Introduction

Dans le document: » La valeur des constantes G et c est-elle imposée par l’univers? Mise à jour 10/12/21″, nous avons défini la force de Planck f_p à partir de l’équation de la dynamique f = m. g en utilisant les dimensions de Planck (constante de Planck, longueur de Planck, masse de Planck et temps de Planck). La valeur trouvée est f_p = c⁴/G = 10⁴⁴ newtons.

Cohérence entre rationalisme et réalisme

Nous avons montré que c’est cette force de Planck, qui figure dans l’équation d’Einstein, qui assure la cohérence dimensionnelle entre le membre de gauche de l’équation, de nature géométrique et le membre de droite de nature physique.

Autrement dit, comme la relativité est une théorie géométrique de la gravitation, théorie qui est un produit de l’esprit du physicien (rationalisme), La force de Planck assure la cohérence entre l’esprit du physicien et le monde physique (réalisme), ce qui lui confère le statut de paradigme clé pour ouvrir l’accès au monde physique.

Indépendance d’échelle

Nous avons montré que comme elle est indépendante de la valeur de la constante de Planck, il n’y a pas de raison pour ne pas considérer cette force comme une constante de la gravitation à toute autre échelle que celle de Planck (la plus petite physique), en particulier à l’échelle de l’univers (la plus grande physique) où par simple analyse dimensionnelle nous pourrons en déduire des paramètres des lois.

De par sa présence dans l’équation d’Einstein, nous allons la retrouver dans ses solutions, en particulier dans la propagation des ondes gravitationnelles, réaction à une perturbation de la solution d’équilibre, ce qui va nous permettre de définir une inertie de l’univers

Des mystères expliqués

A l’échelle de l’univers, nous avons vu qu’elle pouvait expliquer le facteur de 10¹²² d’écart entre l’énergie du vide telle que prédite par la mécanique quantique et la constante cosmologique mesurée par les observations (SN1A, CMB, ..) supposée régir l’accélération de l’expansion.

Plus encore, en considérant cette force de Planck et les paramètres de l’univers (masse de l’univers, âge de l’univers), on pouvait en déduire les valeurs de G (constante de gravitation) et c (vitesse de la lumière) et vice-versa bien-entendu !

Ce qui tendrait à prouver que ces constantes G et c ne sont pas « arbitraires » mais dépendent de l’univers, une idée plutôt réconfortante.

Par ailleurs son utilisation pourrait résoudre le problème de l’incompatibilité entre les mesures de la constante de Hubble à z < 1 (SN1A par exemple) et celles à z >> 1 par l’étude du CMB, car si on la considère comme paradigme alors la constante cosmologique n’est plus constante mais dépend du temps.

L’objet de ce qui suit est de mieux cerner le rôle de cette force et de proposer une approche en prenant cette force comme principe directeur.

Quelle phénoménologie rattacher à cette force de Planck

Comme sa valeur, son établissement et certaines de ses propriétés annoncées ont déjà été traitées dans le document cité, nous nous attachons ici à introduire l’analyse de la phénoménologie qu’elle peut représenter.

Nous l’avons utilisée comme un paramètre « invariant d’échelle » car son expression, ne faisant intervenir que les constantes G et c, n’en dépendait pas, à priori de l’échelle.

Nous en avons ensuite comparé les échelles, en comparant la valeur de la constante de Planck h (ou h) avec la valeur qui faut lui attribuer (h_u) pour conserver la valeur de la force de Planck à l’échelle de l’univers, avec la masse et l’âge de l’univers, par la formule définissant cette force de Planck à l’échelle de Planck.

Le rapport de 10¹²², tant décrié, a été déduit de cette comparaison. On peut contester le fait que cette force soit un paramètre « directeur fondamental » de la cosmologie. Il faudrait relier cela à un principe qui ferait consensus (ou presque).

La constance de ce paramètre est bien cohérente avec le fait qu’à l’échelle de l’univers il est homogène et isotrope.

Conclusion

Cette piste, qui apporte des réponses intéressantes et compatibles avec ce que la nature nous révèle par les observations, mérite d’être explorée même si son fondement peut sans-doute être amélioré.

Voir : La valeur des constantes G et c est-elle imposée par l’univers? Mise à jour 10/12/21″ pour plus de détails.