Un astrophysicien remet en question un aspect crucial de la relativité générale

La théorie générale de la relativité d’Albert Einstein, bien que révolutionnaire dans sa capacité à décrire la gravité en termes d’espace-temps courbé, présente des lacunes persistantes. Ces lacunes ont incité des chercheurs tels que Hamidreza Fazlollahi, étudiant diplômé en astrophysique à l’université russe de l’Amitié des peuples, à remettre en question certains aspects fondamentaux de cette théorie emblématique dans une étude publiée dans The European Physical Journal C. 

Défis de la relativité générale

La force gravitationnelle est la force qui attire les objets de masse les uns vers les autres. Les modèles de gravité doivent expliquer pourquoi les masses s’attirent, que ce soit dans le cas de galaxies qui entrent en collision ou d’une lune qui défie l’inertie dans son attraction vers une planète. La relativité générale d’Einstein a révolutionné la compréhension de la gravité en la conceptualisant comme la courbure de l’espace-temps causée par la présence de masse et d’énergie. 

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Cependant, cette théorie se heurte à des défis majeurs lorsqu’elle est confrontée à des phénomènes tels que la cohésion des noyaux atomiques et l’expansion de l’Univers. Ces défis nécessitent souvent l’utilisation de deux théories distinctes – la relativité générale et la mécanique quantique – créant ainsi un désaccord conceptuel fondamental dans la compréhension de la nature.

Un aspect clé de la relativité générale est l’hypothèse selon laquelle la courbure de l’espace-temps est compatible avec la conservation de l’énergie et de la quantité de mouvement. Dans un Univers plat et vide, cette hypothèse est tout à fait vraie. Cependant, l’Univers est courbé et bosselé, et il est rempli d’électrons, de particules virtuelles et de galaxies qui vont et viennent.

La proposition de Fazlollahi

Le physicien anglais Peter Rastall a proposé en 1976 une variante subtile du modèle conventionnel de la gravité. Il a suggéré qu’il existait une relation non triviale entre la matière et la courbure de l’espace et du temps, qui permettait la conservation de l’énergie et de la quantité de mouvement.

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Fazlollahi propose une approche innovante qui réexamine une loi mathématique impliquant l’énergie et la quantité de mouvement. Il s’est tourné vers la thermodynamique relativiste, qui est l’étude des échanges d’énergie dans des conditions extrêmes, afin de découvrir des transformations d’énergie et de quantité de mouvement similaires aux équations de la relativité générale.

Le résultat est une nouvelle théorie qui met en lumière certaines hypothèses de base sur la façon dont la gravité a émergé d’un espace-temps courbe, tout en permettant d’expliquer des phénomènes tels que l’expansion de l’Univers. De plus, cette recherche pourrait ouvrir la voie à de nouvelles avancées dans le domaine de la physique théorique, en stimulant de nouveaux débats et en incitant à des expériences qui pourraient mettre à l’épreuve cette nouvelle théorie de la gravité.

Réévaluant les fondements de la relativité générale, Hamidreza Fazlollahi offre une nouvelle perspective sur la nature de la gravité dans l’Univers. Il propose un cadre théorique alternatif qui remet en question certaines des hypothèses fondamentales de la relativité générale, ce qui permet de proposer des solutions potentielles à certains des défis persistants auxquels est confrontée cette théorie emblématique.

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