Theories d'une vitesse de lumiere variable

Theories d'une vitesse de lumiere variable

Théories d'une vitesse de lumière variable

Les concepts de vitesse de la lumière variable soutiennent que la vitesse de la lumière dans le vide, généralement notée c, pourrait ne pas être constante dans certains cas.

NB : Il est vrai que la vitesse de la lumière peut varier quand elle traverse un milieu qui n'est pas vide, comme l'eau. Cependant ce n'est pas le propos de ces théories (controversées) qui supposent que la valeur théorique de c (vitesse limite relativiste) pourrait varier dans certaines conditions.

Vitesse de la lumière variable en cosmologie

Des théories de la variation de la vitesse de la lumière ont été proposées indépendamment par Jean-Pierre Petit en 1988[1]'[2]'[3]'[4] puis John Moffat en 1992[5] et popularisées par le duo Andreas Albrecht et João Magueijo en 1998[6]'[7]'[8]'[9]'[10]'[11] pour expliquer le problème de l'horizon en cosmologie et proposer ainsi une alternative à l'inflation cosmique.

Dans le modèle de Petit, la variation de c accompagne la variation conjointe de toutes les constantes physiques combinées aux changements de facteurs d'échelle dans l'espace-temps pour que toutes les mesures et équations de ces constantes demeurent inchangées au cours de l'évolution de l'Univers. Les équations de champs d'Einstein demeurent invariantes sous la variation conjointe de c et G dans la constante d'Einstein. Les derniers modèles restreignent la variation des constantes dans les hautes densités énergétiques de l'Univers à ses débuts.
Bien que ces travaux soient les premiers dans le domaine, ils reçurent peu de médiatisation dans la communauté scientifique (encore aujourd'hui).

L'idée de Moffat et du duo Albrecht-Magueijo est que la lumière se soit propagée à des ordres de grandeur bien plus élevés dans l'univers primitif, laissant le temps aux régions distantes de l'Univers en expansion d'interagir entre elles.
Mais il est moins clair comment cette théorie répond aux problèmes des monopôles, à l'isotropie de l'Univers.

Références

  1. ↑ (en) J.P. Petit, « An interpretation of cosmological model with variable light velocity », dans Mod. Phys. Lett. A, vol. 3, no 16, 1988, p. 1527–1532 [texte intégral lien DOI] 
  2. ↑ (en) J.P. Petit, « Cosmological model with variable light velocity: the interpretation of red shifts », dans Mod. Phys. Lett. A, vol. 3, no 18, 1988, p. 1733–1744 [texte intégral lien DOI] 
  3. ↑ (en) J.P. Petit, M. Viton, « Gauge cosmological model with variable light velocity. Comparison with QSO observational data », dans Mod. Phys. Lett. A, vol. 4, no 23, 1989, p. 2201–2210 [texte intégral lien DOI] 
  4. ↑ (en) P. Midy, J.P. Petit, « Scale invariant cosmology », dans Int. J. Mod. Phys. D, no 8, 1989, p. 271–280 [texte intégral] 
  5. ↑ (en) J. Moffat, « Superluminary Universe: A Possible Solution to the Initial Value Problem in Cosmology », dans Int. J. Mod. Phys. D, vol. 2, no 3, 1993, p. 351–366 [lien DOI] Article disponible sur arXiv : gr-qc/9211020. (en)
  6. ↑ (en) J.D. Barrow, « Cosmologies with varying light-speed », dans Phys. Rev., 1998 Article disponible sur arXiv : astro-ph/9811022. (en)
  7. ↑ (en) A. Albrecht, J. Magueijo, « A time varying speed of light as a solution to cosmological puzzles », dans Phys. Rev., vol. D59, 1999, p. 043516 Article disponible sur arXiv : astro-ph/9811018. (en)
  8. ↑ (en) J. Magueijo, « Covariant and locally Lorentz-invariant varying speed of light theories », dans Phys. Rev., vol. D62, 2000, p. 103521 Article disponible sur arXiv : gr-qc/0007036. (en)
  9. ↑ (en) J. Magueijo, « Stars and black holes in varying speed of light theories », dans Phys. Rev., vol. D63, 2001, p. 043502 Article disponible sur arXiv : astro-ph/0010591. (en)
  10. ↑ (en) J. Magueijo, « New varying speed of light theories », dans Rept. Prog. Phys., vol. 66, 2003, p. 2025 [lien DOI] Article disponible sur arXiv : astro-ph/0305457. (en)
  11. ↑ (en) J. Magueijo, Faster Than the Speed of Light: The Story of a Scientific Speculation, Perseus Books Group, Massachusetts (ISBN 0-7382-0525-7) 

