Un univers qui respire ✎ express

Original: "Spatial curvature in Unimodular Gravity"
arXiv:2605.16751 · 2026-05-16 · arXiv non-exclusive · analyse indépendante · 2 min
Des cosmologistes proposent un modèle où l'énergie se diffuse dans l'espace, comme la chaleur dans une tasse de café.

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Un café chaud posé sur la table refroidit : la chaleur se propage du centre chaud vers les bords. C'est à peu près ce que font, selon les auteurs, l'univers lui-même – mais à l'échelle de milliards d'années-lumière. Leur modèle ne décrit pas l'énergie noire habituelle, mais une redistribution progressive de l'énergie au sein du cosmos, semblable à la lente diffusion de la chaleur des régions denses vers les régions raréfiées.

Cette diffusion d'énergie n'est pas qu'une jolie métaphore. Elle obéit strictement au deuxième principe de la thermodynamique : l'entropie, c'est-à-dire la mesure du désordre, doit augmenter. Les scientifiques ont trouvé une relation qui satisfait cette condition et l'ont testée sur deux ensembles de données. Le premier : les explosions de supernovae lointaines, ces balises cosmiques. Le second : les ondes sonores figées dans la distribution des galaxies. La comparaison montre que l'énergie a effectivement pu s'écouler avec une intensité inversement proportionnelle à la racine carrée du temps écoulé depuis le Big Bang.

Le taux d'expansion obtenu dans ce modèle est d'environ 73 kilomètres par seconde par mégaparsec. Pour donner une idée : une galaxie située à 3,3 millions d'années-lumière s'éloignerait de nous à la vitesse du son d'un avion à réaction.

La conséquence la plus surprenante concerne la géométrie de l'espace. Le modèle privilégie un univers légèrement fermé, semblable à la surface d'une sphère géante. Dans un tel monde, un rayon de lumière envoyé devant soi finirait par revenir par derrière. La courbure est faible, mais perceptible : elle permet de réconcilier deux méthodes concurrentes de mesure de l'âge du cosmos, sans sacrifier ni l'une ni l'autre. Le café a refroidi, mais la tasse n'était pas plate, elle était légèrement incurvée – et c'est précisément cela qui a tout expliqué.

Si l'univers était fermé, comme le suggère ce modèle, son volume serait fini – environ 10 billions d'années-lumière cubes, soit 10 fois la partie visible.

Dans le roman « Solaris » de Stanislas Lem, l'océan de la planète redistribue l'énergie de manière similaire au modèle de diffusion – mais à l'échelle d'une étoile.

Q(z) = Q_0 (1+z)^\beta
Le taux de diffusion de l'énergie Q en fonction du décalage vers le rouge z : Q_0 est l'intensité de la diffusion aujourd'hui, β est l'exposant.
Scientifiques
Alan GuthAlexander FriedmannAndrei LindeGeorges LemaîtreJames PeeblesJacob Bekenstein
Notions
courbure spatiale gravité fq tension de Hubble constante de Hubble courbure de l'espace-temps homogénéité cosmologique gravité quantique et symétrie constante gravitationnelle espace plat paramètres cosmologiques potentiel gravitationnel loi de la gravitation universelle énergie négative principe d'incertitude généralisé pression quantique théorie de grande unification relativité générale univers en expansion tenseur énergie-impulsion loi de Hubble