Cosmologie | Dr. Goulu

La quantité excessive de matière dans l'univers pourrait-elle être des trous noirs au lieu de matière noire ?

Wed, 26 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

oui mais non. :

… les auraient pu être de bons candidats. Certains d’entre eux pourraient atteindre une masse de plusieurs millions, voire de plusieurs milliards de (notamment les , au centre des galaxies). Cependant, il faudrait, dans une galaxie, près d’un million de trous noirs d’une telle masse pour combler ce manque de matière ; un nombre trop important au vu des conséquences sur les étoiles à proximité d’un trou noir. En effet, les trous noirs traversent par moments le disque galactique et perturbent le mouvement des étoiles. Avec un tel nombre de trous noirs, les mouvements de ces étoiles seraient fortement amplifiés, ce qui rendrait le disque galactique bien plus épais que ce qui est observé actuellement.

Restent les trous noirs stellaires (de l’ordre de quelques masses solaires), difficilement détectables, et les trous noirs de quelques dizaines ou centaines de masses solaires, dont la nature de la formation reste encore mystérieuse. Dans tous les cas, la piste des trous noirs comme étant la fameuse matière noire a été délaissée, et les astronomes se sont penchés sur une autre forme de matière, non baryonique. En 2019, des mesures tirant parti de la présence de la sonde en dehors de l’ ont permis de montrer que les d’une masse inférieure à 10^17 g ne peuvent représenter s’ils existent qu’au plus 0,1% de la matière noire présente dans la .

Existe-t-il des astres d'anti matière et si, oui, comment les reconnaître ?

Mon, 24 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il n’en existe probablement pas, parce qu’on verrait des rayons gamma produits par l’ au contact de l’hydrogène et des autres particules “normales” de l’espace.

C’est comme ça qu’on a détecté quelques nuages de positrons (anti électrons, donc pas vraiment de l’antimatière au sens “matière”…) dans la Voie Lactée

L’ , le fait qu’il existe nettement plus de matière que d’antimatière est l’un des grands problèmes ouverts de la physique.

Notes de bas de page

Y aura-t-il encore des étoiles qui brûleront dans un trillion d'années ?

Tue, 11 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Un d’années ça fait un milliard de milliards d’années… 10^18 c’est beaucoup …

d’après ,

10^14 années : Estimation haute pour la fin de la dans les galaxies. Cette date marque la transition vers l’ère dégénérée ; l’hydrogène n’est plus disponible pour former de nouvelles étoiles et celles qui existent épuisent leur combustible puis s’éteignent.
1,2×10^14 : Toutes les étoiles de l’univers ont épuisé leur combustible (les étoiles les plus durables, les à faible masse, ont une durée de vie d’environ 10 à 20 billions d’années). Après ce point, les seuls objets de masse stellaire restants sont des ( , et ). Les subsistent également.

Donc non, dans 10^18 années, les étoiles ne brûleront plus.

Est-on sûr qu'il y avait bien de la matière dans l'Univers avant l'inflation cosmique ?

Sun, 09 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

De la au sens actuel du terme, certainement pas. Les quarks se sont formés à la fin de l’inflation, et les protons 90 secondes plus tard, un temps astronomique à cette échelle.

L’ est encore largement hypothétique (donc contestée…) et existe en plusieurs variantes, dont au moins une “froide et vide”, mais on admet généralement que l’Univers était alors peuplé de photons extraordinairement énergétiques qui donnaient à l’Univers une masse volumique de l’ordre de 10^{86, voire 10}94 kg/m3

Pourquoi les scientifiques pensent-ils que l'univers était extrêmement chaud pendant sa première seconde d'existence ?

Wed, 05 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

En remontant doublement le temps.

1927: puis découvrent que l’Univers est en expansion en mesurant le des galaxies. Ils imaginent qu’il a été beaucoup plus dense et chaud il y a 13.8 milliards d’années. Fred Hoyle appelle ça ironiquement “ ” dans une émission de la BBC …
1964: et mesurent le prédit par la Théorie du Big Bang : après 380'000 ans, lorsque la température de l’Univers a baissé en dessous de 3000K environ, il est devenu transparent suite à la et les photons émis alors par la ont aujourd’hui une “température” de 2,726 K
1948: L’ de , ( ) et pose les bases de la et prédit les proportions de divers éléments légers produits une centaine de secondes après le BB. Les mesures effectuées depuis les années 2000 correspondent parfaitement à ces prédictions
2000 : première production de au SPS du CERN. Cet état correspond à celui de l’univers pendant l’ , entre 1 et environ 1 seconde après le BB, où la température a baissé en dessous de 2000 milliards de degrés, permettant aux quarks et gluons de s’assembler en protons, neutrons, et anti protons (qui ont disparu on ne sait où…)

Donc en résumé, on ne pense pas, on SAIT que l’univers était extrêmement chaud pendant sa première seconde d’existence, tout simplement parce que la matière qui nous compose existe. C’est peut être un détail pour vous, mais pour moi ça veut dire beaucoup.

Qu'est est la différence pour le physicien entre la matière noire et l'énergie noire dans l'espace ?

Wed, 05 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Ce sont deux choses a priori différentes qui correspondent à des phénomènes différents, voire antagonistes.

La désigne une catégorie de matière hypothétique, invoquée historiquement pour expliquer des anomalies de la et d’autres anomalies cosmologiques où on mesure des masses supérieurs à la masse visible. (note : l’hypothèse que la matière noire soit constituée de a été écartée par les mesures)

L’ est une forme d’énergie tout aussi hypothétique emplissant uniformément tout l’ et dotée d’une négative, qui la fait se comporter comme une répulsive. L’existence de l’énergie noire est nécessaire pour expliquer diverses observations astrophysiques, notamment l’ .

J’ai dit que ces deux choses étaient “a priori” différentes, car après avoir désespérément cherché l’une et l’autre séparément, certaines travaux tentent de les unifier dans une théorie unique, comme l’ “invariance d’échelle du vide” d’André Maeder.

Qu'est-ce que le vide intersidéral ?

Sat, 25 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

intersidéral = entre les étoiles =

On y trouve en moyenne une particule par cm3 alors que sur Terre, la densité moyenne est de l’ordre de 10^20 particules par centimètre cube. Le vide intersidéral est 10'000 fois plus vide que l’ qu’on est capables de produire sur Terre.

Par masse, 99 % du milieu interstellaire prend une forme de gaz, avec 1 % sous forme de poussière. Parmi ces gaz, 89 % d’atomes sont d’ , 9 % d’ et 2 % d’atomes d’éléments plus lourds.

Dans toute la Voie Lactée, la masse du milieu interstellaire est de l’ordre de 2 ou 3 milliards de fois la masse du Soleil, mais la masse totale de la Voie Lactée est de l’ordre de 1500 milliards de masses solaires.

Sera-t-il possible d’utiliser les trous de ver ?

Wed, 22 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Si vous voulez boire quelque chose dans un verre, il vaut mieux boucher les trous avant.

Suggestion : vérifiez votre orthographe avant de poser une question.

edit après correction de la question :

Les sont des “objets” hypothétiques, donc tant qu’on en a pas vu la queue d’un , il vaut mieux partir de l’idée qu’ils n’existent pas que de rêver.

Parce que s’ils existaient, alors là ce serait vachement mega coooooool. On en mettrait un bout tout près d’une très grosse masse ou on ferait bouger ce bout à une vitesse relativiste pendant un moment, et là, en entrant dans le trou de ver par l’entrée restée “immobile”, hop ! on ressortirait juste à côté dans le passé par le bout où le temps aurait passé moins vite.

