f118

De openstaande problemen in de astrofysica en de moderne kosmologie.

...Deze twee disciplines bezwijken letterlijk onder de massa van onopgeloste problemen. Historisch gezien heeft de studie van het kosmos verschillende fasen gekend. We zullen hier niet de geschiedenis van de astronomie natrekken. De spectroscopie heeft belangrijke gegevens opgeleverd over de samenstelling en temperatuur van objecten, en de meting van het Doppler-effect heeft snelheidsvelden opgeleverd en de massa’s van sterren bepaald, op afstanden die vele ordes van grootte groter zijn dan de diameter van het zonnestelsel. De ontdekking van afstandsmeters (Cepheïden) heeft deze afstandsmetingen kunnen uitbreiden tot kosmologische schalen (50 miljoen lichtjaar).

...De toepassing van de gereedschappen van de differentiaalmeetkunde op de kosmologie (veldvergelijking) heeft een ander perspectief op bepaalde fenomenen mogelijk gemaakt (kosmische expansie, lokale relativistische fenomenen).

...De ontdekking van de kernfysica heeft modellen van sterren mogelijk gemaakt. Maar zoals hierboven werd gezien, werd de controle die de mens dacht te hebben over de werking van sterren plotseling in twijfel gebracht.

...Dezelfde kernfysica heeft het mogelijk gemaakt om verder terug in het verleden te gaan en bijvoorbeeld de overvloed van helium te verklaren.

Maar:

• Er bestaat geen theoretisch model van een sterrenstelsel. Op dit gebied is men niet verder gekomen dan het empirisme.

• We weten niet hoe deze objecten ontstaan, waarom ze deze massa hebben en niet een andere, noch hoe ze evolueren. De vorm van de rotatiecurve van sterrenstelsels, die een hoge perifere snelheid vertoont, blijft een mysterie.

• De theorieën over de spiraalstructuur, uitsluitend gebaseerd op numerieke simulaties, blijven zeer betwistbaar.

• Er bestaat een aanzienlijke discrepantie tussen de gemeten massa’s en de gemeten snelheidsvelden (het fenomeen van de ontbrekende massa).

• Dezelfde discrepantie geldt voor clusters van sterrenstelsels.

• Er bestaan veel zeer onregelmatige sterrenstelsels, over welke de Engelse astronoom Sir James Jeans zei: "Wanneer men zulke vormen ziet, kan men niet weerstaan aan de gedachte dat dit te wijten is aan aanzienlijke krachten, die in het kosmos aan het werk zijn, en waarvan we de aard niet kennen"

• Op het gebied van de kosmologie bestaat er een zekere discrepantie tussen de leeftijd van het universum, geschat op basis van de oudste sterren in ons sterrenstelsel en op basis van metingen van de expansie (wet van Hubble, Hubble-constante).

• We kunnen niet de grootschalige, lacunaire structuur van het universum verklaren, waarbij sterrenstelsels zich rond enorme leegtes verdelen.

• Men heeft veel paren van sterrenstelsels aangetroffen die de wet van Hubble schenden (de dichtstbijzijnde heeft een grotere roodverschuiving dan de tweede, gelegen op de achtergrond).

• Men heeft bronnen met een zeer hoge roodverschuiving ontdekt, waarvan de grootte niet groter is dan die van het zonnestelsel en die evenveel energie uitstralen als een heel sterrenstelsel (quasars). Onbekende energiebron. Sommige astronomen denken dat deze bronnen de kernen zijn van "actieve sterrenstelsels" (Seyfert-sterrenstelsels). Maar wanneer men hen de definitie van een "actief sterrenstelsel" vraagt, waarvan de kern in staat van explosie lijkt te zijn, antwoorden ze "dat het een quasar in het centrum huisvest".

• Gemiddeld één per dag registreren astronomen gammaflitsen. Mechanisme, afstand en aard van de emitter: onbekend.

• De gravitationele mirage-effecten, verbonden met sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels, corresponderen niet met de massa’s van deze objecten.

• De theorie heeft het bestaan voorspeld van restanten van massieve sterren, neutronensterren. In het algemeen, wanneer een object door een visionaire theoreticus is voorspeld (zoals supernova’s door de Amerikaan Fritz Zwicky in 1931), werden er al snel meerdere, en later honderden, ontdekt: de neutronensterren (die, bij snelle rotatie, wat we pulsars noemen opleveren). Deze zijn vaak geassocieerd met een andere ster die, door de massa die ze hen stuurt, noodzakelijkerwijs van tijd tot tijd hun "kritieke massa", geschat op 2,5 zonnemassa’s, doet overschrijden. Onder deze omstandigheden kunnen de neutronen die hen vormen, dicht op elkaar gepakt, de zwaartekracht niet meer tegenbalanceren en het object stort in op zichzelf. We kunnen deze instorting niet beschrijven. Het model van het zwart gat, opgeroepen als oplossing van de veldvergelijking, vertoont een hinderlijk gebrek. Het is een oplossing van:

S = 0

dat wil zeggen van een vergelijking waar T = 0, die een regio van de ruimte beschrijft waar de energiestof-dichtheid nul is. Bovendien pleit de zeldzaamheid van kandidaat-zwarte gaten, gedurende dertig jaar, tegen dit model, hoewel men deze objecten, op alle manieren, gebruikt om "alles" en nog veel meer te "verklaren".