Références bibliographiques

  • (en) A. I. Shlyakhter, Direct test of the constancy of fundamental nuclear constants, Nature, 264, 340 (1976)
  • (en) T. Damour et F. Dyson, The Oklo bound on the time variation of the fine-structure constant revisited, Nucl. Phys. B480, 37 (1996). préprint disponible sur l'arXiv hep-ph/9606486
  • (en) J.K. Webb, M.T. Murphy, V.V. Flambaum, V.A. Dzuba, J.D. Barrow, C.W. Churchill, J.X. Prochaska et A.M. Wolfe, Further Evidence for Cosmological Evolution of the Fine Structure Constant, Phys.Rev.Lett. 87 (2001), 091301. préprint disponible sur l'arXiv astro-ph/0012539
  • (en) John D. Barrow, The Constants of Nature — From Alpha to Omega — The Numbers that Encode the Deepest Secrets of the Universe, Pantheon Books, New York, 2002 (ISBN 0375422218) 
  • (en) P.C.W. Davies, Tamara M. Davis, Charles H. Lineweaver, Cosmology: Black holes constrain varying constants, Nature, 418 602–603 (2002)
  • (en) J. P. Uzan, The fundamental constants and their variation: Observational status and theoretical motivations, Rev. Mod. Phys. 75, 403 (2003). préprint disponible sur l'arXiv hep-ph/0205340
  • (en) S. Carlip and S. Vaidya, Black holes may not constrain varying constants, Nature 421 498 (2003). préprint disponible sur l'arXiv hep-ph/0209249
  • (en) H. Chand, R. Srianand, P. Petitjean et B. Aracil, Probing the cosmological variation of the fine-structure constant: results based on VLT-UVES sample, Astron. Astrophys. 417, 853 (2004). préprint disponible sur l'arXiv astro-ph/0401094
  • (en) R. Srianand, H. Chand, P. Petitjean et B. Aracil, Limits on the time variation of the electromagnetic ne-structure constant in the low energy limit from absorption lines in the spectra of distant quasars, Phys. Rev. Lett. 92, 121302 (2004). préprint disponible sur l'arXiv astro-ph/0402177
  • (en) P. Teyssandier, Variation of the speed of light due to non-minimal coupling between electromagnetism and gravity, Ann. de la Fondation Louis de Broglie, 29 173–186 (2004). Article disponible sur [1].
  • (en) George F. R. Ellis et J.-P. Uzan, 'c' is the speed of light, isn't it?, Am. J. Phys. 73 240–7 (2005). préprint disponible sur l'arXiv gr-qc/0305099
  • (en) S. A. Levshakov, M. Centurion, P. Molaro et S. D’Odorico, VLT/UVES constraints on the cosmological variability of the fine-structure constant, Astron. Astrophys. préprint disponible sur l'arXiv astro-ph/0408188
  • (en) M. J. Duff, Comment on time-variation of fundamental constants, hep-th/0208093
  • (en) A. Adams, N. Arkani-Hamed, S. Dubovsky, A. Nicolis et Riccardo Rattazzi, Causality, Analyticity and an IR Obstruction to UV Completion. préprint disponible sur l'arXiv hep-th/0602178
  • Plus vite que la lumière, titre anglais : Faster than the Speed of Light, João Magueijo, 2003, Dunod.
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