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Nouvelle hypothèse concernant le rôle du Boson de Higgs

Dans l'hypothèse, de plus en plus discutée mais encore dominante du Big Bang, notre univers était à son apparition d'une taille infiniment petite, puisqu'il contenait dans un espace équivalent à ce qu'est pour nous un atome, et dans un temps infiniment ralenti, toutes les particules constituant le monde actuel.

 De plus toutes ces particules étaient infiniment désordonnées (on parle d'une entropie maximale) autrement dit ne présentant aucune amorce d'ordre ayant pu donner en évoluant la complexité des formes du monde actuel.

Pour que l'univers d'aujourd'hui ait pu en émerger, on évoque généralement l'hypothèse de l'inflation, hypothèse là encore de plus en plus contestée mais encore dominante. Ce terme désigne un phénomène dans lequel l'univers aurait pris brutalement les dimensions qu'il a aujourd'hui. Beaucoup estiment que cette inflation se poursuit encore, mais à une vitesse bien moindre.

On admet aujourd'hui que pour se produire, cette inflation devait intéresser une particule constituant uniformément tous les points de l'espace. Les récentes découvertes concernant le boson de Higgs peuvent laisser penser que c'était ce boson qui formait tous les points de l'espace primitif. Identifié pour la première fois par le CERN en 2012, on estime que c'est cette particule spéciale qui constitue la clef de voûte du modèle standard des particules élémentaires, modèle permettant d'organiser et hiérarchiser toutes les particules constituant les objets physiques actuels.

Selon les calculs des deux physiciens David Sloan et George Ellis, auteurs de l'article référencé ci-dessous et publié le 15 octobre 2018 sous le titre Solving the Cosmological Entropy Issue with a Higgs Dilaton ce fut le boson de Higgs qui a permis à l'univers de sortir de l'état de haute entropie initial.

Pour ces scientifiques, ce boson, dont on ne comprend pas encore il est vrai la nature, malgré les descriptions d'une grande complexité qui en sont données aujourd'hui, et que nous n'aborderons pas ici, devrait avoir un champ inversement proportionnel à la force de gravité. Dans la théorie quantique des champs, un champ ou plus précisément un champ électromagnétique est la représentation dans l'espace de la force électromagnétique qu'exercent des particules dotées d'une charge électrique. Celle-ci définit leur force d'attraction. Elle s'oppose à la force de gravité qui oblige toutes les particules à se rapprocher et se condenser donnant naissance à des trous noirs.

Ce fut grâce au boson de Higgs, qualifié par David Sloan et George Ellis de Higgs dilaton, que le risque de voir l'univers devenir un gigantesque trou noir a été évité. Ceci dit, ils admettent que cette hypothèse ne pourra pas avant longtemps être mise à l'épreuve

Référence

David SloanGeorge Ellis

15 octobre 2018 Solving the Cosmological Entropy Issue with a Higgs Dilaton

https://arxiv.org/abs/1810.06522

Résumé

Current cosmological models require the universe to be in a very smooth initial state before the onset of inflation, a situation to which Penrose ascribes a vanishingly small probability, leading to his proposal of a Conformal Cyclic Cosmology. We present an alternative paradigm, in which the Higgs plays the role of dilaton and resolves this problem by weakening gravity at very early times, thus providing a form of inflation that is compatible with observations and in which the inflaton is solidly related to tested particle physics.

Pour information.
Voir Wikipedia
* https://fr.wikipedia.org/wiki/Boson_de_Higgs

* https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_quantique_des_champs

* https://fr.wikipedia.org/wiki/Champ_%C3%A9lectromagn%C3%A9tique

Note au 28/10

René Padieu m'écrit:
Je me demande ce que signifie dire que l'univers dès l'instant du Gig Bang avait une taille de l'ordre d'un atome aujourd'hui : alors que l'histoire de l'univers est l'histoire de l'espace et que donc on mesure la taille avec un étalon évolutif, ce qui voudrait dire qu'on le mesure à lui-même. De même pour le temps. Que durait une seconde lorsque l'univers était âgé d'une seconde ? Est-ce commensurable à une seconde actuelle ?

Si oui, je n'ai jamais vu donner le coefficient de conversion (comme on donne la valeur du franc Poincaré en euros) ; et si non, cela ne voudrait-il pas dire qu'une seconde dure exactement une seconde, à quelque date que ce soit... Et, on demande "qu'y avait-il avant le Big Bang?" Certains répondent qu'il y avait eu une suite ininterrompue de big bangs et de big crush. C'est donc que le temps existait avant la création du temps. D'autres, qu'il n'y avait rien. Or, il ne pouvait pas n'y avoir rien avant que le temps n'existe : puis qu'il n'y avait pas d'"avant". La question n'a simplement pas de sens. Qu'y a-t-il au nord du pôle nord ?

On devinait depuis Fresnel et on sait depuis de Broglie qu'une particule est aussi une onde, c'est à dire qu'elle n'est pas limitée. Et, nous continuons à nous les représenter comme des points ou du moins de toutes petites boules plus ou moins dures, qui ricochent comme sur un billard, sauf quand elles  se collent comme deux boules de pâte à modeler... Et, on vient nous dire ici que le Higgs était à l'origine coextensif à l'univers : bon ! et alors ? 

Je ne dis pas que tout ceci est faux ; ni même, dénué de sens. Juste, au final, qu'avons-nous compris...? Nous avons exprimé avec nos concepts quelque chose qui n'en ressortit pas. Tout ce passe comme si l'univers (et nous avec, par la suite) était émergé d'un système complexe dont nous ne savons pas s'il existait (du reste, que pouvait signifier "exister" avant cette émergence ?). 

Plus fondamentalement, mais je n'ai pas voulu l'exprimer là, je reste perplexe devant le fait que les constructions mathématiques qui veulent rendre compte des fondements du monde se situent dans des espaces dont les caractéristiques sont justement ce qui est en cause. On postule que tout ceci se passe dans l'espace et dans le temps. Alors qu'il s'agit d'en rendre compte : non ? Je sais bien que le Baron Münchhausen s'élevait en tirant sur les lacets de ses bottes...

Je réponds:
Cher René, vos doutes sont aussi les miens depuis longtemps. Mais dans ce petit article, j'avais seulement voulu informer le lecteur du travail des deux scientifiques nommés. J'ai néanmoins noté que les hypothèses du Big Bang et de l'inflation sont de plus en plus discutées aujourd'hui. Mais il faudrait écrire un volume entier pour en discuter. 

27/10/2018
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