Et le top du top, c’est que me devrait une bouffe… Donc si vous voyez un trou de ver, faites moi signe, je vous offre volontiers un café !

Qu’entend-on exactement par espace-temps ?

Tue, 21 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

En , l’espace-temps est une représentation de l’ et du comme deux notions inséparables et s’influençant l’une l’autre. En réalité, ce sont deux versions (vues sous un angle différent) d’une même entité.

Cette conception de l’espace et du temps est l’un des grands bouleversements survenus au début du dans le domaine de la , mais aussi pour la . Elle est apparue avec la et sa représentation géométrique qu’est l’ ; son importance a été renforcée par la .

Un trou noir peut-il absorber un autre trou noir ?

Tue, 21 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Un trou noir n’aspire rien du tout. A grande distance il déforme l’espace comme le ferait une étoile de même masse, et “attire” donc n’importe quelle autre objet, trous noirs compris.

Mais les trous noirs sont si petits qu’ils n’ont aucune chance d’entrer en collision frontale. Il se mettent en orbite l’un autour de l’autre en formant un qui émet des ondes gravitationnelles, ce qui rapproche peu à peu les deux objets jusqu’à ce qu’ils fusionnent.

C’est arrivé à , le premier événement de ce genre mesuré par LIGO

L’analyse du signal au travers du décalage vers le rouge présumé a suggéré qu’il a été produit par la fusion de deux avec des masses respectives de 36 et 29 fois celle du Soleil, conduisant à un trou noir post-fusion de 62 masses solaires. La différence d’énergie de 3 masses solaires a été rayonnée sous forme d’ondes gravitationnelles, en accord avec l’ .

Le pic d’énergie rayonnée par l’onde gravitationnelle, d’une puissance d’environ 3,6×10^49 W était supérieur à la puissance lumineuse rayonnée par toutes les étoiles de l’ . a indiqué : « La puissance totale libérée dans les ondes gravitationnelles pendant la brève collision était cinquante fois plus grande que toute la puissance diffusée par toutes les étoiles de l’univers mises ensemble. »

Pendant la durée de 0,2 s du signal détectable, la vitesse tangentielle relative (orbitale) des trous noirs a augmenté de 30 % à 60 % de la . La fréquence orbitale de 75 Hz (la moitié de la fréquence de l’onde gravitationnelle) signifie que les objets orbitaient l’un autour de l’autre à une distance de seulement 350 km avant qu’ils ne fusionnent.

Vous arrivez à imaginer deux choses 30 fois plus massives que le Soleil qui se tournent autour 75 fois par seconde à 350 km de distance ? Bravo !

Mais mon trou noir binaire préféré reste . Un trou noir de 100 millions de masses solaires tourne en 12 ans (moins quelques jours à chaque tour) autour d’un de 17 milliards de masses solaires, le tout à peine plus grand que notre système solaire. Quand le “petit” trou noir traverse le disque d’accrétion du grand, il émet des flashes visibles jusqu’ici, à 3.5 milliards d’année lumière

La source de l'énergie, l'énergie disponible, la faible valeur de l'entropie, au moment de la création de l'univers, est-elle comprise par les physiciens ?

Fri, 17 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Déjà les physiciens ne comprennent pas le mot “création”.

Ils préfèrent “origine de l’Univers”, avec un U majuscule à s’il vous plaît. Parce que si Univers n’a pas de majuscule, alors rien n’a le droit d’en avoir une tellement Il est Grand.

Ensuite, . C’est juste un nombre qui reste constant lors des transformations d’un système fermé, c’est l’invariant qui correspond à la symétrie des lois de la physique par décalage dans le temps selon le génial .

Si on met de côté le fait qu’on ignore si l’Univers est un système fermé et si les lois de la physique étaient les mêmes à l’époque du , alors il n’y a pas de “source” de l’énergie : l’énergie totale de l’Univers doit rester constante.

Et cette “énergie disponible”, on a aucune idée de ce qu’elle vaut, mais elle pourrait bien être nulle. Zero. Nada. C’est l’hypothèse de l’ par exemple.

Pour finir, les thermodynamiciens vous diront que vous inversez la cause et l’effet : vous demandez pourquoi l’entropie augmente au cours du temps, alors que pour eux le temps est le nom donné au gradient d’entropie.

Vous le voyez, les physiciens ont une compréhension de l’origine de leur Univers très différente de celle décrite par votre question.

Est-il possible que nous soyons actuellement en train de nous faire aspirer par un trou noir ?

Mon, 13 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Absolument, c’est même une certitude.

, qui est le trou noir le plus proche de nous à 1600 années-lumière et qui pèse 7.1 masses solaires exerce sur nous une attraction qui nous accélère de

6.67408e-117.11.9891e30/(1600*9.46e15)^{2 = 4.11e-18 m/s}2

Le trou noir central de notre galaxie, à 25900 années-lumière et de 4152000 masses solaires nous attire même mille fois plus fort (à ma grande surprise)

6.67408e-1141520001.9891e30/(25900*9.46e15)^{2 = 9.18e-15 m/s}2

On peut faire le même calcul avec tous les trous noirs de la Galaxie, et même ceux de l’Univers entier : ils nous attirent tous. Mais pas assez fort pour qu’on s’en aperçoive.

La matière noire et l'énergie noire sont-elles associées en quoi que soi, en dehors du nom ?

Thu, 09 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Historiquement ces notions sont apparues de phénomènes distincts, mais à force de n’arriver à identifier ni l’une ni l’autre alors qu’elles concernent toutes deux la gravitation, on commence à voir apparaître l’idée que ce serait deux aspects de la même chose. Ou même deux aspects de rien du tout….

C’est notamment l’idée de l’ “invariance d’échelle du vide” proposée par

Cependant des spécialistes du domaine comme sont pour le moins critiques …

Donc : patience.

Notes de bas de page

Le Big Bang a-t-il vraiment explosé vers l'extérieur à partir d'un point ? Comment cela s'est déroulé réellement en terme physique ?

Wed, 08 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Non. Le n’était ni une explosion, ni un point (dans quoi ?)

Cette interprétation naïve résulte d’une extrapolation de ce qu’on sait expérimentalement : il y a 13.8 milliards d’années, tout l’Univers était très homogène, très dense et très chaud.

En termes physique, “jusqu’à preuve du contraire, tout se passe comme si” l’espace (et le temps peut-être…) avaient émergé dans un … Truc qui mérite une Majuscule.

Ce Truc pourrait être une fluctuation quantique dans un Meta Truc ….

ma petite parenthèse (et le temps peut-être) signifie que nos diverses conceptions du temps actuelles comme:

4ème dimension de l’espace-temps relativiste
illusion émergeant de la thermodynamique

pourraient bien signifier qu’il ny’ avait pas de temps “avant” le Big Bang, ce qui fait que le Big Bang n’est pas un événement sur un axe du temps, mais une origine.

Que se passerait-il sur Terre si une supernova se produisait à quelques milliards de kilomètres de celle-ci ?

Tue, 07 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Combien valent “Quelques” dans “quelques milliards de kilomètres” ?

Si c’est moins de 40'000, alors il n’y a pas d’étoile à cette distance parce qu’une , c’est à peu près 10'000 milliards de km et que l’étoile la plus proche à part le Soleil est , à peu près à 4 années-lumière (AL).

A cette distance, une supernova vaporiserait la Terre, mais aussi Jupiter, Saturne et les autres planètes. Elle soufflerait même une bonne partie du Soleil, le déstabilisant pour un bon moment. Bref : on meurt tous™.

