représente une exploration préliminaire de ces questions, susceptible d’évoluer au fil de mes réflexions. Je tiens à préciser que cette théorie s’éloigne de mon domaine habituel, centré sur une cosmologie à six dimensions. J’expose ici mes interrogations et mes réflexions concernant le modèle standard, ainsi qu’une perspective alternative que je souhaite soumettre à la discussion.

Ne manquez pas deuxième partie essentielle de cette théorie 

Note : Il est important de noter que cette hypothèse, bien qu’intéressante, entre en conflit avec ma théorie spéculative sur la T=C. En effet, la Décohérence supralumique propose que certaines conditions quantiques pourraient permettre de dépasser la limite de la vitesse de la lumière, tandis que la théorie T=C postule que la vitesse de la lumière constitue une barrière infranchissable, car elle est liée à la vitesse d’écoulement du temps lui-même. Ces deux théories offrent des visions divergentes sur la nature du mouvement et du temps. Pour une exploration plus approfondie de la T=C, je vous invite à lire « Le temps a-t-il une vitesse ? L’hypothèse T=C »