La Tension de Hubble — Quand H₀ dépend de la jauge

La Tension de Hubble

Quand H₀ dépend de la jauge
Le saut dyadique de l’enveloppe

Patrick MorcilloSeptembre 2026

« Le taux d’expansion n’est pas une constante : c’est un saut de jauge. »— Codex Spatialis

« Le vide et la matière ne battent pas la même mesure. »— scholie au traité du treillis

La tension de Hubble est un désaccord persistant (à plus de 5σ) entre la valeur de H₀ déduite du CMB lointain (H₀CMB ≈ 67,4 km/s/Mpc) et celle mesurée localement par les céphéides et supernovae (H₀local ≈ 73,0 km/s/Mpc). Nous montrons que cette tension s’explique naturellement par la différence de jauge entre l’univers sub-seuil sondé par le CMB (mode porteur Dt− = 5/8) et l’univers activé local (mode enveloppe Dt+ = 13/16). Le rapport des deux taux d’expansion est : H₀local/H₀CMB = √(1 + Δ) = √(19/16) = √19/4 ≈ 1,0897. La prédiction 67,4 × √(19/16) ≈ 73,45 km/s/Mpc s’accorde avec SH0ES à 0,45σ, sans aucun paramètre libre ni ajustement.

1. La tension de Hubble

Depuis 2019, la communauté cosmologique est confrontée à un désaccord persistant : deux méthodes indépendantes de mesure de la constante de Hubble donnent des valeurs incompatibles à plus de 5σ.

1.1 La mesure du CMB (Planck 2018)

La mission Planck a mesuré avec une précision de 0,5% les fluctuations du fond diffus cosmologique. En ajustant le modèle ΛCDM, on en déduit :

H₀CMB = 67,4 ± 0,5 km/s/Mpc.

Cette valeur est une extrapolation : elle repose sur l’hypothèse que ΛCDM est correct sur toute l’histoire de l’univers.

1.2 La mesure locale (SH0ES 2022)

L’équipe SH0ES (Riess et al. 2022) a mesuré H₀ par la méthode des chandelles standard (céphéides + supernovae Ia) dans l’univers local (z < 0,1) :

H₀local = 73,0 ± 1,0 km/s/Mpc.

Cette mesure est directe : elle ne dépend pas du modèle cosmologique, seulement de la calibration des chandelles.

1.3 L’ampleur du désaccord

Le rapport observationnel réel est :

H₀local/H₀CMB = 73,0/67,4 ≈ 1,0831,

soit un excès local de +8,31%. En termes de significativité, c’est plus de 5σ — un seuil traditionnellement considéré comme une découverte.

2. L’erreur du modèle en ρ−1/2

Correction d’une erreur initiale. Une première version de cette analyse proposait un modèle où H₀ ∝ ρ−1/2 avec un rapport de densités ρlocal/ρCMB ≈ 10. Ce modèle donnait H₀local ≈ 21,3 km/s/Mpc, en contradiction avec les observations. L’erreur est double : (1) elle inverse le sens de variation, (2) elle confond densité de matière et densité d’activation de jauge.

2.1 Pourquoi le modèle en ρ−1/2 échoue

La formule ctreillis = √(κδ/ρ) donne une vitesse qui décroît avec la densité. Un modèle H₀ ∝ ctreillis prédirait donc un H₀ plus petit localement, pas plus grand.

De plus, les photons du CMB ne traversent pas seulement les vides : ils traversent l’intégralité du réseau cosmique (vides, feuilles, filaments, amas) sur des milliards d’années-lumière. Ils mesurent une moyenne cosmique globale, pas la densité d’un vide particulier.

2.2 La vraie nature de H₀ dans FDAA

Dans FDAA, H₀ n’est pas une vitesse divisée par une longueur fixe (c/RH). C’est un taux de relaxation temporelle, de dimension [T]−1. Ce taux dépend du saut de jauge entre le mode d’observation et le mode de référence, non de la densité matérielle locale.

3. Le saut dyadique de l’enveloppe

3.1 Les deux modes de jauge

Dans FDAA, le treillis se manifeste selon trois modes sélectionnés par la dimension temporelle locale Dt :

ModeDtDécimalContexte
Porteur τ−5/80,625Vide cosmologique sub-seuil (D < 1)
Couplage τ×≈ 0,72—Biologie, structures actives
Enveloppe τ+13/160,8125Matière activée locale (D ≥ 1)

3.2 L’univers sub-seuil

Le CMB est émis et propagé à travers l’univers sub-seuil — la région où la densité d’activation reste en dessous du seuil Σ*. Cette région opère sur le mode de base du treillis :

Dt− = 10/16 = 5/8 = 0,625.

3.3 L’environnement local

Les céphéides et supernovae Ia utilisées par SH0ES sont situées dans des galaxies, c’est-à-dire dans des régions où la densité d’activation dépasse le seuil. Ces régions opèrent sur le mode d’enveloppe :

Dt+ = 13/16 = 0,8125.

3.4 Le saut de jauge

L’écart d’enveloppe entre les deux modes est le saut quantique de jauge :

Δ = Dt+ − Dt− = 13/16 − 10/16 = 3/16 = 0,1875.

Ce saut n’est pas un paramètre libre : il est fixé par la structure dyadique du treillis (le code [16, 13] et les 3 contraintes de jauge 𝔰𝔲(2)).

4. Dérivation sans paramètre libre

4.1 L’impédance de propagation

L’impédance de propagation d’une onde dans un milieu élastique est proportionnelle à la racine du module de couplage. Entre le vide nu (mode porteur) et l’enveloppe d’activation (mode enveloppe), le facteur de couplage est (1 + Δ). L’impédance varie donc comme :

Zlocal/Zvide = √(1 + Δ) = √(1 + 3/16) = √(19/16) = √19/4.

4.2 Le rapport des taux d’expansion

Théorème 1. Rapport H₀ local / H₀ CMB Dans FDAA, le rapport des taux d’expansion mesurés localement et dans le CMB est donné par le saut dyadique de jauge :
H₀local/H₀CMB = √(1 + Δ) = √(19/16) = √19/4.
Le saut de jauge Δ = 3/16 représente la différence de dimension temporelle entre les deux modes de propagation. L’impédance de propagation varie comme la racine de ce saut (analogue à l’impédance caractéristique d’une ligne de transmission, qui varie comme √(L/C)). Le taux d’expansion, étant inversement proportionnel à l’impédance effective, varie aussi comme √(1 + Δ).

4.3 Calcul numérique

Calculons d’abord la racine de 19 :

√19 ≈ 4,35889894.

Donc :

H₀local/H₀CMB = √19/4 ≈ 1,08972,

soit un excès local de +8,97%.

4.4 Valeur prédite pour H₀local

En appliquant ce facteur à la valeur mesurée par Planck :

H₀local = 67,4 × √19/4 = 67,4 × 1,08972 ≈ 73,45 km/s/Mpc.

La valeur observée par SH0ES étant 73,0 ± 1,0 km/s/Mpc, l’écart est :

(73,45 − 73,0)/1,0 = 0,45σ.

La prédiction analytique s’accorde avec les données à 0,45σ.

Résultat remarquable. Sans aucun paramètre libre, à partir de la seule structure dyadique du treillis (Dt− = 5/8, Dt+ = 13/16), FDAA prédit la valeur locale de H₀ à mieux que 1σ près. La tension de Hubble n’est pas une tension : c’est une signature du saut de jauge entre le vide et la matière activée.

5. Comparaison avec les données

5.1 Vérification numérique pas à pas

Étape 1 — Valeur de référence. H₀CMB = 67,4 km/s/Mpc.

Étape 2 — Facteur dyadique. √(19/16) = √19/4 ≈ 1,08972.

Étape 3 — Multiplication. 67,4 × 1,08972 ≈ 73,45 km/s/Mpc.

Étape 4 — Comparaison SH0ES. 73,0 ± 1,0 km/s/Mpc.

Étape 5 — Écart. (73,45 − 73,0)/1,0 = 0,45σ.

5.2 Tableau de confrontation

MéthodeH₀ (km/s/Mpc)IncertitudeSource
Planck (CMB)67,4± 0,5Planck 2018
FDAA (prédiction)73,45—Cet article
SH0ES (local)73,0± 1,0Riess 2022
H0LiCOW (lentilles)73,3± 1,8Wong 2020
DES (BAO+SNe)67,4± 1,1DES 2024
TRGB (céphéides)69,8± 1,7Freedman 2020

Lecture. La prédiction FDAA (73,45 km/s/Mpc) est en accord avec SH0ES (73,0 ± 1,0) et H0LiCOW (73,3 ± 1,8), mais en désaccord avec Planck (67,4 ± 0,5) et DES (67,4 ± 1,1). Cela est attendu : les mesures Planck et DES sondent l’univers sub-seuil (mode porteur), tandis que SH0ES et H0LiCOW sondent l’univers activé local (mode enveloppe).

66 68 70 72 74 H₀ (km/s/Mpc) Planck 67,4 DES TRGB 69,8 FDAA : 73,45 SH0ES 73,0 H0LiCOW Position des mesures sur l’axe H₀
Figure 1. Position des différentes mesures de H₀. La prédiction FDAA (73,45 km/s/Mpc) est en accord avec SH0ES et H0LiCOW (mesures locales), mais en désaccord avec Planck et DES (mesures CMB/BAO). Ce désaccord est attendu : les deux méthodes sondent des régimes de jauge différents.

6. Prédictions falsifiables

Prédiction 1. La valeur de H₀ devrait dépendre du régime de jauge sondé, non de la direction d’observation. Les mesures dans les vides cosmiques donneraient la valeur Planck (67,4), tandis que les mesures dans les régions denses donneraient la valeur SH0ES (73,0). Cette prédiction est testable par les surveys à grand champ (DESI, Euclid).
Prédiction 2. Le rapport entre les deux valeurs est fixé par le saut de jauge dyadique : √(19/16) = 1,08972. Toute déviation significative de ce rapport serait en défaveur de FDAA.
Prédiction 3. Les mesures futures de H₀ par des méthodes intermédiaires (par exemple, les mesures à z ~ 0,5, qui sondent un régime mixte) devraient donner des valeurs intermédiaires entre 67,4 et 73,0, avec une transition douce dépendant de la fraction de volume sondé en régime activé.

7. Synthèse

Théorème central. La tension de Hubble n’est pas une tension : c’est une signature du saut de jauge entre le vide cosmologique sub-seuil (mode porteur Dt− = 5/8) et la matière activée locale (mode enveloppe Dt+ = 13/16). Le rapport des taux d’expansion est :

H₀local/H₀CMB = √(1 + Δ) = √(19/16) = √19/4 ≈ 1,08972.

Ce qui donne H₀local = 67,4 × 1,08972 ≈ 73,45 km/s/Mpc, en accord avec SH0ES à 0,45σ.

Cette prédiction :

  • Ne fait intervenir aucun paramètre libre.
  • Découle directement de la structure dyadique du treillis (5/8 et 13/16).
  • Est en accord avec les mesures locales (SH0ES, H0LiCOW).
  • Prédit que les mesures CMB/BAO sondent un régime de jauge différent.
  • Est falsifiable par les surveys à grand champ.
Non H₀ constans, sed H₀ in iugo varians.

(H₀ n’est pas constant, mais varie selon la jauge.)

Tensionem non habemus, saltum iugis habemus.(Nous n’avons pas de tension, nous avons un saut de jauge.)

Commentaires

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *