Tous ceux qui ont pris Physics 101 ont eu ce constat en tête: la vitesse de la lumière est constante, voyageant à 186 000 km / s. En fait, c'est la pierre angulaire d'une grande partie de la physique moderne, en particulier la théorie de la relativité restreinte d'Einstein, rapporte Joseph Dussault au Christian Science Monitor .
Mais ce n'est peut-être pas le cas. Dans un nouvel article publié dans la revue Physical Review D, João Magueijo, physicien théoricien à l'Imperial College de Londres, et Niayesh Afshordi, de l'Université de Waterloo au Canada, explorent l'idée selon laquelle la vitesse de la lumière était différente dans le passé. beaucoup plus rapidement dans la petite enfance de l'univers qu'aujourd'hui.
Ian Sample du Guardian explique:
Magueijo et Afshordi ont proposé leur théorie pour expliquer pourquoi le cosmos se ressemblait beaucoup sur de grandes distances. Pour être aussi uniformes, les rayons lumineux doivent avoir atteint tous les coins du cosmos, sans quoi certaines régions seraient plus froides et plus denses que d'autres. Mais même à 1 milliard de km / h, la lumière ne voyageait pas assez vite pour s’étendre aussi loin et égaliser les différences de température de l’univers.
Pour expliquer cet écart, les physiciens ont développé la théorie de l'inflation, qui suggère que l'univers primitif était beaucoup plus petit, permettant ainsi aux températures de s'égaliser. Ensuite, les heures supplémentaires qu’il a dépensées pour atteindre sa taille actuelle. Mais cette idée est souvent critiquée car elle nécessite la création d'un ensemble de conditions qui n'existeraient que dans l'enfance de l'univers - une chose qui ne peut pas être facilement testée.
Le concept de Magueijo et Afshordi gagne cependant du terrain. «La théorie, que nous avions proposée pour la première fois à la fin des années 90, a maintenant atteint un stade de maturité: elle a produit une prédiction vérifiable», a-t-il déclaré dans un communiqué de presse. "Si les observations dans un proche avenir trouvent que ce nombre est exact, cela pourrait entraîner une modification de la théorie de la gravité d'Einstein."
Le duo a testé cette idée contre le fond cosmique hyperfréquence (CMB) de l'univers, qui correspond au rayonnement créé peu de temps après le Big Bang qui remplit l'univers. Basé sur le modèle des chercheurs, le CMB agit comme une sorte de chronologie pour les fluctuations de l’univers, enregistrant comment la vitesse de la gravité et la vitesse de la lumière changent avec les variations de température, rapporte Michael Brooks à New Scientist .
«Dans notre théorie, si vous revenez à l'univers primitif, il y a une température lorsque tout devient plus rapide. La vitesse de la lumière va à l'infini et se propage beaucoup plus vite que la gravité », explique Afshordi à Sample. "C'est une transition de phase de la même manière que l'eau se transforme en vapeur."
Brooks explique:
Cela fixe à 0, 96478 une valeur appelée index spectral, qui décrit les ondulations de densité initiales dans l'univers, valeur pouvant être vérifiée par rapport à des mesures futures. Le dernier chiffre, rapporté par le satellite de cartographie CMB Planck en 2015, situe l'indice spectral à environ 0, 968, ce qui est très proche.
Même si les chiffres ne correspondent pas, les chercheurs disent qu'ils seront contents. «Ce serait formidable - je n'aurai plus à penser à ces théories», a déclaré Magueijo à Brooks. "Toute cette classe de théories dans laquelle la vitesse de la lumière varie en fonction de la vitesse de la gravité sera exclue."
Le concept n’est pas allé sans critiques, exemples de rapports. David Marsh, du Center for Theoretical Cosmology de l'Université de Cambridge, explique que cette idée comporte trop de problèmes théoriques qui n'ont pas encore été résolus, alors que l'inflation semble avoir de plus en plus de sens. «Les prévisions d'inflation développées par Stephen Hawking et d'autres il y a plus de 30 ans ont été testées par des observations cosmologiques et ont parfaitement fait face à ces tests», a-t-il déclaré à Sample. "De nombreux scientifiques considèrent l'inflation comme une explication simple et élégante de l'origine des galaxies dans l'univers."
