La grande force de
la théorie de l'expansion de l'Univers, c'est qu'elle s'appuie sur un fait
d'observation incontestable : le décalage spectral dont l'effet est proportionnel
à la distance. La théorie de l'expansion de l'univers et partant toute la
cosmologie moderne a pour premier fondement expérimental qu'une interprétation
particulière de l'effet Doppler. L'astronomie spatiale nous permettant
d'apercevoir des objets de plus en plus lointains, la mesure des galaxies en
fuite nous donne des vitesses qui s'approchent dangereusement de celle de la
lumière. De telles vitesses sont
inconcevables dans le cadre des lois physiques que nous connaissons. Les
galaxies s'éloigneraient les unes des autres car nous constatons que les raies
spectrales virent vers le rouge, ce qui est la preuve manifeste d'un objet en
fuite.
L'observation
rapporte (Hubble) que la vitesse de fuite est proportionnelle à l'éloignement :
les galaxies s'échapperaient d'autant plus vite qu’elles seraient plus
lointaines. De fait, les astronomes d'aujourd'hui nous donnent des vitesses
d'éloignement proprement prodigieuses (plus 140.000 km/s ; vitesse orbitale de
la terre : 29 km/s, du soleil 250 km/s).
Des galaxies dont
les masses seraient équivalentes à plusieurs centaines de milliers de milliards
de masses solaires seraient ainsi emportées à ces vitesses limites alors que
seules des particules de masse infime nous semblent autorisées à la frôler. Nous
devons accepter sans étonnement aucun les conséquences d'une stricte
application de la loi de Hubble.
Mais, ici
intervient une distinction entre l'effet Doppler classique que l'on peut
observer en provenance d'étoiles relativement proches, du décalage spectral
cosmologique. Dans un cas, il s'agit d'un mouvement classique : une étoile se
déplace dans l'espace. Dans l'autre, chaque galaxie est au repos, c'est l'espace dans son ensemble qui se
dilate par le procédé de la comobilité. Il s'agit pourtant du même effet
observé mais sa cause en est différente. Par comobilité, il faut entendre une
pression/déplacement de l’espace qui emporte étoiles et galaxies.
Lorsque, comme nous le pensons, les progrès de l'observation
permettront d'apercevoir des quasars dont les vitesses de fuite seront
équivalentes voire supérieures à C, ces objets n'auront d'autres choix que de
se transformer intégralement en rayonnement, encore que la relativité interdise
à des corps massifs d'atteindre la vitesse de la lumière. Mais qui plus est, à
supposer que ces galaxies demeurent en dessous mais proches de C, les
rayonnements émis dans la direction de leur mouvement ne pourront guère
s'éloigner de l'astre émetteur !
L'interprétation en
termes de mouvement dans l'espace décrit par la relativité restreinte devient
donc précisément invalide au moment où surgit le paradoxe d'une vitesse de
récession supérieure à la vitesse de la lumière. Ce paradoxe est résolu dans le
cadre de la relativité générale qui permet d'interpréter la loi de
Hubble-Lemaître non pas comme un mouvement dans l'espace, mais une expansion de l'espace lui-même. Dans ce cadre-là, le postulat
d'impossibilité de dépassement de la vitesse de la lumière fréquemment (et
improprement) employé en relativité restreinte se reformule de façon plus
exacte en énonçant qu'aucun signal ne peut se déplacer à une vitesse supérieure
à celle de la lumière, les vitesses étant localement mesurées par des observateurs dans des régions où
l'espace peut être décrit par la relativité restreinte (soit à petite échelle).Cela
signifie que la loi de Hubble ne s’applique qu’à petite échelle, c’est-à-dire là
ou justement il est impossible « localement » de dépasser la vitesse
de la lumière. Autrement dit un observateur situé à 15 ou 18 milliards d’année
lumière ne verra pas la galaxie dépasser C alors même que sur la Terre le
décalage nous l’indiquera. Qui a raison ? Quelle est la vérité physique réelle ? Subtilités et subterfuges de la relativité dont la vérité dépend du lieu ou elle est affirmée !!
De fait, l'astrophysique contemporaine se trouvera bientôt
dans une impasse : le constat de vitesses de fuite de plus en plus élevées va
faire peser de sérieux doute sur la validité de l'interprétation standard de
l'effet Doppler, et son cadre théorique ne lui fournit aucune issue explicative
satisfaisante. Mais tout porte à croire qu'entre la vérité du réel et celle de
la théorie, c'est cette dernière qui sera choisie. La raison en est simple :
aucune explication alternative n'a pu rendre compte de l'effet Doppler. Il ne
peut être dû, comme l'ont proposé certains physiciens opposés à l'expansion, à
une "fatigue de la lumière", à une perte d'énergie résultant du choc
avec des particules rencontrées en cours de parcours, ce qui se repère
facilement dans le changement de la structure du spectre.