Plus loin, disons à “quelques” dizaines d’AL donc à “quelques” centaines de milliards de km, c’est l’extinction de masse garantie. Le rayonnement gamma causerait une grosse production d’oxyde d’azote dans l’atmosphère, donc de pluies acides, la destruction de la couche d’ozone, voire une stérilisation partielle de la surface de la planète exposée lors de l’explosion (voir en anglais)

On considère aujourd’hui que la distance de sécurité où on ne ferait qu’admirer le spectacle est de l’ordre de 100 à 200 AL, donc un million de milliards de km au moins.

Coup de bol : tous les sont à plus de 150 AL.

Est-ce que la création de l'Univers est plus difficile que la création de l'Homme ?

Fri, 03 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Le verbe “créer” est très vague.

En hébreu, il existe deux verbes " créer". Un qui n’est utilisé qu’avec Dieu comme sujet et qui signifie “faire surgir du néant”, et un pour le sens artistique ou artisanal, “former à partir d’autre chose”.

Quel est le sens du verbe créer de votre question ? Celui avec Dieu ? Demandez lui, moi je n’ai jamais rien vu de “créé” dans de sens là, donc je ne sais pas si une “création” existe.

Dans le sens de transformation, on a les idées assez claires sur comment le genre homo s’est différencié des autres primates, et des idées vraiment très embryonnaires sur comment l’univers aurait pu surgir d’une fluctuation quantique.

Comment comprendre d'où vient l'origine de l'onde lumineuse et corpusculaire avant le big-bang ?

Thu, 02 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Je ne sais pas de quoi vous parlez.

Le correspond à un état de l’Univers extraordinairement dense et chaud.

Il était si dense et chaud qu’il n’y avait pas de “lumière” : les photons avaient une telle énergie qu’il n’étaient pas dans le spectre visible mais dans les +++ et interagissaient entre eux en ayant aucun espace pour se propager. L’Univers était opaque pendant ses 380'000 premières années. Ce que nous observons de plus ancien avec nos télescopes est le qui date de cette époque, et nous ne pourrons pas observer de lumière datant d’avant.

Quand aux “corpuscules”, j’imagine que vous voulez dire “particules”, on ne sait pas s’il y en avait. Selon le , il n’y en avait pas. Les quarks et électrons sont apparus après le premier milliardième de milliardième de milliardième de seconde, peut-être par les interactions “photons-photons”.

Il n’y a donc pas d’ “onde” datant du Big Bang.

Quand à “avant le Big Bang”, rien ne dit qu’il y avait un “avant” (cf les autres questions/réponses à ce sujet)

Notes de bas de page

A-t-on une idée de la proportion de matière baryonique emprisonnée dans les trous noirs par rapport à celle qui ne l'est pas ?

Wed, 01 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il n’y a pas de matière baryonique dans les trous noirs. Les baryons sont “écrabouillés” en dépassant la . On a aucune idée sur l’état de la matière à l’intérieur des trous noirs, ni même si la question a un sens.

Cela dit, la masse totale des trous noirs est estimée à 11 millionièmes de la masse baryonique .

L hypothèse citée dans l’article selon laquelle la matière noire serait formée de trous noirs à été réfutée depuis

Notes de bas de page

Que pensez-vous du "temps imaginaire" de Stephen Hawking ?

Wed, 01 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Comme le dit dans sa réponse traduite par Jean-Luc , dans la de la , la dimension du temps apparaît avec un coefficient i.c.

Donc pour commencer, cette notion de “temps imaginaire” est beaucoup plus ancienne qu’ Hawking. Elle date des débuts de la relativité.

Ensuite Richard Muller dit “S’il vous plaît, ne pensez pas que cela implique que le temps lui-même est imaginaire ! (…) le temps t qui apparaît dans ces équations est toujours un nombre réel”. C’est vrai, mais qu’est-ce qui empêcherait de définir une nouvelle unité de itemps t’=i.t mesurées en isecondes ?

Je comprends que Richard est et je me réjouis de lire son livre (celui de Hawking est en effet mauvais).

Comment expliquer le bing bang sans intervention divine ?

Sat, 28 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Le (pas bing …) n’est pas un événement, donc il n’y a pas besoin de l’expliquer.

C’est un modèle cosmologique cohérent avec nos observations : il y a 13.8 milliards d’années, l’Univers était extrêmement chaud et dense.

Personne ne sait ce qu’il y avait “avant” ni même si ça a un sens de parler d’ “avant” (le temps peut très bien avoir un “zéro absolu” comme les températures) donc il n’y a rien à “expliquer” puisqu’on n’en sait rien.

L’ “intervention divine” explique super bien la création de l’univers. Le problème est qu’on ne sait pas si il y a eu création, et qu’on ne voit pas trace d’intervention.

Y-a-t-il une chance sur sept que l’univers ait commencé un lundi ?

Sat, 28 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

J’aime bien cette question, parce que je me pose depuis longtemps la question sous-jacente : est-ce que la seconde (ou l’heure, ou le jour ou la semaine) avaient la même durée près du Big Bang ?

Ou autrement dit : quelle pendule pouvait mesurer le temps à cette période ?

La définition actuelle de la est :

durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l’état fondamental de l’atome de césium 133

Mais quand il n’y avait pas d’atome de césium 133 ? (qui a été formé dans des étoiles des millions d’années plus tard ?

Et quand l’univers était si chaud qu’il n’y avait aucune transition entre des niveaux atomiques émettant des photons de longueur d’onde précise ?

Et quand l’Univers était si dense que les photons n’arrivaient pas à osciller une seule fois avant d’interagir avec une autre particule ?

Quand on voit l’échelle des temps dans la figure ci-dessus, on se dit qu’il s’est peut être passé plus de trucs (= interactions) dans la “première seconde” que dans les 13.8 milliards d’années ( moins une seconde…) qui ont suivi.

Et que si on mesurait le temps en log(secondes) tout serait tellement plus lisse …

Ah, et oh ! Il n’y aurait plus de Big Bang : il serait étalé depuis $\lim\limits_{t \to 0} log(t) = -\infty$

Dans ce cas désolé, l’univers n’a jamais commencé …

Comment pourrez-vous prouver que le monde aura une fin ?

Tue, 17 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Ca dépend ce que vous appelez le monde. Et la fin.

Mon monde disparaîtra dans quelques dizaines d’années*.

Homo Sapiens se reproduira encore quelques centaines de milliers d’années*.

Ses descendants essaimeront vers les étoiles dans quelques millions d’années*.

La Terre hébergera de la vie pendant encore un bon milliard d’années*.

Le Soleil brillera fort pendant 4 milliards d’années, puis faiblement pendant des centaines de milliards d’années.

L’Univers deviendra de plus en plus noir et froid, mais je finira jamais

= si tout va bien …

Où nous trouvons-nous par rapport au point du big-bang ?

Mon, 16 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Dedans. Puisque ce que vous appelez le “point du Big Bang” contenait l’Univers entier, nous étions forcément dans le point.

Et ce point n’était pas quelque part dans l’espace, il contenait l’espace aussi. Il n’y a pas de “centre” du , ce n’était pas une explosion, c’était un gonflement de l’espace qui se poursuit par l’ .

Et le “point” est une singularité mathématique, mais en physique on n’aime pas les singularités. Rien ne prouve que l’Univers était “un point”. Ce qu’on sait c’est que l’Univers était extraordinairement dense et chaud.

Est-il possible que l'or soit d'origine extraterrestre ?

Fri, 13 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Toute la matière de notre planète est par définition d’origine extraterrestre, puisque notre planète ne produit pas de matière par fusion thermonucléaire.

