Les lois de la nature peuvent ne pas être constantes après tout, révèle une nouvelle étude
Quatre nouvelles mesures de la lumière émise par un quasar à 13 milliards d’années-lumière révèlent un Univers très différent.
Il y a des choses que nous considérons comme allant de soi. L’une d’entre elles est que les lois de la nature doivent être constantes partout.
Un lointain quasar
Or, une nouvelle étude révèle que ce n’est peut-être pas le cas. Des chercheurs de l’UNSW de Sydney ont étudié quatre nouvelles mesures de la lumière émise à une distance de presque 13 milliards d’années-lumière et ont trouvé de minuscules variations dans la constante de structure fine, une mesure de l’électromagnétisme.
Ce résultat est en accord avec ce que d’autres études antérieures ont découvert.
« La constante de structure fine est la quantité que les physiciens utilisent comme mesure de la force électromagnétique », a déclaré le professeur John Webb de l’UNSW Science.
« C’est un nombre sans dimension et il implique la vitesse de la lumière, ce qu’on appelle la constante de Planck et la charge de l’électron, et c’est un rapport de ces choses. Et c’est le nombre que les physiciens utilisent pour mesurer l’intensité de la force électromagnétique. »
La force électromagnétique est cruciale car elle maintient partout les électrons qui volent autour d’un noyau dans les atomes. Si elle n’existait pas, toute la matière se désintégrerait littéralement.
Pendant de nombreuses années, on a cru qu’il s’agissait d’une force constante et immuable dans le temps et l’espace. Cependant, au cours des 20 dernières années, le professeur Webb a découvert diverses anomalies dans la constante de structure fine.
« Nous avons trouvé un indice que ce nombre de la constante de structure fine était différent dans certaines régions de l’Univers. Pas seulement en fonction du temps, mais aussi en fonction de la direction de l’Univers, ce qui est vraiment très étrange si c’est exact… mais c’est ce que nous avons trouvé », a expliqué M. Webb.
Pas constant
Webb a d’abord dû éliminer toute possibilité que les observations proviennent d’un équipement défectueux ou de mauvais calculs. Une fois cela fait, la conclusion logique était que la force électromagnétique n’était tout simplement pas constante dans tout l’Univers.
« En rassemblant toutes les données, l’électromagnétisme semble augmenter progressivement au fur et à mesure que l’on regarde plus loin, alors que dans la direction opposée, il diminue progressivement », a déclaré M. Webb.
« Dans d’autres directions du cosmos, la constante de structure fine reste justement cela – constante. Ces nouvelles mesures très éloignées ont poussé nos observations plus loin que jamais. »
Qu’est-ce que cela signifie pour la physique en général ? Eh bien, des études supplémentaires doivent être menées, mais cela pourrait signifier que la théorie de grande unification doit être mise de côté.
« Notre modèle standard de cosmologie est basé sur un univers isotrope, un univers qui est le même, statistiquement, dans toutes les directions », a expliqué M. Webb. « Ce modèle standard est lui-même construit sur la théorie de la gravité d’Einstein, qui elle-même suppose explicitement la constance des lois de la nature. »
« Si ces principes fondamentaux s’avèrent n’être que de bonnes approximations, les portes sont ouvertes à de nouvelles idées très excitantes en physique. »
L’article est publié dans la revue Science Advances.
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
