A propos du Big bang
L’expansion de l’univers est un phénomène atypique dans un univers de gravité où les masses s’attirent. Notre étude sur les trous noirs et notamment la mise en lumière d’un temps négatifs nous pousse à proposer une explication différente à la création de l’univers.
Admettons que notre univers (y compris les milliards d’étoiles et de galaxies qui le composent) soit l’intérieur d’un trou noir géant qui s’est créé il ya des dizaines de milliards d’années sous l’effet d’une masse ou énergie-masse gigantesque.
Comme nous l’avons vu plus haut à propos de l’écroulement d’une étoile sur elle-même pour former un trou noir, les observateurs se situant près du centre de gravité de la masse gravitationnelle verraient cette implosion comme une expansion du volume de la masse gravitationnelle depuis un point O vers son horizon gravitationnel.
Nous pouvons calculer la masse gravitationnelle susceptible de créer un trou noir ayant un horizon gravitationnel de 13,5x109 ans.
Il suffit d’écrire que le rayon de Schwartzschild est égal à 13,5 années*lumière soit 2kM/C2=13,5*109 *C*3600*24*365 avec k= 6,6742*10-11 et C=3*108
On en déduit la masse M= 13,5*109*C3*3600*24*365/2*6,6742*10-11=8,9 *1052 kg
Il se trouve que l’évaluation de la masse totale admise de notre univers est de l’ordre de 1053 kg. Cette valeur est remarquablement proche de la masse que nous venons de calculer ce qui pourrait accréditer un peu plus la similitude entre trou noir et l’univers après le big bang.
En nous plaçant à l’intérieur de ce trou noir gigantesque, nous voyons les évènements évoluer dans le sens contraire de leur mouvement réel. Quand nous voyons notre univers évoluer en expansion, nous observons en fait sa chute vers le centre mais avec un temps négatif donc son sens de déplacement est inversé. Le big bang ne serait donc pas un mouvement centrifuge comme il est communément admis avec la théorie du Big Bang mais une implosion vers une masse gravitationnelle ponctuelle d’environ 1053 kg (ou d’une énergie équivalente à cette masse). Le fait que l’univers nous apparaisse en expansion vient de la négativité du temps à l’intérieur de notre univers (par rapport au sens du temps positif à l’extérieur de l’Horizon gravitationnel).
La genèse :
« Au début, Dieu créa le ciel et la terre…. »
Il y bien plus de 15 milliards d’années, des particules élémentaires réparties de façon uniforme et sans action d’attraction ni de répulsion les unes vis-à-vis des autres composaient l'univers. Nous pouvons le représenter comme une « soupe » de particules répartis uniformément dans une marmite de dimension infinie. La température de l’univers était proche ou égale à 0°K (le zéro absolu) car aucune agitation ne se produisait vu qu’aucune force n’existait qui fût susceptible de déplacer ces particules. On peut dire que l’univers primordial était parfaitement plat. D’ailleurs ces particules élémentaires, appelons les des quarks, n’étaient pas à proprement parler de la matière mais, nous le savons aujourd’hui, les briques élémentaires de la matière future (les protons et les neutrons notamment sont formés avec des quarks assemblés grâce à une glue quantique) .
Cet état d’un univers isotrope empli de quarks uniformément répartis a pu se maintenir ainsi des centaines de milliards d’années, et d’ailleurs cette durée ou tout ce qui précède n’a aucune importance dans notre hypothèse pourvu qu’elle soit au moins supérieure à 14 milliards d’années.
Quand nous disions qu’aucune force n’existait et que l’univers était isotrope et plat, ce n’était pas exactement le cas. Une énergie immense équivalant à l’énergie d’une masse de 8,6 *1052 kg (E=MC2) (nous verrons plus tard pourquoi cette valeur) était disponible quelque part dans cet univers primordial. Appelons E0 cette énergie-masse pour faciliter les explications qui vont suivre.
Nous savons, par analogie avec un trou noir qu’à cette énergie-masse E0, est associé un horizon gravitationnel. Le calcul de la distance de cet HG au centre de gravité de E0 à partir de la formule X= 2kM/C2 donne une valeur de 13,5 milliards d’années lumières, soit la dimension du « rayon « de notre univers admise aujourd’hui.
Dans la mesure où nous admettons que l’énergie-masse E0 est ponctuelle, nous avons typiquement affaire à un trou noir et, comme nous l’avons vu, la vitesse au niveau de cet HG des objets en chute libre va être égale à la vitesse de la lumière C.
Fig 9 : Chute de matière dans un trou noir ayant un HG de 13,5 milliards d’années-lumière
La Fig 9 montre les résultats des calculs des paramètres de ce trou noir lié à E0 ainsi que la représentation du mouvement de la matière de l’extérieur de l’HG et à l’intérieur (avec un point d’inflexion de vitesse au niveau de l’HG).
Dans la figure 9 les flèches vertes représentent le mouvement de chute (centripète) et les flèches rouges le mouvement apparent inversé par la négativité du temps (impression d’expansion)
Avant la date estimée de ce que nous appelons le big bang soit une durée correspondant à une distance parcourue par la lumière pendant 13,5 milliards d’années terrestres, la matière composée de quarks élémentaires était répartie uniformément dans l’espace infini à l’extérieur de cet espace de « l’univers noir » compris entre le HG et le centre de gravité de la masse-énergie E0. Après des milliards d’années (peu importe cette durée), les quarks atteignent l’HG de E0 avec une vitesse égale à C. Conformément aux lois de la relativité restreinte, sa vitesse ne peut augmenter au-delà de C et comme nous l’avons montré avec notre modèle, sa vitesse va diminuer à partir de l’HG et tendre vers 0 en se dirigeant vers le centre de gravité O de E0.