L’or ne fait pas exception, ce n’est d’ailleurs pas une matière plus extraordinaire ni plus rare que d’autres métaux lourds.

On pensait que l’or était produit par dans certaines supernova, mais aujourd’hui on penche plus pour la .

Ce tableau montre l’origine extraterrestre de tous les éléments chimiques :

L’horizon des événements est-il créé avant que la singularité n’apparaisse ?

Fri, 13 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Selon la la singularité n’apparaît jamais. Mais je chipote.

On ne sait pas s’il existe une “singularité” dans l’horizon, c’est une idée purement mathématique. En fait on ne sait même pas si le verbe “exister” a un sens à l’intérieur de l’horizon des événements, voir . Mais je chipote encore.

Encore un petit chipotage : l’horizon des événements n’est pas “créé”, c’est juste une surface de l’espace qui se caractérise par une déformation extrême de l’espace-temps.

Lors de l’effondrement d’une étoile, dès qu’une masse de 3 masses solaires se retrouve dans un inférieur à une dizaine de kilomètres, cette déformation extrême de l’espace se produit.

Que se passerait-il si les galaxies n'avaient pas de trou noir super-massif à leur centre ? Ceci n'est qu'une simple hypothèse histoire de voir ce qui se passerait.

Mon, 09 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Du point de vue gravitationnel, pas grand chose parce qu’un trou noir supermassif (TNS) ne représente que quelques pourcents de la masse totale de la galaxie au mieux. Ce n’est pas comme une étoile qui représente 99% de la masse de son système.

Par contre les TNS ont d’autres effets, comme d’envoyer une pluie de particules très loin dans leur galaxie via leur jets

( photo nasa : les bulbes de gaz éjectés du noyau central sont bien visibles en haut et en bas de l’image)

Cependant il semble que certaines galaxies n’ont pas de trou noir central, et ça ne les empêche pas d’exister.

Notes de bas de page

Sachant que la vitesse de la lumière est parfaitement définie, quelle devrait être la valeur de la constante pour expliquer les anomalies cosmologiques que nous constatons ?

Thu, 05 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

les “anomalies cosmologiques” ne sont pas liées à la vitesse de la lumière.

Elles sont éventuellement liées à la (G) qui n’est peut-être pas si constante que ça, ou alors la n’est pas rigoureusement proportionnelle à G ( voir ) , ou encore à la .

Mais parce que c’est une constante bien plus fondamentale que la vitesse de la lumière.

Comment la matière noire a-t-elle été écartée en tant que cause possible de la lumière décalée vers le rouge ?

Mon, 02 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Le décalage vers le rouge décale tout le spectre : toutes les raies d’émission et d’absorption d’une source sont décalées du même facteur, ce qui est cohérent avec un effet doppler.

L’ cause effectivement un rougissement, mais en atténuant les hautes fréquences (bleu), ce qui est différent. De plus ce rougissement est cohérent avec la quantité de gaz “normal” dans l’espace, pas avec la matière noire.

D’autre part, si la lumière était par le milieu interstellaire, matière noire comprise, on verrait des “arcs en ciel” dans les lentilles gravitationnelles, et ce n’est pas le cas.

Donc voilà pourquoi la matière noire n’a jamais été considérée comme une alternative à l’expansion de l’univers pour expliquer le décalage vers le rouge.

Quelle avancée scientifique a le plus impacté notre façon de voir l'univers ?

Fri, 15 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Question intéressante … Il me semble que les “avancées scientifiques” suivent souvent des “baffes expérimentales”, des résultats qui ne correspondent justement pas à la façon de voir l’Univers qu’on avait avant la baffe.

Voici ma petite liste de baffes / avancées cosmologiques:

1887 : montrent que la lumière a une vitesse constante dans toutes les directions / 1905 : Relativité d’Einstein
1917 : observe des nova dans la « » / 1924 : montre que la Voie Lactée n’est qu’une galaxie comme de très nombreuses autres
1914 : mesure le de nombreuses “nébuleuses”, puisqu’Hubble n’a pas encore découvert que ce sont des galaxies / 1924 : montre que l’ est une explication compatible avec les solutions d’Einstein, qui n’y croit pas ! La baffe est trop forte pour lui, qui avait ajouté la exprès pour que l’Univers soit statique
1998 : deux équipes internationales mesurent l’ / après tout, l’ pourrait être une constante cosmologique …

etc etc. L’avancée scientifique est en fait une longue suite de baffes.

D'après une toute récente étude cosmologique à Manchester, notre Univers ne serait pas plat comme l'on pensait, il est plutôt "closed", il est fermé. La "lensing amplitude" n'était-elle pas très prévisible depuis un siècle ?

Wed, 13 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Merci pour le lien, très intéressant.

Comme toutes les “récentes études”, cette hypothèse (car c’en est une :

A closed Universe canprovide a physical explanation for this effect

) doit être confirmées par d’autres travaux :

Future measurements are needed to clarify whether the observed discordances are due to undetected systematics, or to new physics or simply are a statistical fluctuation.

Je ne vois pas pourquoi l’amplitude de l’effet de lentille gravitationnelle aurait été “prévisible depuis un siècle” . On parle ici des mesures effectuées par le entre 2009 et 2012, qui a mesuré des variations de l’ordre du 1/10000 ème dans la température de 2,726 du cosmologique…

N’ayant pas encore accès au texte complet de l’article, je suppose qu’il corrèle ces variations avec une carte des masses observées pour annuler les effets de lentille gravitationnelle, et qu’il leur reste une variation de quelques millionièmes qu’un univers fini peut expliquer.

J’aimerais bien que l’univers soit fini, il pourrait plus facilement surgir d’une fluctuation quantique et avoir une énergie totale nulle…

Edit : l’article est disponible sur arXiv ici : . C’est pointu… je ne suis pas assez familier avec la notion de “lensing amplitude” . Vais essayer de me farcir avant ou attendre des articles “vulgarisés” niveau Pour la Science …

Que pensez-vous du fait qu’au début il n’y avait rien et ça a explosé ?

Sun, 10 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Ce n’est pas un fait. C’est votre mauvaise compréhension du , qui ne dit ni qu’avant il n’y avait rien, ni que ça a explosé :

Le Big Bang est un utilisé par les scientifiques pour décrire l’origine et l’évolution de l’ .

De façon générale, le terme « Big Bang » est associé à toutes les qui décrivent notre Univers comme issu d’une dilatation rapide. Par extension, il est également associé à cette époque dense et chaude qu’a connue l’Univers il y a 13,8 milliards d’années, sans que cela préjuge de l’existence d’un « instant initial » ou d’un commencement à son histoire. La comparaison avec une explosion, souvent employée, est elle aussi abusive.

(wikipedia)

Selon vous, l'univers est-il infini ?

Sun, 03 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Comme je n’ai pas de moyen de mesurer la dans ma cuisine, mon avis n’a aucune importance. Mais en me basant sur les conclusions des gens qui ont de tels instruments, qui ont travaillé très longtemps, très méthodiquement et très précisément sur ce sujet, je suis très heureux de pouvoir vous répondre clairement : on ne sait pas.

Et j’ajouterais que ni la physique ni l’Univers ne sont des démocraties : ils ne vont en aucun cas changer parce qu’un majorité de gens croit ou pense ceci ou cela. L’Univers est comme il est, et la physique le décrit le mieux possible en termes humains, plutôt mathématiques pour être rigoureux et précis. Et notamment, le mot “infini” (sans “e” puisque “univers” est un mot masculin…) de votre question doit être défini avec précision quand on parle d’un espace temps à 4 dimensions …

Pourquoi beaucoup de scientifiques pensent que la Vie ne peut être présente que sur Terre alors que l'on pense l'Univers infini ?

