Et si la gravité n’était pas une force fondamentale, mais l’expression d’un processus thermodynamique ?
Des chercheurs de l’Imperial College de Londres ont proposé une théorie gravitationnelle novatrice, publiée dans Physical Review Letters, qui pourrait expliquer l’accélération de l’expansion de l’univers sans recourir à l’énergie sombre.
La relativité générale d’Einstein décrit la gravité comme la courbure de l’espace-temps à quatre dimensions. Bien qu’elle soit efficace dans de nombreux cas, elle ne parvient pas à expliquer certains phénomènes, notamment le problème de la constante cosmologique, qui fait référence à l’écart entre l’énergie observée du vide et les valeurs prédites par les théories quantiques.
En 1995, le physicien Ted Jacobson a suggéré une approche alternative : plutôt que d’explorer les propriétés thermiques de la gravité, il a proposé de dériver la gravité à partir de la physique thermique. João Magueijo, un chercheur de l’Imperial College, a trouvé cette idée prometteuse et a consacré plusieurs années à son exploration.
Lors d’un séjour sur une île grecque, Magueijo a réalisé que les tentatives antérieures avaient échoué en cherchant à adapter des théories gravitationnelles existantes. Il a donc décidé de modéliser la gravité comme un cycle d’Otto, un modèle thermodynamique utilisé pour décrire les moteurs à essence, en intégrant d’autres contributions thermodynamiques.
Le résultat de leur recherche a permis d’établir une théorie gravitationnelle qui autorise la création et la destruction de matière et d’énergie. Cela pourrait sembler en contradiction avec les principes fondamentaux de la physique, mais les chercheurs ont constaté que leur modèle reproduisait l’accélération de l’expansion cosmique sans recourir à l’énergie sombre ou à la constante cosmologique.
Cette théorie est encore à ses débuts et reste spéculative. Les chercheurs prévoient de mener des études supplémentaires pour confronter ses prédictions aux données cosmologiques modernes. Magueijo souligne que toute nouvelle théorie doit être validée par l’observation.
Source : Physical Review Letters
