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Les problèmes
en suspens dans l'astrophysique et dans la cosmologie contemporaine.

...Ces
deux disciplines croulent littéralement sous la masse des problèmes
non-résolus. Historiquement, l'étude du cosmos a connu plusieurs
étapes. Nous n'allons pas retracer ici l'histoire de l'astronomie.
La spectroscopie a permis d'obtenir des données importantes sur la
composition et la température d'objets et la mesure de l'effet Doppler
a permis d'obtenir des champs de vitesses et de déterminer des masses
d'étoiles, à des distances excédant d'un grand nombre
d'ordres de grandeur le diamètre du système solaire . La découverte
d'étalons de distance (étoiles variables céphéïdes)
a permis d'étendre ces mesures de distance, jusqu'à des échelles
cosmologiques (50 millions d'années lumière).

...L'application
des outils de la géométrie différentielle à la
cosmologie
(équation de champ) a permis de poser un autre regard sur certains
phénomènes (expansion cosmique, phénomènes relativistes
locaux).

...La
découverte de la physique des noyaux a permis de construire des modèles
d'étoiles. Mais on a vu plus haut que, brutalement, la maîtrise
que l'homme croyait posséder du fonctionnement des étoiles se
trouvait soudain remise en cause.

...Cette
même physique nucléaire a permis de remonter plus loin dans le
passé et d'expliquer par exemple l'abondance de l'hélium.

Mais :

• On ne dispose d'aucun
  modèle théorique de galaxie. Dans ce domaine on n'a pas dépassé
  le stade de l'empirisme.

• On ne sait ni comment
  ces objets se forment, pourquoi ils ont telle masse et non telle autre, ni
  comment ils évoluent. La forme de la courbe de rotation des galaxies,
  qui présente une forte vitesse périphérique, reste un
  mystère.

• Les théories
  de la structure spirale, uniquement basées sur des simulations numériques,
  restent très contestables.

• Il existe un désaccord
  considérable entre les mesures de masse et les champs de vitesse mesurés
  (phénomène de masse manquante).

• Même dissonance
  concernant les amas de galaxies.

• Il existe de nombreuses
  galaxies très irrégulières, à propos desquelles
  l'astronome anglais Sir James Jeans avait dit " Quand on voit de telles
  formes on ne peut résister à l'idée que cela est dû
  à des forces considérables, qui sont à l'�uvre dans le
  cosmos, et dont nous ignorons la nature "

• Au plan de la cosmologie
  il existe un certain désaccord entre l'âge de l'univers, estimé
  à partir des plus vieilles étoiles de notre galaxie et à
  partir de mesures sur l'expansion (loi de Hubble, constante de Hubble)

• On ne sait pas expliquer
  la structure à grande échelle, lacunaire, de l'univers, les
  galaxies se distribuant autour d'immenses vides.

• On a mis en évidence
  de nombreux couples de galaxies qui violent la loi de Hubble (la plus proche
  possède un red shift supérieur à celui de la seconde,
  située sur l'arrière plan).

• On a découvert
  des sources à très fort red shift, dont la taille n'excède
  pas celle du système solaire et qui émettent autant d'énergie
  qu'une galaxie toute entière (quasars). Source d'énergie inconnue.
  Des astronomes pensent que ces sources sont des noyaux de "galaxies actives"(galaxies
  de Seyfert). Mais quand on leur demande la définition d'une "galaxie
  active", dont le noyau semble en état d'explosion, ils répondent
  "qu'elle héberge un quasar en son centre".

• A raison d'un par jour,
  en moyenne, les astronomes enregistrent des flashes gamma. Mécanisme,
  distance et nature de l'émetteur : inconnus.

• Les effets de mirage
  gravitationnel, liés aux galaxies et aux amas de galaxies, ne correspondent
  pas aux masses des dits objets.

• La théorie a
  prédit l'existence de résidus d'étoiles massives, les
  étoiles à neutron. En génral quand un objet s'est trouvé
  prédit par un théoricien visionnaire (comme les supernovae par
  l'américain Fritz Zwicky en 1931) on en a découvert rapidement
  plusieurs, puis des centaines : les étoiles à neutrons (qui,
  en rotation rapide, donnent ce qu'on appelle les pulsars). Ceux-ci sont fréquemment
  associés à une autre étoile qui, par la masse qu'elle
  leur envoit, doit nécessairement, de temps à autre, leur faire
  dépasser leur "masse critique", évaluée à 2,5
  masses solaires. Dans ces conditions les neutrons qui les constituent, tassés
  les uns contre les autres, ne peuvent plus contrebalancer la force de gravitation
  et l'objet s'effondre sur lui-même. On ne sait pas décrire cet
  effondrement. Le modèle du trou noir, appelé à la rescousse
  en tant que solution de l'équation de champ, présente un défaut
  gênant. Il est solution de :

S = 0

c'est à dire
d'une équation où T = 0 ,
décrivant une région de l'espace où la densité
d'énergie-matière est nulle. De plus, ce qui milite contre
ce modèle, c'est la rareté des candidats trous noirs, depuis
trente ans, bien qu'on se serve de ces objets, en le mettant à toutes
les sauces, pour "expliquer" n'importe quoi et toute autre chose.