Tue, 29 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Ca m’intéresse de savoir ce que vous appelez “beaucoup de scientifiques”… Plus que 2 ou 3% ?

En fait les scientifiques qui s’intéressent au sujet savent :

qu’ils ne savent pas si l’Univers est infini, ou juste très grand. Les mesures de la montrent qu’elle est très faible, mais il n’existe aucune méthode permettant de déterminer si elle est nulle.
que l’Univers observable contient des centaines de milliards de galaxies dont chacune contient des centaines de milliards d’étoiles, dont chacune a (en moyenne) plusieurs planètes.
que la physique est la même partout, donc qu’il n’y a aucune raison de parier à 1 contre 10^22 que la Terre est un cas unique.

Bref, la très grande majorité des scientifiques pensent qu’il y a de la vie ailleurs. D’ailleurs ils ne mettent pas un V majuscule à vie…

Existe-t-il un site oú l’on peut suivre les recherches mises à jour régulièrement sur le big bang ?

Thu, 24 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

est le plus gros site de publications scientifiques “open access” (gratuites) en physique. Les articles sont souvent soumis à des publications payantes après avoir été acceptés sur arXiv.

En , vous trouverez presque un article par jour sur le sujet. Mais ce sont des articles de niveau spécialiste universitaire…

Pour des infos plus “grand public” je vous conseillerais plutôt des blogs d’astronomie/astrophysique comme ou un journal comme

Quelle est la solution à l'infini des trous noirs ?

Sun, 20 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il n’y a rien d’infini dans un trou noir. Il a une masse finie, un moment cinétique fini, une charge finie, un horizon des événements fini.

Ce n’est que mathématiquement que certaines fonctions décrivant les trous noirs ont de comportements étranges, notamment la . Ceci conduit à penser que l’espace et le temps sont discrets, ce qui élimine le problème.

La relativité générale décrit comment l'espace (le vide) est déformé par les objets massiques. Quelle serait la structure de ce vide (l'espace), telle qu'un solide, liquide, gaz, plasma ou autre ?

Fri, 11 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Dans la théorie de la , le est un qui modifie la la de l’ . Ce sont des objets mathématiques, la relativité ne dit pas ce qu’ils sont fondamentalement.

Pour la “structure” de l’espace-temps, il faut plutôt regarder du côté de la mécanique quantique, et notamment la . Dans ces théories, l’espace et le temps ne sont pas continus mais “quantifiés” : il y a des “atomes” de temps et d’espace (voir pour une introduction à cette idée), et il existe un mécanisme quantique qui produit l’espace et le temps à cette échelle.

Une des variantes de ceci est la dont parle Lee Smolin dans un livre fou et que j’aime surtout à cause de cette jolie vidéo à laquelle je n’ai rien compris:

(Représentations graphiques de la triangulation dynamique causale d’un espace à 2 dimensions. voir la .)

Une autre est la . Dans ces approches, l’espace-temps peut être vu comme un graphe qui connecte les endroits de l’espace liés causalement.

Donc la réponse à votre question est : ni solide, ni liquide, ni gaz, ni plasma, mais autre. Extraordinairement autre. On ne sait pas ce que c’est, mais on cherche.

Notes de bas de page

Quelle est la galaxie la plus éloignée de nous qui a un décalage vers le bleu ?

Fri, 11 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

N’ayant trouvé que de vieux articles avec des liens cassés, j’ai utilisé la avec une recherche par paramètre redshift z négatif ( ) et obtenu une liste de plus de !

Le problème est que la distance à ces galaxies n’est pas fournie, peut-être parce qu’on utilise justement le décalage par le rouge pour les mesurer…

Je les ai donc triées par magnitude en partant de l’idée que les les plus grandes (donc les luminosités les plus faibles) correspondent en principe à des distances plus élevées et vous trouvez comme objet le moins lumineux ayant un blueshift [SDSS J155942.89+034430.1]( J155942.89+034430.1)

On dit que les éléments du tableau périodique se créent suite à l'implosion d'une étoile. Mais à partir de quoi se forment-ils s'il n'y en a pas de base ?

Thu, 10 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

A partir des éléments fusionnés par l’étoile.

Les étoiles légères comme le Soleil fusionnent de l’hydrogène en hélium, puis éventuellement et l’hélium en carbone. Quand elles s’éteignent elles produisent les éléments en jaune dans le graphique ci-dessous puis ceux en bleu ciel.

Les étoiles plus massives produisent des quantités énormes de . Lorsqu’elles s’effondrent, ces étoiles massives fusionnent ces atomes entre eux et avec l’hydrogène et l’hélium et produisent les éléments en vert.

Voir pour plus de détails.

Est-on quasiment certain de la véracité de la théorie du Big Bang, possède-t-elle des rivales ?

Wed, 09 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Le est plutôt un ensemble de théories qui partagent une certitude : l’Univers a été très chaud et très dense il y a 13.8 milliards d’années. Cette certitude découle d’au moins 3 faits expérimentaux :

le qui montre que les galaxies s’éloignent les unes des autres d’autant plus vite qu’elles sont éloignées, donc que
Qu’on observe dans toutes les directions le émis environ 380 000 ans après le Big Bang, lorsqu’il est devenu transparent suite à la qui a formé les atomes
La proportion des atomes légers (hydrogène, helium, lithium) qu’on observe dans le vide interstellaire et qui est parfaitement décrite par la survenue environ 100 secondes après …

… après quoi ? C’est là que les choses ne sont plus très claires, donnant lieu à des variantes différentes : ou pas , Temps éternel ou pas, Big Bounce, Big Rip etc.

Mais il n’existe pas de théorie “rivale” pouvant expliquer les 3 faits expérimentaux autrement que par un Univers très chaud et très dense il y a 13.8 milliards d’années.

Pourquoi la masse du neutrino est-elle si importante ?

Mon, 07 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Dans le , la théorie actuellement acceptée pour décrire le comportement des particules élémentaires, les neutrinos n’ont pas de masse. Les expériences visant à mesurer une éventuelle masse ont de fait toutes échoué*, en accord avec le modèle standard.

Cependant les équations de l’ prédisent que si et seulement si les neutrinos ont une masse, alors un phénomène d’oscillation entre les différentes doit se produire lors de leur propagation. Or ces oscillations ont effectivement été observées, ce qui constitue une brèche dans le modèle standard.

On a donc une contradiction entre deux théories : si le neutrino n’a pas de masse alors il faut comprendre pourquoi il oscille quand même, et si il a une masse il faut comprendre pourquoi le modèle standard prédit qu’il n’en a pas.

Les expériences récentes comme ont permis de réduire l’estimation maximum de la masse du neutrino, mais pas la minimum : on ne sait toujours pas si il a une masse extrêmement faible ou pas de masse du tout.

Note* : donc je trouve le terme “échoué” de la Wikipédia un peu fort et “en accord avec le modèle standard” laisse supposer que la masse serait nulle alors qu’on en sait rien.

Croyez vous en l’extension de l’univers ?

Sun, 06 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Ça s’appelle l’ , pas l’extension, il y a une nuance.

Personne n’y croit. C’est incroyable. Et pourtant c’est un fait mesurable de diverses manières, donc on sait que c’est vrai.

Entre parenthèses, comme tous les corps massifs s’attirent par gravitation, il eut fallu une valeur très précise de la pour que l’univers soit statique, comme le pensaient Einstein et les gens de son temps.

Quand l’expansion à été découverte, il a du corriger sa “plus grosse bourde” en modifiant la constante cosmologique pour permettre à l’univers de s’étendre.

Et maintenant qu’on sait que cette expansion accelère, on se dit que la constante n’est peut être pas une constante…

Méfiez vous de vos intuitions, de vos évidences et de vos croyances. L’univers n’en a rien à battre.

Pourquoi les thèses des frères Bogdanov sont-elles controversées ?

Sun, 06 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Sous “thèse de Grishka Bogdanoff” :

Selon le rapport des commissions 1 et 2 du divulgué par le magazine du 15 octobre 2010 : « l’ensemble des articles considérés ici ne répond à aucun critère de clarté, de précision et d’exactitude en vigueur en . Ce manuscrit de thèse ne peut pas être qualifié de contribution scientifique ».

Sous “thèse de Igor Bogdanoff” :

En plus des défauts reprochés à la thèse de son frère (notamment le manque de rigueur), les adversaires des estiment que cette thèse ne serait qu’une mise bout à bout de concepts non définis dans un cadre incompréhensible. Ce point de vue est notamment exprimé par Alain Blanchard, professeur des universités et spécialiste en , dans une tribune retranscrite sur le site d’Acrimed.

estime que le raisonnement suivi lors de l’élaboration de cette thèse n’est pas valide.

Le problème avec ces thèses me semble similaire à celui avec : ces personnes renforcent leur notoriété médiatique avec des travaux scientifiques de piètre valeur. Si piètre qu’on peut se demander s’ils auraient obtenu leur doctorat sans cette notoriété médiatique.

Il faut aussi réaliser qu’une thèse de doctorat sert à montrer qu’on est capable de faire de la recherche scientifique, pas à révolutionner la science. Si on a pas fait une bonne thèse, on fait un autre métier que chercheur. Comme Elisabeth, Igor, Grishka, et moi.

Quelle est la température d'un trou noir ?

Tue, 01 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il faut distinguer deux choses:

La est celle perceptible à l’extérieur du trou noir, produite par le . Si ce rayonnement existe (on ne l’a jamais mesuré), la température correspondante est incroyablement faible : elle vaut 0.12 microKelvin pour un trou noir d’une masse solaire. Les sont plus froids que le à 2.7 K ! Ce n’est que dans les dernières minutes de sa très très très longue vie qu’un trou noir aurait une température de plus en plus élevée et émettrait un flash extraordinairement intense et très particulier, puisque balayant tout le spectre. Si on en voit un une fois, on saura:
La température à l’intérieur de l’horizon des événements du trou noir qui :

Les scientifiques ont-ils des hypothèses quant à la Nature de la Singularité au cœur des Trous Noirs ?

Thu, 26 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Oui, le problème c’est plutôt qu’ils ont infiniment plus d’hypothèses (3 ou 4…) que de moyens de les vérifier (0) …

Parmi les hypothèses :

de la : quarks serrés les uns contre les autres par l’interaction forte plutôt que par la gravitation
des sous-composants hypothétiques des et des
rien du tout. Le “faible” postule que tout ce qui “entre” dans l’horizon des événements est converti en information qui reste stockée sur l’horizon. L’intérieur n’existe tout simplement pas, c’est une “bulle de néant”
ajoutez votre préférée ici

Que voyons nous si nous sommes à l'horizontale d'un trou noir (allons-nous juste voir un horizon noir)?

Tue, 24 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

n’a pas trouvé les images de Luminet parce que c’est qui les a faites ;-)

Mais je n’ai pas retrouvé non plus les images que je cherchais pour répondre à la question. J’ai retouvé celles de qui montrent ce qu’on voit en regardant vers un trou noir en rotation et en regardant dans la direction opposée.

Par contre il y a cette simulation d’ d’un chute vers un trou noir qui ne tourne pas qui répond à la question : oui, juste un horizon noir.

J’ai entendu quelque part que si la terre est absorbée par un trou noir ! Elle deviendra petite comme un œuf mais avec le même poids ; est-ce vrai ?

Sun, 22 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Si la Terre est absorbée par un trou noir, sa masse s’ajoutera à celle du trou noir, qui est au minimum 3.2 fois celle du Soleil, la .

L’horizon des évènements d’un tel trou noir à un diamètre de 20km, donc il déchiquetterait la terre par effet de marée et augmenterait son rayon d’un petit (millimètre edit) centimètre en l’absorbant.

Et voici déjà la réponse à ceux qui commenteront en disant “oui mais si c’est un .?” :

On en a jamais vu la queue d’un, donc jusqu’à preuve du contraire, ça n’existe pas.

Pourquoi l'astrologie reste un sujet tabou alors qu'elle est la soeur de la cosmologie et de l'intelligence artificielle ?

Fri, 20 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Comme l’homéopathie est le frère de la RMN et de la neurochirurgie, je présume ?

Ok l’astrologie est l’arrière grand-mère de l’astronomie, qui est la bisaieule de la cosmologie. Mais si c’est leur soeur, alors elle aurait du mourir il y a 300 ans…

Quant à l’intelligence artificielle, je vois l’astrologie plus proche de la bêtise naturelle.

L’astrologie n’est pas tabou, c’est juste une grosse croyance moyenâgeuse qui tue des arbres pour être imprimée dans des journaux de bonne femme (désolé les filles, mais c’est vous les victimes majoritaires, et de très loin)

je vous recommande le livre de Serge Bret-Morel, un astrologue qui s’est rendu compte que sa science était du pipeau.

Le Big Bang est un mensonge, le rétrécissement de l'Univers au point zéro est-il une possibilité ?

Fri, 13 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Peut-être n’avez vous pas compris ce qu’est le :

Le Big Bang est un cosmologique utilisé par les scientifiques pour décrirel’origine et l’évolution de l’ .

De façon générale, le terme « Big Bang » est associé à toutes les qui décrivent notre Univers comme issu d’une dilatation rapide. Par extension, il est également associé à cette époque dense et chaude qu’a connue l’Univers il y a 13,8 milliards d’années, sans que cela préjuge de l’existence d’un « instant initial » ou d’un commencement à son histoire.

La comparaison avec une explosion, souvent employée, est elle aussi abusive.

(wikipédia)

Notre Univers n’était donc pas “rétréci”, et encore moins un “point”.

Si vous acceptez les mesures qui montrent que dans très longtemps il y a aura beaucoup plus d’espace entre les objets, pourquoi ne pas accepter celles qui montrent qu’il y a très longtemps, il y en avait beaucoup moins ?

Le “point zéro” est une singularité mathématique qui résulte d’une extrapolation linéaire.

Représentez le temps sur une échelle logarithmique, ou en 1/T ou T est la température, et la singularité disparaît.

A-t-on un télescope assez puissant pour observer la création de l’univers ?

Sat, 07 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Rien de dit qu’il y ait eu une “création de l’univers”.

On aimerait juste avoir plus d’informations sur la période où il était très chaud et dense il y a 13.8 milliards d’années, mais ce n’est pas pas un problème de puissance des téléscopes.

Le problème est que l’univers était opaque car trop dense et trop chaud jusqu’à 380000 ans après le BB. On ne peut donc rien observer avant la dans l’optique et l’électromagnétique.

Les observatoires de neutrinos et d’ondes gravitationnelles permettront peut-être d’obtenir des informations sur la période où l’Univers était opaque.

Le magnétisme s'est-il développé lors du Big Bang ou a-t-il été engendré par les galaxies elles-mêmes ?

Fri, 06 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Le a deux sources:

le porté par les particules élémentaires comme l’électron par exemple. Ceci date donc du Big Bang
le déplacement de charges électriques, tel qu’un . Dans la mesure où les électrons se déplacent aussi dès le BB, on pourrait dire que ça date aussi du BB, mais les gros champs magnétiques datent plutôt de la formation des premières étoiles, des millions d’années plus tard.

Pour les premiers aimants “solides”, il faut attendre encore quelques millions d’années que les supernova éjectent du fer et du nickel, qu’il forme des planètes, ce qui est arrivé grosso modo un milliard d’années après le BB.

Mais c’est du pipeau à côté des qui sont probablement apparus dès les premières supernova.

L'expansion à été observée par des scientifiques mais s'agit-il réellement d'expansion ? Çe pourrait être des galaxies qui se déplacent tout simplement car dans l'Univers rien n'est immobile. Ils peuvent avoir tout faux.

Tue, 27 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Mais alors pourquoi, en moyenne, une galaxie s’éloigne de nous d’autant plus vite qu’elle est loin ?

La mesure exactement cette proportionnalité, sur la base de milliers de galaxies observées par différents téléscopes et en utilisant différentes techniques de mesure de la distance.

Vous voyez ce graphique ? Il y a un point pour chacune de 1355 galaxies observées, aux coordonnées x = distance / y = vitesse d’éloignement :

Si on a tout faux, il faut juste expliquer autrement pourquoi les points sont quand même vachement alignés le long d’une droite…

Qui peut donner davantage de détails sur le « vide du Bouvier » ? Qu'est-ce qu'il en est exactement et qui peut expliquer pourquoi cet état des choses ?

Thu, 22 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Qui? Wikipédia !

Le est une région de l’ de très grande taille mais contenant très peu de . Elle doit son nom à la du au voisinage de laquelle se trouvent ces galaxies. (…)

Il a été découvert par et al. ( ) à l’occasion d’un des des .

D’autres découvrirent bientôt que ce vide contenait quelques galaxies. (…. ) Vers , le vide du Bouvier était réputé contenir 60 galaxies.

Selon l’astronome Greg Aldering, l’échelle du vide est telle que « si la était au centre du Vide, nous n’aurions pas su qu’il existait d’autres galaxies avant les ».

La gravitation groupe les galaxies en amas et superamas, qui ne sont donc pas uniformément distribuées, donc il est tout à fait normal qu’il y ait de tels vides.

Est-il possible qu'un trou noir tourne plus vite que la vitesse de la lumière ?

Tue, 20 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il existe une vitesse limite à la vitesse de rotation des trous noirs imposée par la .

Les trous noirs dont on a mesuré la vitesse de rotation en sont très proches. Par exemple tourne à plus de 1100 tours par seconde (wow!) ce qui correspond à 98% de la limite de censure cosmique.

Ceci a une conséquence intéressante : les trous noirs doivent avoir une moyen de régurgiter du moment cinétique lorsqu’ils absorbent de la matière… Les jets ?

Comment savoir si l'univers n'est pas vraiment une sphère ou toute autre forme si grande qu'elle semble "plate" ?

Fri, 16 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

En mesurant sa .

Actuellement, les données les plus précises sont celles qui ont été fournies par le en 2013. D’après ces mesures, il y a 95 % de chances pour que :

${\displaystyle -0,0029<1-\Omega <+0,0008}$

On ne sait donc toujours pas si l’univers a une courbure positive, négative ou nulle. Cependant on peut affirmer que le rayon de l’univers est supérieur à 19 fois le rayon de Hubble si la courbure de l’univers est positive et supérieur à 33 fois le si la courbure de l’univers est négative.

Comment tous les éléments de notre univers sont-ils crées ?

Fri, 16 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Ce tableau des éléments vous dira tout:

en gros l’hydrogène et l’hélium proviennent de la , le béryllium et le bore sont produits par les rayons cosmiques, et tout le reste provient de restes d’étoiles de différents types, y compris de collisions d’étoiles à neutrons.

Hubert Reeves disait que nous sommes des poussières d’étoiles, mais c’est un poète.

Nous sommes des glaires d’étoiles moribondes, voilà la réalité.

On estime la quantité d’atomes dans l’univers à environs 10^80. Quel est le raisonnement qui permet de déterminer cette valeur ?

Wed, 14 Aug 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Attention : dans l’ . L’univers complet est beaucoup plus grand, voire infini.

L’idée est la suivante : on voit 100 milliards de galaxies ($10^{11}$) contenant en moyenne 100 milliards d’étoiles ($10^{11}$ ), chacune contenant en moyenne $5.10^{57}$atomes, on saupoudre le tout d’un facteur 2 de gaz interstellaire, et voilà !

Vous aviez déjà réalisé que si on tassait tous les noyaux atomiques de ces atomes sans qu’ils ne se trounoirisent ils tiendraient dans l’orbite de Mars ? Moi pas…

Notes de bas de page

Si la gravitation existe partout, c'est que nécessairement il y a des ondes gravitationnelles partout ! Quelle a été la particularité de l'onde gravitationnelle du 14 septembre 2015 ?

Wed, 14 Aug 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Non. La gravitation peut très bien exister sans ondes gravitationnelles. Les ondes gravitationnelles ne sont PAS comme les ondes électromagnétiques. Il ne suffit pas qu’une masse se déplace, augmente ou diminue. Il faut que son “moment quadrupolaire” change, autrement dit qu’un truc asymétrique tourne.

Les ondes gravitationnelles détectées sur Terre correspondent à des trous noirs de plusieurs dizaines de masses solaires qui ont fusionné. Selon :

Pendant la durée de 0,2 s du signal détectable, la vitesse tangentielle relative (orbitale) des trous noirs a augmenté de 30 % à 60 % de la . La fréquence orbitale de 75 Hz (la moitié de la fréquence de l’onde gravitationnelle) signifie que les objets orbitaient l’un autour de l’autre à une distance de seulement 350 km

Vous imaginez ça ??? Accélérer des dizaines de masses solaires de 30% de la vitesse de la lumière en 0.2 secondes !!! Deux objets de cette masse qui se tournent autour 75 fois par seconde !!!

Voilà ce que cet événement avait de particulier…

Et ça a généré une onde à peine détectable par un système capable de mesurer une variation de distance de l’ordre d’un diamètre de proton sur un kilomètre…

Incroyable mais vrai.

Comment se fait-il qu'un trou noir influence gravitationnellement l'extérieur alors même qu'il referme l'espace-temps au niveau de son horizon des événements ?

Tue, 13 Aug 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Excellente question, comme l’a dit Brice.

L’horizon des événements d’un trou noir est une limite de notre univers observable au même titre que l’ : rien de ce qui est au delà ne peut nous influencer de quelque manière que ce soit.

Donc “tout se passe comme si” la masse du trou noir se trouvait sur l’horizon des événements. De plus on a un problème plus général que celui de la masse : celui de l’ que je ne veux pas détailler ici mais qui est similaire : l’horizon des événements doit “mémoriser” l’information sur tout ce qui entre.

Or si l’espace et le temps sont discrets et non continus, ce que de plus en plus de gens acceptent , alors il y a une hypothèse très sympa qui met tout le monde d’accord : le . Attention ça ne veut pas dire “l’univers est un hologramme” comme on le résume parfois. Le principe holographique dit “simplement” que ;

La quantité maximale d’informations contenues dans un volume d’espace ne peut être plus importante que celle qui est emmagasinée à la surface de ce volume, où une quantité élémentaire ou « bit » d’informations occupe un quart de la surface dite de Planck. ( )

Bref, la masse du trou noir (qui ne peut plus exister à l’intérieur de l’horizon parce que les protons et neutrons sont broyés et que les gluons ne peuvent plus bouger, donc plus exister non plus), cette masse donc est “emmagasinée” à la surface de l’horizon des événements.

