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Cosmologie quantique à boucles

7 Décembre 2008, 10:59am

Publié par Fabien Besnard

Je voudrais signaler un article récent d'Ashtekar qui fait le point sur les progrès dans le domaine de la cosmologie quantique à boucles (loop quantum cosmology). Sans trop rentrer dans les détails techniques, il expose bien les problèmes conceptuels auxquels ce domaine en plein essor doit faire face. La LQC est l'application à la cosmologie de la gravité quantique à boucles (LQG).
Le principal résultat est la résolution de la singularité initiale dans de nombreux modèles différents : autrement dit, il n'y a pas de big bang. Quand l'univers atteint une densité critique, de l'ordre de la densité de Planck, il "rebondit" : le big bang est remplacé par un big bounce, et il n'y a jamais ni densité ni courbure infinie. Les effets quantiques résolvent la singularité de même qu'ils évitent à l'électron de l'atome d'hydrogène de spiraler vers le noyau, comme la théorie classique le prédit.
Par ailleurs, les effets quantiques ne se manifesteraient que dans les très hautes densités, étonnamment proches de celle de Planck, ce qui valide l'approximation classique utilisée dans les modèles de cosmologie inflationnaire.

La cohérence et la convergence de ces résultats permettent d'envisager une résolution des singularités dans tous les modèles d'univers, ce qui serait un beau succès pour la LQC, et donc indirectement pour la LQG. Il faut noter que l'ancêtre de la LQG, la géométro-dynamique de Wheeler et De Witt, et son application à la cosmologie ne parvenaient pas à ce résultat.

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Marc 23/12/2008 11:19

Il y a justement un article de Pour la Science à ce sujet ce mois ci.