Lumière fatiguée

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La lumière fatiguée ou « fatigue de la lumière » est une hypothèse proposée pour expliquer la loi de Hubble sans faire intervenir une expansion de l'Univers. Cette loi est déduite de l'observation d'un décalage vers le rouge proportionnel à la distance pour les galaxies. Cette idée a été préconisée par Fritz Zwicky en 1929 comme explication alternative possible. L'expression a été inventée d'après Richard Tolman — comme une interprétation alternative de celle de Georges Lemaître et d'Edwin Hubble du décalage vers le rouge cosmique. Lemaître et Hubble interprétèrent que le décalage cosmique vers le rouge était provoqué par l'étirement des ondes lumineuses lors de leur voyage dans l'espace en expansion. Fritz Zwicky proposa que ce décalage vers le rouge était causé par les photons perdant graduellement leur énergie au fil de leur parcours, probablement en raison de la résistance aux champs de gravitation entre la source et le détecteur.[réf. souhaitée]

Si, pour un photon individuel, les effets décrits par la théorie de la lumière fatiguée sont indistinguables de l'hypothèse de l'expansion de l'Univers, ces deux théories font des prédictions différentes dans certains contextes. En particulier, une distribution de photons présentant un spectre de corps noir garde, même si elle n'est pas à l'équilibre thermique, un spectre de corps noir du fait de l'expansion de l'Univers, avec une température qui décroît au cours du temps. Dans le cas de la lumière fatiguée traditionnelle, un spectre de corps noir est déformé au cours du temps.[réf. souhaitée]

L'expression « lumière fatiguée » pourrait avoir été inventée par Howard P. Robertson (-) en [1],[2],[N 1].

Critiques

Le fond diffus cosmologique représente l'ensemble des photons issus de la phase dense et chaude qu'a connue l'univers primordial. Ils n'interagissent pas avec la matière actuelle, du fait de la trop faible densité de celle-ci[4]. Le fond diffus cosmologique possédait par le passé un spectre de corps noir du fait qu'il était, alors que l'Univers était très dense et très chaud, en interaction avec la matière. Depuis, ces interactions ont cessé, environ 380 000 ans après le Big Bang (époque dite de la recombinaison). Il est aujourd'hui observé que le fond diffus cosmologique possède encore un spectre de corps noir ; il est même le corps noir le plus proche de la perfection connu, au moins dans ce domaine de longueur d'onde. Cette observation, établie au début des années 1990 par le satellite COBE, prouve l'invalidité du modèle traditionnel de la lumière fatiguée ; elle a valu le Prix Nobel de physique 2006 au responsable de l'instrument FIRAS, John C. Mather, qui a permis d'établir ce résultat.

Aucune théorie scientifique solide avec une dilatation du temps[5] n'ayant jamais pu être construite dans ce sens, les explications de type lumière fatiguée ont été abandonnées par la communauté scientifique.

Notes et références

Notes

  1. ↑ D'après Helge Kragh et Malcolm Longair, si l'expression « est parfois attribuée à » Richard C. Tolman (-), c'est « toujours sans renvoi (à une référence) approprié(e) »[3].

Références

  1. ↑ Kragh et Longair 2019, chap. 4, § 4.7, p. 145.
  2. ↑ Robertson 1932, p. 226, col. 2.
  3. ↑ Kragh et Longair 2019, chap. 4, notes, p. 160, n. 62.
  4. ↑ Leur libre parcours moyen, c'est-à-dire la distance qu'ils parcourent entre deux interactions avec des atomes ou des électrons libres, est très supérieur à la taille de l'univers observable. L'intervalle de temps séparant deux rencontres est supérieur à l'âge de l'Univers. De ce fait, ces photons peuvent être considérés comme n'ayant plus d'interaction avec le reste de l'Univers.
  5. ↑ Edward L. Wright ; Errors in Tired Light Cosmology, (2005).

Voir aussi

Articles connexes

Bibliographie

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  • Zwicky, F. 1929. On the Red Shift of Spectral Lines through Interstellar Space. PNAS 15:773-779. Abstrakt (ADS) Hela artikeln (PDF)
  • LaViolette P. A., 1986. Is the universe really expanding? Astrophysical Journal, Part 1, Vol. 301, s. 544-553 [1]
  • Mamas D.L., An explanation for the cosmological redshift, Physics Essays, Vol. 23, No.2, p.326-329 (2010) https://dx.doi.org/10.4006/1.3397803 https://physicsessays.org/browse-journal-2/product/344-14-pdf-dean-l-mamas-an-explanation-for-the-cosmological-redshift.html
  • Marmet P., Reber G. Cosmic matter and the Nonexpanding Universe, IEEE Trans. Plasma Science vol.17, no.2, p. 264 (1989)
  • Accardi, L. et al, Physics Letters A 209, A third hypothesis on the origin of the redshift: application to the Pioneer 6 data, p. 277-284 (1995)
  • Goldhaber, G., et al. 2001. (Supernova Cosmology Project). Timescale Stretch Parameterization of Type Ia Supernova B-band Light Curves. Article de “Arkiv X”
  • Lubin, Lori M.; Sandage, Allan, 2001. The Tolman Surface Brightness Test for the Reality of the Expansion. IV. A Measurement of the Tolman Signal and the Luminosity Evolution of Early-Type Galaxies, The Astronomical Journal, Vol. 122, s. 1084-1103. [2]. Prouve que les prévisions de l’hypothèse de la lumière fatiguée traditionnelle se trouve au moins 10 écarts type des résultats données du télescope spatial Hubble
  • [Robertson 1932] (en) H. P. Robertson, « The Expanding Universe » [« L'Univers en expansion »], Science, vol. 76, no 1967,‎ , p. 221-226 (OCLC 4632278845, PMID 17731533, DOI 10.1126/science.76.1967.221, JSTOR 1658241).
  • [Kragh et Longair 2019] (en) Helge Kragh et Malcolm Longair (éd.), The Oxford Handbook of the History of Modern Cosmology [« Le Manuel d'Oxford d'histoire de la cosmologie moderne »], Oxford, Oxford University Press, coll. « Oxford Handbooks », , 1re éd., 1 vol., XIII-608, ill., 17,1 × 24,6 cm (ISBN 978-0-19-881766-6, EAN 9780198817666, OCLC 1104328481, BNF 45705047, DOI 10.1093/oxfordhb/9780198817666.001.0001, SUDOC 234795085, présentation en ligne, lire en ligne), chap. 4, § 4.7, p. 145-149. Ouvrage utilisé pour la rédaction de l'article
  • [Taillet, Villain et Febvre 2018] Richard Taillet, Loïc Villain et Pascal Febvre, Dictionnaire de physique, Louvain-la-Neuve, De Boeck Supérieur, hors coll., , 4e éd. (1re éd. ), 1 vol., X-956, ill., 17 × 24 cm (ISBN 978-2-8073-0744-5, EAN 9782807307445, OCLC 1022951339, SUDOC 224228161, présentation en ligne, lire en ligne), s.v.lumière fatiguée, p. 442, col. 1.
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