Pourquoi accepte-t-on que la vitesse d'expansion de l'univers ait varié et pourrait encore varier tout en considérant que les lois de la physique sont constantes depuis le Big Bang ?

Réponse publiée sur Quora

Parce qu’il n’y a pas de loi de la physique qui dit “l’expansion de l’Univers est constante”

L’Équation d’Einstein est une équation différentielle aux dérivées partielles, du deuxième ordre et non-linéaire, dont une des variables liées est le temps, donc pas une variable indépendante comme en physique classique.

L’évolution de l’Univers (ou juste une partie ) s’obtient en “intégrant” cette équation à partir de “conditions initiales”.

En faisant ça à partir de la densité de matière déduite du nombre de galaxies observées alors, Alexandre Friedmann puis Georges Lemaître s’apercoivent que l’univers doit être en expansion.

Einstein commet alors “la pire bourde de sa vie” selon ses propres termes : il ajoute une Constante cosmologique à son équation dans le but de rendre l’univers statique, mais les mesures de Hubble lui donnent tort : l’univers est bel et bien en expansion, et on commence à avoir une idée de la fameuse Constante de Hubble .

Il faut bien comprendre que c’est le résultat de mesures, pas un élément de la théorie, donc pas une “loi physique”. C’est simplement la pente de la droite qu’on obtient en faisant une régression linéaire entre les mesures de distance et de vitesse (mesurée par décalage dans le rouge) d’un tas de galaxies.

Rien ne force cette constante à être constante… d’ailleurs il semble bien qu’elle ne soit pas constante au cours du temps mais augmente, ce qui correspond à une Accélération de l’expansion de l’Univers .

La “cause” de ceci, ou plutôt son modèle théorique reste à déterminer, mais parmi les nombreuses hypothèses, une des plus simples est cette fameuse constante cosmologique…

Qui n’était donc peut être pas une bourde d’Einstein, mais un coup de génie de plus.