Les photons en limite de la bulle univers

Quand on observe les galaxies lointaines, la longueur d'onde des photons reçus est plus grande que celle attendue. En effet l'analyse locale du spectre des atomes connus, présente des raies caractéristiques qui sont élargies dans ces « vieux » photons. Deux explications ont été soulevées :

a) la « fatigue » de la lumière : expression de Fritz Zwicky qui laisse entendre que l'univers n'est pas en expansion mais que les photons perdent de l'énergie en voyageant.

b) l'univers est en expansion, selon Hubble et le modèle standard (MS), car le voyage des photons dans l'espace-temps, étire la longueur d'onde des photons en fonction du carré de la distance.

La réponse est-elle binaire ? Non car les deux phénomènes sont à l’œuvre. En fait la proportion est telle que la réalité est proche à 99,9 % de celle de Hubble.

Mais pour répondre à cette question, il faut déjà expliquer ce qu'est un photon. Mais le MS ne l'a-t-il pas déjà fait ? Que nenni, il l'a seulement décrit et classé. Certains se demandent quel est le sort final de ces photons. Le modèle OSCAR indique que les photons sont les vecteurs des flux d'énergie dans le sens {quantique → subquantique}. Que ce soit un électron orbital qui revienne d'un état excité où l'annihilation d'une paire électron-positron, il s'agit toujours de rendre l'énergie empruntée. Quand un électron orbital passe « spontanément » vers un état excité, il s'agit toujours d'une extraction d'énergie subquantique, liée à des perturbations issues d'une localité étendue.

Selon le modèle oscar, le photon est un oscillateur transverse de type : {quantique ↔ subquantique} où les masses opposées s'annulent. Prenons la « création » locale d'une paire électron-positron. En labo, on injecte l'énergie requise {quantique → subquantique} et le niveau subquantique réagit en un temps très court (10^–21 s) en émettant selon {subquantique → quantique}, une paire électron-positron. En fait ce n'est pas une  « création » mais juste un boson subquantique qui se scinde en deux parties (ou deux monopoles). Ensuite la paire s'annihile et retourne d'où elle vient {quantique → subquantique} via deux photons sans masse ! Ils forment un système oscillant à double localités :

{quantique⁺ ↔ subquantique^–} + {quantique^– ↔ subquantique⁺}

Mais le retour en mode ondulatoire, vers l'ensemble de la bulle-univers (BU), se fait à vitesse limitée, c. Le modèle oscar indique que le rayon maximum de la BU est de 198 G.y.l. (1). L'annihilation primordiale, vue ici à l'âge actuel de 13,8 G.y, s'est produite à la distance de ~ 7 G.y.l. Il montre ci-après que la température du fond diffus (2,725 K), émise sur le BEC, à celle de l'électron (T_e) s'est amortie en 1/r² (2). 

  (1) En bas à droite, 3 modes de calcul donne le rayon max : R = 198 G.y.l.

(2) Au milieu à gauche, l'âge de l'univers nous donne la position-vitesse de notre couche d'expansion à 0,509 c.

Selon le modèle, tous les photons disparaitrons au moment où ils auront atteint les confins de la bulle-univers au terme de l'expansion. Il vient que le taux de la composante « fatigue » des photons, se trouve dans le ratio carré de notre position r(t) ~ 7 G.y.l., sur le rayon maximal R.

τ = 1 + [r(t) / R]² = 1,0012

Ainsi les galaxies lointaines sont 0,1 % plus proches que ce que laisse entendre le décalage spectrale, z. Cette loi dit que le décalage vers le rouge (allongement de la longueur d'onde et donc réduction de la fréquence attendue) agit comme suit :

c [(z+1)² – 1] / [(z+1)² + 1] = v (éloignement)

avec z = (λo – λ_G) / λo, soit le décalage spectral / sur la longueur d'onde d'origine. Ensuite le MS donne la constante de Hubble sous la forme : 75 km/s / Mpc. Cette forme compliquée n'est autre que l'inverse de l'âge l'univers. En unité universelle (que les tenants du MS s'acharnent à ne pas respecter*), cela donne tout simplement : 2,3×10^–18 s^–1 = 1/13,78 G.y.l^–1.

Le modèle OSCAR est en cours de construction et à ce titre, il évolue. En première analyse, je pensais que les photons seraient renvoyés par les bords. Mais cela s'est révélé incompatible avec le principe de dualité de localité. La bulle-univers, plongée dans le monde stochastique, ne fait que s'y dissoudre lentement. La matière se transforme en photons qui eux-mêmes, retourneront comme éléments du tissu de l'espace-temps. 

 

*cela me rappelle les médecins du moyen âge qui masquaient leur totale ignorance en parlant latin. Il y a bien sûr l'effet du conservatisme ambiant où il est de bon ton de s'exprimer dans les anciennes unités qu'utilisaient les pionniers du début du siècles derniers.