Explorer le « déséquilibre cosmique » de la gravité

Nous sommes sur le point de comprendre les mystères aux confins de l’univers.

Un groupe de chercheurs en Université de Waterloo L’Université de la Colombie-Britannique a découvert un possible « déséquilibre cosmique » dans la gravité de l’univers, ce qui explique son comportement étrange au niveau cosmique.

Au cours des 100 dernières années, les physiciens se sont appuyés sur la théorie de la « relativité générale » d’Albert Einstein pour expliquer le fonctionnement de la gravité dans l’univers. La relativité générale, prouvée par d’innombrables tests et observations, indique que la gravité affecte non seulement trois dimensions physiques, mais également une quatrième dimension : le temps.

« Ce modèle de gravité a été essentiel pour tout, depuis l’endoscopie le Big Bang Robin Wynn, l’auteur principal du projet et récemment diplômé en physique mathématique à Waterloo, a déclaré :

Des défis à l’échelle mondiale

« Mais lorsque nous essayons de comprendre la gravité au niveau cosmique, au niveau des amas de galaxies et au-delà, nous rencontrons des contradictions évidentes avec les prédictions de la relativité générale. C’est comme si la gravité elle-même avait complètement cessé de correspondre à la théorie d’Einstein. Nous appelons cette contradiction un « problème cosmologique ». « La gravité devient environ 1 % plus faible lorsqu’il s’agit de distances de milliards d’années-lumière. »

Depuis plus de vingt ans, physiciens et astronomes tentent de créer un modèle mathématique expliquant les contradictions apparentes de la théorie de la relativité générale. Bon nombre de ces efforts ont été entrepris à Waterloo, qui possède une longue histoire de recherche gravitationnelle de pointe résultant d’une collaboration interdisciplinaire continue entre mathématiciens appliqués et astrophysiciens.

Contexte historique et efforts de recherche

« Il y a près d’un siècle, les astronomes ont découvert que notre univers était en expansion », a déclaré Niayesh Afshordi, professeur d’astrophysique à l’Université de Waterloo et chercheur à l’Institut Périmètre.

« Plus les galaxies sont éloignées, plus elles se déplacent rapidement, au point où elles semblent se déplacer presque à la vitesse de la lumière, la vitesse maximale autorisée par la théorie d’Einstein. Nos résultats suggèrent que la théorie d’Einstein, à ces mêmes échelles, pourrait également. être inadéquat. »

Modifier la théorie d’Einstein

Le nouveau modèle de « problème cosmologique » de l’équipe de recherche modifie et étend les formules mathématiques d’Einstein de manière à résoudre l’incohérence de certaines mesures cosmologiques sans affecter les utilisations réussies existantes de la relativité générale.

« Considérez-le comme une note de bas de page de la théorie d’Einstein », a déclaré Wen. « Une fois que vous atteignez le Royaume Cosmique, les termes et conditions s’appliquent. »

« Ce nouveau modèle n’est peut-être que la première preuve du puzzle cosmique que nous commençons à résoudre dans l’espace et le temps », a déclaré Afshordi.

L’étude, intitulée « A Universal Gravity Flaw », paraît dans Journal de cosmologie et de physique des astroparticules.

Référence : « Cosmic Gravity Glitch » de Robin Y. Wen, Lucas T. Herget, Niayesh Afshordi et Douglas Scott, 20 mars 2024, Journal de cosmologie et de physique des astroparticules.
est ce que je: 10.1088/1475-7516/2024/03/045