• Revenant à la
  cosmologie, au modèle standard, dit du "Big Bang", celui-ci ne peut
  expliquer la remarquable homogénéité de cette trace fossile
  de l'univers primitif que constitue le fond de rayonnement à 2,7°K.
  Selon ce modèle, dans la prime enfance de l'univers, deux particules
  voisines s'éloignent l'un de l'autre à une vitesse supérieure
  à c. Elles ne peuvent donc interagir. L'univers primitif était
  donc non-collisionnel. Alors, pourquoi était-il si homogène
  ?

• Il est impossible de
  définir le temps à partir d'un certain stade, en remontant dans
  le passé. De toute manière, la description de l'univers, dans
  son état hyperdense et hyperchaud, est pénalisée par
  la crise actuelle en physique des hautes énergies.

• Le modèle standard,
  fondé sur une solution de l'équation d'Einstein, ne sait pas
  tenir compte des phénomènes électromagnétique.
  Plus généralement, le lien entre la physique des particule et
  le comportement grande échelle du cosmos n'est pas fait. Bien qu'il
  existe une revue intitulée "Classical and quantum gravity", la méthode
  de quantification n'a pas pu être étendue à la gravitation.
  On ne sait pas définir un éventuel graviton.

Cinquante ans de non-physique.

...La
crise scientifique est en fait totale et ne se limite pas à l'astrophysique
et à la cosmologie. Les succès prédictifs de la mécanique
quantique font illusion. Beaucoup de pans de la théorie restent du
domaine du semi-empirique. On n'a pas exemple aucun moyen de relier les masses
et les charges électriques de particules. On ne sait pas prédire
les masses de particules. Le modèle des quarks ressemble fâcheusement
à celui des épicycles de Ptolémée. La mécanique
quantique est impuissante à expliquer le déficit en neutrinos
solaires.

...Bien
que la majorité des physiciens théoriciens se tourne actuellement
vers le monde des supercordes (faute de disposer d'une idée différente)
cette "nouvelle discipline" s'est avérée incapable, depuis trente
ans, de rendre compte de la moindre observation, ni de suggérer la
moindre expérience. Selon le mathématicien Jean-Marie Souriau
(qui possède sa propre définition de la physique théorique
: les mathématiques moins la rigueur. La physique, moins l'expérience),
nous venons de vivre "cinquante ans de non-physique". Il estime qu'aucune
découverte de physique théorique digne de ce nom n'est intervenue
depuis les travaux de Feynmann, qui datent des années cinquante.

...Il
y a quelques années, me montrant les minutes d'un colloque international
sur les superstrings, il m'avait lu un passage du discours introductif du
responsable de ce colloque :

• Bien que la théorie
  des supercordes n'ait à ce jour prédit aucun phénomène
  ni permis d'interpréter aucune expérience ou observation, étant
  donné le nombre de papiers qui se publient maintenant on notera l'extrême
  vigueur de cette nouvelle discipline.

Le monde de la
recherche.

...Il
y a plus de chercheurs au travail, de par le monde, qu'il n'y en a jamais
eu dans l'histoire des sciences. Les budgets et les moyens techniques sont
importants. Pourtant on serait bien en peine de désigner un physicien
dont on soit sûr qu'il laissera un nom dans l'histoire des sciences.
Entre 1895 (découverte de la radio-activité par Becquerel )
et 1932 (découverte du neutrons par Chadwick) se sont écoulées
trente sept petites années. Il serait inutile de rappeler tous les
profonds bouleversements de notre vision du monde qui ont secoué cette
période et la kyrielle de scientifique éminents qui ont attaché
leur nom à cette époque. Inversement, que s'est-il passé
depuis 1961, sur la scène science, si on excepte les avancées
technologiques (conquête de la Lune, satellites de télécommunication,
informatique, Cd rom, etc...) ?

Toute notre science semble
vivre un enfermement paradigmatique.

...Selon
Souriau, la généralisation, dans l'après-guerre, du système
des comités de lecture, censés garantir l'indépendance
des "referees" (des experts dans la discipline concernée), lors de
l'examen des travaux, a provoqué un effet de choc en retour catastrophique.
L'anonymat engendre l'impunité la plus totale, facilite le blocage
des idées nouvelles, toujours dérangeantes..

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