Ondes gravitationnelles-02
Coup de balai sur la gravitation

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Coup de balai sur la gravitation

 Tous les éditeurs sérieux recommandent aux chercheurs professionnels et amateurs de maintenir le niveau de leurs connaissances au plus haut en s'informant régulièrement sur les nouveautés. Ainsi, toutes celles et ceux ayant décidé de centrer leurs activités sur l'explication de phénomènes physiques encore inexpliqués par la théorie de la relativité générale (expansion de l'univers, énergie sombre, etc.) auront tout intérêt à prendre connaissance de la série d'articles parus en fin d'année 2017 dans « Phys. Rev. Lett. 119, 251303 (2017), December 18 © American Physical Society ».

La confirmation récente de l'existence d'ondes gravitationnelles s'accompagne en effet cette fois-ci d'une classification drastique entre théories viables et théories disqualifiées dans l'un des articles de la revue citée [01] (Traduction française du titre : L'énergie sombre après la détection des ondes gravitationnelles de 170817 : impasses et la route à suivre ensuite).

Cet article va déplaire à bien des laboratoires de recherche car il annule en quelques courtes pages les années d'efforts théoriques de plusieurs équipes scientifiques. C'est la dure loi du genre. L'esprit vagabonde, invente, imagine, extrapole mais l'expérience tranche. Et le verdict, parfois, fait mal. Tout le monde le sait : la connaissance humaine progresse par une succession de tentatives dont certaines sont des échecs. Ces derniers permettent d'orienter le reste de la quête vers des chemins raisonnables. Ils guident les vagabondages sauvages et désordonnés de l'esprit.

Pour résumer : la grande majorité des théories les plus intéressantes par rapport aux explications proposées pour comprendre la présence de l'énergie sombre dans l'univers prédisent que les ondes gravitationnelles ne se déplacent pas à la même vitesse, cg, que les ondes électromagnétiques dans le vide, c. Elles sont désormais disqualifiées. 

Plus exactement, il s'agit des théories pour lesquells c(EM) différent de c(gravitation):

  • La théorie basée sur les « galiléons » quartiques (de degré quatre) et quintiques (de degré cinq)
  • La théorie de « De Sitter- Horndeski »
  • Les théories f(f)-Gauss Bonnet ....
  • DHOST cubique
  • DHOST quartique pour A différent de 1

D'après cet article ravageur, les survivants sont donc (c = cg) :

  • toujours et encore, la théorie d'A. Einstein [02]
  • La quintessence / la k-essence
  • La théorie de Brans-Dicke / Les f(R) théories
  • La « kinetic gravitation braiding »
  • Les théories dites « Derivative conformal »
  • Les théories de « Disformal tuning »
  • Les théories DHOST avec A = 1 seulement

Je renvoie le lectorat à l'article cité pour obtenir les détails des explications concernant chacun de ces modèles théoriques.

Bibliographie

[01] Dark energy after GW 170817: Dead ends and the road ahead; Phys. Rev. Lett. 119, 251303 (2017), December 18 © American Physical Society.

[02] (a) Einstein, A. : Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie; Annalen der Physik, vierte Folge, Band 49, (1916), N 7. (b) Einstein, A. and Minkowski, H.: The principle of relativity; translated in English by Saha, M.N. and Bose, S.N. published by the university of Calcutta, 1920; available at the Library of the M.I.T.