Reste que l'effet Doppler est proportionnel à la distance
d'éloignement de l'astre et que qu'il doit bien se trouver une explication qui
tienne à cet espace parcouru. Ce concept d'un univers évolutif, en expansion, est
contenu dans les équations de la relativité générale. La relativité générale
explique que ce ne sont pas les galaxies qui se déplacent dans l'espace, mais
le tissu spatial lui-même qui se dilate. Si nous récusons tout à la fois, comme
causes du décalage
spectral cosmologique, l'effet des chocs
sur la matière rencontrée et la fuite des astres, il nous faudra rechercher la
raison dans un tout un autre phénomène.
De fait, pour que la lumière rougie en provenance des
étoiles nous parviennent intacte, sans floue ni affaiblissement différencié de
son spectre, il faut que la cause à l'origine de l'affaiblissement de l'énergie
soit totalement uniforme, homogène, isotrope. Cette cause ne peut être trouvée
ailleurs que dans les propriétés de l'espace. Ainsi, nous savons que l'espace
contient des rayonnements de fond
d'énergie quasi uniforme dans toutes les directions. Tout photon qui traverse
l'espace pourrait voir son énergie baisser lors son déplacement par la présence
interne de ces rayonnements de faible énergie (2.7K) qui constituent une sorte
résistance interne de l'espace. La
valeur de cette résistance est par définition proportionnelle à la distance
parcourue. Par ailleurs, nous savons que le vide est animé de fluctuations
dites fluctuations quantiques et qu'ainsi il apparaît être le siège de
phénomènes qui doivent être pris en compte dans l'analyse des causes du
décalage spectral.
Cependant, nous nous
trouvons ici devant une difficulté majeure : les contraintes de la métrique de la
relativité qui n'accorde aucune propriété particulière à l'espace indépendante
de celles de la matière. Il s'agira donc de dissocier radicalement, à
l'encontre de la métrique relativiste, les catégories d'espace et de temps, en évitant de les
fondre dans une mathématique qui diluerait toute signification phénoménologique
propre.
Il est évident que
nous sommes confrontés à une interprétation, univoque, dogmatique de l'effet
Doppler qui peut fournir dans certains cas d'observations d'excellents
résultats, mais qui ne saurait servir de soutènement très sérieux à cette
prétendue expansion de l'univers. Mais, de surcroît, est-on sûr que le photon
est doté d'un mouvement illimité, qu'il peut parcourir des distances infinies
sans que jamais l'espace ne lui oppose la moindre inertie ? Il paraît tout à
fait déraisonnable de penser que la lumière qui parvient des galaxies les plus
lointaines après des milliards d'années-lumière de voyage puisse nous atteindre
pure de tout évènement, comme intacte et préservée depuis son origine. Dans
cette argumentation, la distance ne saurait intervenir comme facteur pour
expliquer le décalage spectral.
Par ailleurs, il
est évident que lorsqu'un rayonnement
traverse des amas de poussières, celles-ci absorbent une partie de
l'énergie du photon et décale vers le rouge son spectre. Ainsi, certains
observations ont montré qu'une galaxie
située DEVANT une autre pouvait avoir un décalage spectral et une vitesse de
fuite supérieure : si elle est entourée d'un anneau de poussières, elle peut
absorber une partie de la lumière d'un compagnon plus lointain qui apparaît dès
lors fuir moins rapidement.
En définitive,
toute la cosmologie contemporaine repose principalement sur ce fait observationnel dont l'interprétation
univoque nous semble extrêmement limitée et contestable. Les astronomes ont
découvert une loi dont la simplicité lui confère une beauté et une séduction
sans égale. Dans une discipline ou les certitudes expérimentales ne sont guère
aisées à obtenir, il était tentant de fortifier un fragile savoir autour d'une
vérité assurée et rassurante. Malheureusement, on ne saurait s'aventurer à
reconstruire tout un univers, avoir la prétention d'en décrire son histoire et
son évolution et extrapoler à partir de ce seul effet Doppler toute une série
de conséquences
Cette simple
affirmation : plus un objet est lointain, plus il va vite nous paraît d'un
simplisme extravagant. Nous connaissons
en astronomie les mouvements
gravitationnels autour d'un centre et les vitesses orbitales sont d'autant
moins rapides que l'astre satellisé est plus éloigné. Ici, nous avons une loi
mécanique fondée, justifiée et vérifiée.
Il nous semble donc
improbable que les galaxies puissent échapper à cette lois générale de la
gravitation entre masses et que pour elles seules existeraient un mouvement
rectiligne uniformément accéléré d’expansion qui aurait pour vertu d'annuler
tous les effets d'attraction mutuels. La loi de Hubble nous est donc donnée
comme une exception non fondée aux lois de la gravitation. L'énergie acquise
par les galaxies ne pourrait s'expliquer que par les effets centrifuges
consécutifs au big-bang de sorte que la
vitesse d'expansion soit supérieure à l'attraction gravitationnelle. Mais on ne
comprend pas pourquoi l'explosion primordiale aurait transmis des énergies
cinétiques différentes.
Le recours à une
force d'expansion produit par l'espace
lui-même permet de contourner toutes ces objections en mettant en place le
principe d'une force centrifuge inconnue et nouvelle qui n'aurait pourtant
aucun des attributs d'une force classique.