Comme le montre la figure 9, le temps correspondant à la chute à l’intérieur du trou noir repart dans le sens opposé à celui qu’il avait avant l’HG. C’est d’ailleurs la seule possibilité pour que la vitesse et la gravité restent positives alors que la vitesse décroit (Pour qu’un corps perde de la vitesse il faut que dV/dT soit négatif).
Nous avons déjà vu dans les propriétés remarquables des trous noirs que le temps propre à l’intérieur était négatif si on admet que le temps extérieur est positif. En clair cela signifie qu’un mouvement dans le sens extérieur ---> intérieur sera vu extérieur <--- intérieur
Un observateur se trouvant à l’intérieur du trou noir verrait la chute des objets non pas dans le sens réel (au sens du temps extérieur) comme les flèches vertes mais au contraire dans le sens contraire (sens des flèches rouges)
Big Bang ou Big Crunch ?
La raison pour laquelle le Big Bang nous apparait comme un mouvement centrifuge et non centripète comme il l’est en réalité vient justement du fait que de là où nous observons l’univers, le temps relativiste a un signe opposé à celui du temps de l’univers extérieur qui a produit les quarks absorbés par l’univers intérieur.
Les scientifiques qui se sont intéressés à la cosmologie primordiale ont bien analysé le fait qu’il y a 13,5 milliards d’années, notre univers à commencé à se former. N’ayant pas considéré le temps négatif, ils ont naturellement conclu de leurs observations que notre univers était en expansion depuis le big bang de départ.
Ce que montrent nos équations, c’est que notre univers en se rapprochant du centre de gravité de E0 (sans jamais l’atteindre) va perdre de la vitesse et donc se refroidir, ce qui est conforme avec les observations. Nous voyons également que la taille de notre univers reste toujours égale à 13,5 Milliards d’années puisque nous avons atteint la région du trou noir proche du centre où la vitesse de l’univers tend vers 0. Nous ne verrons jamais plus loin que l’HG.
La taille de notre univers ne pourra jamais dépasser la taille qu’il a actuellement car notre univers en récession a atteint une distance du centre négligeable par rapport à la distance parcourue depuis le big bang.
Le schéma suivant va nous permettre de comprendre l’expansion apparente de l’univers.
Fig 10- Evolution de notre univers depuis la Genèse
Il y a 13,6 milliards d'années notre univers était un espace vide de matière compris entre l’HG et le centre de gravité de E0 soit l’intérieur du grand cercle passant par A de rayon 13,6 milliards d’AL. C'était l'instant précis où les premiers quarks allaient atteindre l'HG avec une vitesse de 300 000 km/s.
Les quarks continuaient à affluer depuis l’extérieur et la masse de l’univers augmentait tandis que les quarks absorbés se dirigeaient t vers le centre O, leur vitesse se réduisait . En perdant de la température, les quarks se sont agglutinés pour former les noyaux de la matière que nous connaissons et des étoiles ainsi que des galaxies voyaient le jour.
Il ya environ 9 milliards d’années terriennes, toute la matière de notre univers etait concentrée dans le disque jaune entre A et B) de la figure 10, la taille de l’univers à ce moment là etait de 4,5 milliards d’années-lumière (AL) .
L’univers continue à s’étendre vers O par la gravitation liée à E0. Il y a 4,5 milliards d’années, la matière dans l’univers est encore à 1,5 AL du centre et nous sommes au niveau de l'extérieur du disque rouge de la figure 10.
Aujourd’hui nous sommes arrivés près du centre O (que nous atteindrons dans un temps infini) et la vitesse de chute est faible par rapport à C. Notre univers a atteint sa taille quasi maximum à quelques kms près négligeables devant le rayon de notre univers qui restera à jamais égal à 13,5 milliards d’années-lumière.
Il est intéressant de noter que le temps de chute en années terrestres va augmenter indéfiniment. La naissance de notre univers depuis l’absorption des premiers quarks a eu lieu il y a sans doute plusieurs dizaines de milliards d’AL alors que sa taille (mesurée en années lumière) restera égale à jamais à 13,5 milliards d’années lumières car cette distance correspond exactement au rayon de Schwartzschild d’une masse de près de 1053 kg à l’origine de la naissance de notre univers.
Ce mouvement centripète de l’univers ne finira jamais même si il s'est fortement ralenti en approchant du centre de E0 qu'il n'atteindra jamais et vers lequel il tendra avec une vitesse infiniment lente.
A propos de l’expansion de l’univers :
Alors que la taille de l’univers n'a cessé de croitre depuis le big bang, sa vitesse de croissance ne cesse de diminuer. Elle est aujourd'hui de quelques km/s alors qu’aux premiers instants de la genèse, sa vitesse de croissance était de 300 000 km/s.
Quand nous observons l’univers, nous constatons que toutes les galaxies s’éloignent les unes des autres et ceci d’autant plus vite que nous sommes plus près de l’horizon cosmique (qui correspond à notre HG). Les astrophysiciens ont même mesuré et prouvé que les galaxies les plus lointaines observables (et donc les plus vieilles) s’éloignaient les unes des autres à la vitesse de la lumière.
La réalité d’après nos hypothèses, c’est que notre temps négatif nous fait voir les mouvements de façon opposée à leur mouvement réel. C’est ainsi qu’en observant la dilatation de l’univers, nous sommes en fait témoin du mouvement de chute de l’univers vers le centre de gravité de E0.
Avec notre hypothèse, il n’y a pas eu de Big Bang (centrifuge) mais au contraire notre univers s’est crée depuis l’horizon gravitationnel d’un rayon de 13,5 MAL et s’est étendue vers le centre (où nous nous trouvons actuellement mais que nous n’atteindrons jamais)
