107 - genese universelle et science fiction

L’ARTICLE

La fin de l’ère inflationnaire se produit vers 10^-32 secondes. La période qui suit va être marquée par l’apparition de la matière et de l’antimatière à partir du vide quantique.

Les particules virtuelles deviennent réelles

Jusqu’à la fin de l’ère inflationnaire, l’Univers était vide au sens quantique du terme. Il ne contenait pas de matière réelle, mais, grâce au principe d’incertitude de la mécanique quantique, des particules et des antiparticules virtuelles surgissaient incessamment du néant pour y retourner aussitôt. Ce qui manquait à ces particules pour devenir réelles, c’était une source d’énergie.

Rappelons que le phénomène à l’origine de l’inflation est la séparation entre la force nucléaire forte et l’interaction électrofaible qui étaient auparavant unifiées. La transition de phase qui clôt l’ère inflationnaire s’accompagne d’une formidable injection d’énergie dans tout l’Univers. Les particules et antiparticules virtuelles vont alors s’approprier cette énergie pour entrer dans le monde réel. La fin de l’inflation marque ainsi l’apparition de la matière et de l’antimatière dans l’Univers.

L’asymétrie matière-antimatière

Un autre phénomène crucial qui se produit est l’apparition d’une asymétrie entre matière et antimatière.

Lorsqu’une particule virtuelle apparaît en empruntant de l’énergie au vide, elle est toujours accompagnée d’une antiparticule virtuelle car la charge électrique de l’ensemble doit rester nulle. On aurait dont pu s’attendre à la création de quantités identiques de particules et d’antiparticules pendant cette phase du Big Bang. La matière et l’antimatière se serait alors annihilées et l’Univers ne contiendrait que des photons, mais ni étoiles, ni planètes, ni vie.

L’Univers contient évidemment plus de matière que d’antimatière. Il doit donc exister à un certain niveau une asymétrie entre matière et antimatière. L’origine de cette asymétrie (on parle de baryogénèse) est encore un sujet de recherche et il n’y a aucune certitude sur ce sujet.

Citons en guise d’illustration une explication possible dans les théories de grande unification qui font appel au concept de bosons X. D’après ces théories, la période de grande unification qui précède l’inflation est caractérisée par la présence des bosons X qui sont capables de transformer les quarks en leptons et vice versa. Lorsque la force nucléaire forte et l’interaction électrofaible se dissocient, ces bosons se désintègrent peu à peu.

La particularité de ce phénomène est qu’il ne respecte pas la symétrie entre matière et antimatière. Ainsi, pour un mode de désintégration donné, la probabilité qu’un boson X donne naissance à un quark n’est pas exactement égale à la probabilité qu’un antiboson X donne naissance à un antiquark. Ainsi, l’équilibre initial entre bosons X et antibosons X est rompu et remplacé par un léger déséquilibre entre quarks et d’antiquark. Après la disparition des bosons X, on compte seulement un milliard d’antiquarks pour un milliard et un quarks.

Plus tard, après l’annihilation mutuelle de la matière et de l’antimatière, cette différence infime permettra à la matière de finalement prendre le dessus et à l’Univers tel que nous le connaissons de se développer.

COMMENTAIRES

Un esprit critique ne manquera pas de dénoncer les incohérences de ce texte qui résume la version officielle de la genèse universelle. Tout d’abord, nous sommes heureux de savoir que des particules virtuelles surgissent du néant, ce qui revient à porter mettre le zéro à la puissance au carré. Mais elles y retournent aussitôt si bien que comme particules virtuelles qui n’existent pas elles retournent illico à l’état d’inexistant. Cela est rendu possible grâce au  bâton magique  du principe d’incertitude  qui permet toutes les  manœuvres de camouflage puisque cela se passe dans un espace-temps dont on ne sait rien.

Deuxièmement, on nous apprend qu’il y a apport soudain d’énergie sans nous en préciser l’origine, le mode de production, le lieu où finalement elle se trouvait en attente pour agir.

Troisièmement : Et la matière surgie sans que l’on sache comment se produisent électrons, protons, neutrons selon des conditions de masse précises. Seulement grosse difficulté : normalement les particules se produisent par paire p+,p- et n+,n- ce qui conduit à leur annihilation. Or point d’annihilation puisque la matière domine. Il y a dû y avoir une asymétrie dont ne sait pas grand-chose. On invente alors une infime distorsion originelle pour permettre à la matière de finalement subsister. Or, si la quasi majorité de la matière produite s’annihile, cela implique des températures telles que les quelques neutrons et protons qui auraient échappés par miracle à l’annihilation seraient pris dans cette fournaise et devraient à leur tour se transformer en rayonnement !

Comme on le constate, la nucléosynthèse primordiale standard est un assemblage bricolé de fantaisies où l’on ne trouve pas l’ombre d’un positionnement solide. L’explication capitale qui pourrait donner cohérence à l’ensemble y est absente à savoir le mode même de production des trois particules fondamentales. La violation du principe de création par paire est traitée comme une question accessoire alors même qu’il s’agit de la procédure de création de la matière sans laquelle aucune genèse ne peut avoir de sens !

Dans la genèse que nous proposons sur ce blog et sur nos sites se trouvent quelques solutions aux problèmes soulevés ici.