• Terugkerend naar de kosmologie, naar het standaardmodel, het zogenaamde "Big Bang"-model, kan dit niet de opmerkelijke homogeniteit verklaren van dit fossiele spoor van het oeruniversum, dat de achtergrondstraling bij 2,7°K vormt. Volgens dit model bewegen twee naburige deeltjes in de kindertijd van het universum van elkaar af met een snelheid hoger dan c. Ze kunnen dus niet interageren. Het oeruniversum was dus niet-collisioneel. Waarom was het dan zo homogeen?

• Het is onmogelijk om de tijd te definiëren vanaf een bepaald punt, terug in het verleden. Hoe dan ook, de beschrijving van het universum, in zijn hyperdichte en hyperhete staat, wordt bemoeilijkt door de huidige crisis in de fysica van hoge energieën.

• Het standaardmodel, gebaseerd op een oplossing van de vergelijking van Einstein, kan geen rekening houden met elektromagnetische fenomenen. Meer in het algemeen is de link tussen de deeltjesfysica en het grootschalige gedrag van het kosmos niet gelegd. Hoewel er een tijdschrift bestaat genaamd "Classical and quantum gravity", kon de kwantisatiemethode niet worden uitgebreid naar de zwaartekracht. We kunnen een eventuele graviton niet definiëren.

Vijftig jaar van niet-fysica.

...De wetenschappelijke crisis is in feite totaal en beperkt zich niet tot de astrofysica en de kosmologie. De voorspellende successen van de kwantummechanica zijn illusoir. Veel delen van de theorie blijven binnen het domein van het semi-empirisme. We hebben bijvoorbeeld geen middel om de massa’s en elektrische ladingen van deeltjes te verbinden. We kunnen de massa’s van deeltjes niet voorspellen. Het quarkmodel lijkt verdacht veel op het epicykelmodel van Ptolemaeus. De kwantummechanica is machteloos om het tekort aan zonne-neutrino’s te verklaren.

...Hoewel de meerderheid van de theoretische fysici zich momenteel richt op de wereld van de superstrings (bij gebrek aan een ander idee), heeft deze "nieuwe discipline" zich gedurende dertig jaar als onbekwaam getoond om ook maar enige waarneming te verklaren, noch enige experiment voor te stellen. Volgens de wiskundige Jean-Marie Souriau (die zijn eigen definitie van theoretische fysica heeft: wiskunde minus de rigueur. Fysica, minus het experiment), hebben we net "vijftig jaar van niet-fysica" beleefd. Hij schat dat er geen theoretische fysica-ontdekking van naam heeft plaatsgevonden sinds het werk van Feynman, dat dateert uit de jaren vijftig.

...Enkele jaren geleden, toen hij mij de notulen van een internationaal colloquium over superstrings toonde, las hij een passage uit de openingsrede van de organisator van dit colloquium:

• Hoewel de theorie van superstrings tot op heden geen enkel fenomeen heeft voorspeld noch heeft toegestaan enige experiment of waarneming te interpreteren, zal men, gezien het aantal artikelen dat nu wordt gepubliceerd, de extreme vitaliteit van deze nieuwe discipline opmerken.

De wereld van het onderzoek.

...Er zijn meer onderzoekers aan het werk, over de hele wereld, dan er ooit in de geschiedenis van de wetenschap zijn geweest. De budgetten en technische middelen zijn groot. Toch zou men moeite hebben een fysicus aan te wijzen van wie men zeker is dat hij een naam zal achterlaten in de geschiedenis van de wetenschap. Tussen 1895 (ontdekking van radioactiviteit door Becquerel) en 1932 (ontdekking van het neutron door Chadwick) verstrekken zevenendertig kleine jaren. Het zou nutteloos zijn om alle diepe omwentelingen van onze wereldvisie te herinneren die deze periode hebben geschud en de reeks eminente wetenschappers die hun naam aan deze periode hebben verbonden. Omgekeerd, wat is er gebeurd sinds 1961 op het wetenschappelijke toneel, als men de technologische vooruitgangen uitzond (verovering van de Maan, communicatiesatellieten, informatica, CD-ROM, etc...)?

Onze hele wetenschap lijkt een paradigmatische opsluiting te beleven.

...Volgens Souriau heeft de generalisatie, na de oorlog, van het systeem van leescomités, verondersteld de onafhankelijkheid van de "referees" (experts in de betreffende discipline) te garanderen tijdens de beoordeling van werken, een catastrofale terugslag veroorzaakt. Anonimiteit genereert totale straffeloosheid, vergemakkelijkt de blokkade van nieuwe ideeën, die altijd storend zijn.

Inhoudsopgave artikel Inhoudsopgave Wetenschap Startpagina

Vorige pagina Volgende pagina

Terug naar Guide-Sciences Aantal bezoeken van deze pagina sinds 1 juli 2004
: