L'observation contredit la "loi" de la gravité

Depuis Newton, une réalité semble incontournable : toute matière provoque une attraction vers elle.
Pour Newton, la cause de cette attraction est une force d'accélération constante. Pour Einstein, sa cause est une déformation de l'espace-temps qui courbe vers une matière le trajet des autres matières et le trajet de la lumière.
Effet d'accélération ou courbure géométrique, dans les deux cas la présence d'une matière agit inévitablement sur toutes les autres matières et sur tous les rayonnements de l'univers. Plus une matière est éloignée plus son effet est minime, car il diminue comme l'inverse du carré de la distance, mais même s'il est très faible et négligeable dans les calculs, la conception de Newton ou d'Einstein rend impensable que cet effet d'attraction soit complètement nul, d'autant plus si les deux matières ne sont pas très éloignées et sont constituées par exemples de deux étoiles d'une même galaxie.

Cette explication a merveilleusement marché pour les pommes qui tombent à terre. Elle a aussi merveilleusement marché pour les planètes qui tournent autour du soleil. Mais il fallut se rendre à l'évidence : elle ne marche pas, et même pas du tout, pour les étoiles qui tournent autour du centre des galaxies.
En effet, la loi de la gravité dit que plus on est près du centre de giration plus la vitesse doit être grande, cela afin de résister efficacement à l'attraction qui augmente lorsqu'on s'en rapproche. Ainsi, Mercure qui est la planète la plus proche du soleil, tourne environ 10 fois plus vite que Pluton qui en est la plus éloignée.
Ces différences importantes de vitesse que l'on trouve dans le système solaire qui fonctionne selon les principes de la gravité, on ne les observe pas dans le mouvement des galaxies : dans une galaxie, ce que l'on observe, c'est que toutes les étoiles tournent à peu près à la même vitesse, quelle que soit leur distance au centre de cette galaxie.
 
 

Et si la gravité n'était pas universelle ?

Si l'on ne connaissait pas déjà la loi de la gravité, on chercherait bien évidemment à expliquer le mouvement des galaxies par un effet provoquant une vitesse constante. "Hélas", on connaît l'existence de la gravité, on sait donc que "toute matière" engendre une force d'accélération vers elle, et l'on en déduit donc que les étoiles d'une galaxie s'attirent nécessairement selon cette règle.
Si l'observation ne colle pas avec cette nécessité, il n'y a qu'une explication possible : nous ne voyons pas toute la matière, et selon les calculs il existerait 90 ou 99 % de matière qui, pour une raison encore non élucidée, ne nous est pas visible. On a évoqué l'idée de matière insuffisamment lumineuse pour être visible, ou de matière d'une autre nature que la matière "courante", ou de matière située dans un "autre" univers qui serait comme emboîté dans le notre.
Quelle que soit la nature de cette matière invisible, c'est elle qui exercerait une force d'attraction qui compenserait avec une extrême et une étonnante précision l'attraction des étoiles visibles, de telle sorte que la vitesse de rotation résultante puisse rester toujours constante.
Cette précision est d'autant plus étonnante que, pour obtenir un tel résultat, cette matière invisible ne doit pas se répartir au hasard, mais doit impeccablement s'enrouler en sphère autour de chaque galaxie.

Si l'on était pas aveuglé par l'idée de gravité universelle, on ne pourrait manquer de voir que cette supposition de matière invisible, en quantité considérable (90 ou 99 % qui manque ce n'est pas rien), totalement inconnue, et placée de surcroît exactement là où il le faut pour exactement transformer une accélération uniforme en vitesse uniforme, est une supposition de la plus haute improbabilité.
En tous cas, ce ne peut être que la dernière hypothèse à retenir, lorsque toutes les autres auront échoué, certainement pas la première avec laquelle s'embarquer.
C'est pourtant ce choix qui est fait couramment, au point que la "matière sombre" n'est même plus présentée comme une hypothèse, et que l'on en parle maintenant comme d'une réalité certaine.

Si l'on regarde les faits sans à priori, la première hypothèse qu'il semble à envisager a un parfum quelque peu sacrilège : la gravité ne serait pas un effet universel, de telle sorte qu'il n'y aurait aucune attraction mutuelle entre les étoiles qui peuplent une galaxie, et la force qui fait tourner les étoiles à vitesse constante serait d'une tout autre nature que la gravité.
Ce serait une force qui engendre un effet de vitesse constante, et pour que l'explication soit complète, il faudrait supposer que cette force n'agit pas à l'intérieur même du système solaire.
On voit que si l'on ne repense pas complètement la notion de ce qu'est une force, cette explication nous est complètement interdite, mais nous nous interdisons alors la piste la plus normale pour comprendre le mouvement des galaxies.

Puisqu'en science une théorie n'est vraie que jusqu'à ce qu'elle soit infirmée par de nouvelles observations, on doit admettre sans détour que l'observation du mouvement des étoiles dans une galaxie nous conduit à abandonner le caractère universel de la théorie de la gravité.
Nous n'avons pas à nous en alarmer, mais au contraire nous devons être excités par cette découverte, et nous devons faire ce qu'aurait fait Newton à notre place : inventer une nouvelle conception des forces qui soit compatible avec le fait que la gravité s'exerce à l'intérieur du système solaire, mais pas au-delà.