Le pouvoir de l' imaginaire ( n°565) : THE END OF THE UNIVERSE ???DEATH OF LIGHT ???? ( follow)

 LE POUVOIR 565

Continuation du dialogue  d’hier

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-« Puisque  tu n’as ni les prémisses théoriques   ni les résultats de manips pour la mort des  neutrinos    , j’aimerais bien  PAPY  , que nous passions à un sujet autrement plus difficile     la  mort de tous les types de   vecteurs d’énergie   :ondes électromagnétiques ; gluons , gravitons ou ondes gravitationnelles   et peut être même  les  Cordes …..

-Non pas celles-là, CLARA !, je les range parmi les théories hérétiques et je les développerai plus tard …… Reparlons si tu veux des ondes électromagnétiques (quoique je l’ai déjà traité sur le  NOUVEL OBS ) …Et  d’abord  au nom de la thermodynamique   , je ne veux pas que tu parles de « mort »  ….L’ENERGIE NE MEURT PAS  ..NE SE PERD PAS …ELLE SE TRANSFORME OU SE DISPERSE  ETC   

-«Je crois que c’est sur ce point qu’il faut que tu insistes ,PAPY , puisque ,en définitive  , tu ignores  s’ il existe des bulles locales d’univers indépendantes  «  closes »  ou  si  certaines sont reliées ….C es bulles d’univers multiples à la LINDE  ,ce sont des hypothèses  philosophiques ou de la  science – fiction !

-«  C’est pourquoi aujourd’hui  je vais te proposer de repartir non de supputations  mais de travaux expérimentaux et théoriques récents  ……."Que savons-nous réellement des photons?", S’est demandé le physicien des particules Julian Heeck à l'Institut Max Planck de physique nucléaire à Heidelberg, en Allemagne. "Ils ont conduit à plusieurs révolutions dans la science, mais leurs propriétés restent encore un casse-tête."

Et il est parti dans une direction que j’ai sondée  moi-même  il y a dix ans…Si les photons se fatiguent  , pour une cause ou une autre , admettons que leur fréquence  tombe en dessous de la valeur de 1  Hertz ….Dans l’équation  de l’électromagnétisme , N  la fréquence  est égale à  la  longueur de  la célérité de l’onde dans le vide  , divisée par  la longueur d’onde λ  , ….Donc comme celle-ci est contrainte à la valeur  299 792 458 m  , chaque fois que la longueur d’onde λ est plus grande que cette valeur   , la fréquence N passe en dessous de la  valeur 1……. Et on peut se poser la question : que devient ce photon hyper-hertzien  ???J’avais répondu, il  ne peut que  dégénérer, non  en particules douées de masse    mais en ondes désordonnées   ; autrement dit  du bruit cosmique ….. JJ  M quant à lui  en refait  de la «  pré matière » ….Et  DM  en refait  lui   des OSCAR …..

-«  Et qu’a répondu ton professeur chercheur ???

-« Si un  photon tombe ainsi  en panne, les résultats d'une telle désintégration doivent être des particules encore plus légères  que lui  et  qui voyageraient encore plus vite que les photons. …… bref des neutrinos légers ….

-«  Non PAPY ! Rappelle-toi le tumulte déclenché il y a 5 ans par  la manip OPERA/CERN/GRAND SASSO   et le démenti  FORMEL ensuite  ! Les neutrinos ne sont pas supraluminiques  …..Il doit trouver autre chose !

-«  Mais Julian Heeck n’est pas homme à s’arrêter en chemin  ! Vas voir son site, à l’université libre de  BRUXELLES !Son raisonnement est subtil … La notion de vitesse de la lumière en tant que limite de vitesse cosmique est basée sur l'hypothèse que les photons, n'ont pas de masse…  Et on sait que  les rayonnements  les plus durs  , les gammas ont une  énergie ou  une «  masse  au repos fictive  » plus lourde (  > 124 keV  pour > 30 EHz )que les très longs photons hertziens (12,4 feV pour 3 Hz)…..Qu’adviendrait-il si contre toute attente  cette minuscule masse  existait ??? …  Je te rappelle CLARA que les observations du champ magnétique du soleil ont déjà prouvé que le photon, s'il pèse quelque chose reste de 10^-54 kilogrammes,  en  limite expérimentale actuelle …

-«  Qu’a-t-il fait de cette valeur  PAPY ??

-«  Cela ne l’a pas arrêté ! Pour trouver la limite de la durée de vie du photon  , Heeck a  interrogé l’Univers lointain et analysé les observations de la lumière «  antique » du rayonnement de fond diffus cosmologique  (CMB)qui traverse tout  l'univers et qui date de quelques centaines de milliers d'années après le temps bigbang

. Mais il existe  une  courbe de  rayonnement de corps noir, qui indique  l'intensité de la lumière, en fonction de sa longueur d'onde justifiée par les calculs de PLANCK-EINSTEIN( B(f) = f3 / [exp(f/T).

 Si des photons se fatiguaient, alors qu'ils voyageaient à travers l'univers,  sur le CMB  ,on   verrait moins de lumière «  légère » à basse énergie ( donc plus rouge) que celle prévue par la loi de rayonnement du corps noir, car la lumière rouge devrait se fatiguer   voire disparaitre  plus tôt que la lumière bleue….Or  le fond diffus CMB semble se comporter comme un corps noir parfait. Aucune lumière de faible énergie ne semble manquer à l’appel , ce qui indique que très peu de photons, , se sont décomposés   ou ont  disparu depuis 13,7 milliards d'années. Cette analyse a permis à Heeck de calculer que la durée de vie minimale d'un photon est de 10^18, soit un milliard de milliards d'années.

Cette vie peut te  sembler une éternité, mais pour un photon voyageant à la vitesse de la lumière, il passe  presque  en un  clin d’œil !. En raison de l'effet de dilatation du temps prédit par la théorie de la relativité restreinte, un milliard de milliards (un quintillion) d'années sur Terre ne représente que trois ans pour un photon, dans son référentiel  propre …

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-« Ceci m’interpelle déjà  PAPY ! Dans ce si long voyage  , je ne vois pas pourquoi négliger les interactions des photons et de la matière  et  tout  ce qui pourrait avoir  entrainé un effet plus ou moins  important si  les photons avaient de très petites masses. Par exemple, les photons peuvent avoir été absorbés par la matière interstellaire et réémis…Ca me rappelle trop les conclusions prématurées sur  la mission  USA ,BICEP2, au pôle sud  

 -« Tu as raison CLARA  et certains physiciens pensent que  Heeck devrait refaire son calcul  avec des données plus fraiches que COBE  et  par ailleurs on peut aussi se demander si le spectre du CMB pourrait, en théorie, ne pas être exactement un spectre de corps noir si l'équilibre thermodynamique n'était pas parfait avant le découplage/recombinaison…..Quoiqu’ ‘il en soit  le satellite COBE  lui a donné des limites très strictes sur les distorsions possibles du spectre de corps noir:|µ| < 10^-4 et  y < 10^-5 et elles seront peut être encore plus  faibles !

 A SUIVRE