Notes de bas de page

En réalité, la matière noire, cette nappe d'ondes qui coagule tout l'univers, cette matière noire et qui était certainement là avant le Big Bang, voire fondatrice de notre Univers, est-ce l'éther ?

Tue, 13 Aug 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Non.

La matière noire n’est pas de la matière, ni une “nappe d’ondes”. La matière noire ne “coagule” pas l’univers. Il n’y a aucune raison de penser qu’elle était là avant le Big Bang (d’ailleurs “avant le Big Bang” n’a probablement pas de sens) et en plus l’ether est mort et enterré depuis Michelson et Morley il y a plus d’un siècle.

La désigne une catégorie de hypothétique, invoquée pour rendre compte d’ , notamment les estimations de la des ou des et les propriétés des fluctuations du .

(définition Wikipédia)

Bref, c’est juste un nom qu’on a donné trop vite à une solution trop facile à des observations.

Quand on saura ce que c’est, on vous le dira, promis.

Que se passe-t-il au centre d'un trou noir ?

Tue, 06 Aug 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Il ne se passe absolument rien.

Dans la version couramment admise de la “singularité”, tout se qui compose le trou noir se trouve concentré en un point. Il n’y a pas d’espace, plus de temps, plus rien ne bouge. D’ailleurs tout le monde est d’accord là dessus : la température n’est pas une caractéristique d’un trou noir.

Donc il ne se passe absolument rien.

Dans la version du qui continue de me turlupiner, c’est encore pire : il n’y a aucune “information” à l’intérieur de l’horizon des événements du trou noir. L’information de tout ce qui “entre” est “mémorisée” sur l’horizon.

Dans cette vision, non seulement il ne se passe absolument rien à l’intérieur d’un trou noir, mais en plus il n’y a absolument rien.

Qui est responsable de la théorie ridicule de l'Univers électrique ?

Sun, 21 Jul 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Selon , physicien américain de la et de la , la du (Plasma Astrophysics and Cosmology) a fêté le centenaire de sa fondation en 1996 et ses origines peuvent être attribuées à la recherche fondamentale publiée pour la première fois par en 1896

Ce cosmologique a été soutenu par le qui l’a nommé « ». La principale caractéristique de son approche est d’affirmer que les phénomènes de nature jouent un rôle d’égale importance que celle de la dans la structuration de l’univers à grande échelle

(…)

Un livre grand public a été écrit en 1992 par Eric Lerner, un chercheur ayant peu de publications à son actif. Le cosmologue sur sa page professionnelle décrit les erreurs de raisonnement qu’il a trouvées dans le livre précité.

Bon article :

Bref : des gens qui en sont encore à la physique du 19ème siècle …

Qu'est-ce que la prétendue "théorie du caméléon" et comment pourrait-elle expliquer l'expansion de l'univers ?

Sat, 13 Jul 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

La consiste à considérer la R de la relativité comme une fonction f(R). On obtient ainsi une relativité modifiée dans laquelle la loi de la gravitation change en fonction de son environnement, d’où la dénomination de “théorie du caméléon”.

En réalité il existe plusieurs, pour ne pas dire une infinité de possibilités de définir f(R), et donc déjà plusieurs familles de “caméléons” qui peuvent décrire l’expansion de l’Univers sans nécessiter la fameuse . Des chercheurs iennent de parvenir à simuler la formation de galaxies en utilisant une f(R) , montrant ainsi que la relativité n’est pas la seule à pouvoir décrire la formation de structures de l’Univers.

Cependant (mode critique activé):

si f(R)=R, on retrouve la relativité générale
si on veut éliminer la constante cosmologique, il faut ajouter des choses dans f(R), comme une 5ème force, avec ses propres paramètres. Qu’est-ce qu’on a gagné ?
tout le monde est assez d’accord pour dire que f(R) doit être proche de R pour qu’on observe ce qu’on observe. Donc la différence entre une théorie caméléon f(R) et R est petite. Donc pas facile à mesurer.
dans ce genre de cas, la validation d’une théorie se fait sur des prédictions, ce qu’à très bien réussi la relativité. Donc j’attends des caméléonistes qu’ils proposent des expériences permettant de distinguer leur(s) théorie(s) de la relativité, pas seulement de simuler ce qu’on sait déjà. (voir )

Notes de bas de page

Pourquoi l'espace a-t-il trois dimensions ?

Tue, 09 Jul 2019 00:00:00 +0000

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D’abord, c’est pas absolument sur … A très petite échelle le prétend que 2 dimensions pourraient suffire ou peut-être même une seule… “Preuve” : je peux simuler des tas de choses en 3D avec un ordinateur qui a une mémoire linéaire (des gigabytes alignés le long d’un espace d’adressage).

Mais ok, à notre échelle, tout se passe comme si l’espace avait 3 dimensions. Plus une dimension de temps, qui est liée à l’espace comme les nombres imaginaires sont liés aux nombres réels, selon la

Alors pourquoi pas 4 dimensions spatiales ou 2 dimensions temporelles ?

Parce que sinon on ne pourrait pas exister, comme l’explique dans un article passionnant illustré par cette figure:

et contenant ce paragraphe :

Si un observateur est capable d’utiliser sa conscience de soi et des capacités de traitement de l’information, les lois de la physique doivent être telles qu’il puisse faire au moins certaines prédictions. Plus précisément, au sein du cadre d’une théorie des champs, en mesurant diverses valeurs de champ à proximité, il faut qu’il ait la possibilité de calculer les valeurs de champ à certains points plus éloignés de l’espace-temps (ceux se trouvant le long de la ligne de son monde à venir sont particulièrement utiles) avec une marge d’erreur finie. Si ce type de causalité bien définie était absente, alors non seulement il n’y aurait aucune raison pour que cet observateur ait une conscience de soi, mais il semble très peu probable que des systèmes de traitement de l’information tels que les ordinateurs ou le cerveau puisse exister.

Or justement cette prédictibilité n’apparaît que si les équations de champ suivent des . Et Tegmark montre que ceci n’est le cas que dans les univers à une seule dimension de temps ou une seule dimension d’espace. S’il y en a plus, l’univers devient totalement imprévisible. Avec un temps à deux dimensions, il est par exemple impossible de donner un rendez-vous à quelqu’un, car si nous contrôlons nos déplacements dans l’espace et pouvons éventuellement les moduler de façon à nous retrouver à un certain moment t1 selon le “temps1” à l’endroit convenu, nous n’aurions pas le moyen de gérer simultanément le “temps2” : l’autre personne suivant une trajectoire dans l’espace-temps différente n’aurait aucun moyen d’arriver au rendez-vous à la fois à la même position spatiale et au au même temps (t1,t2)

Notes de bas de page

L'univers est composé de plusieurs galaxies, théorie ou bien réalité ? Quels outils ont permis, si cela est véridique, de l'affirmer ?

Sat, 06 Jul 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Vous trouverez sans peine de nombreuses photos de nombreuses galaxies prises par de nombreux télescopes sur Terre et dans l’espace, mais je voudrais vous montrer celle-là:

Cette photo de la a été prise par un astronome amateur, SANS télescope, avec un bon appareil photo moderne, un objectif raisonnable (200 mm) et 45 secondes d’exposition rendues possibles par une monture motorisée .

Avec des instruments plus puissants on arrive à distinguer certaines étoiles des autres galaxies, notamment chaque année, et des , des étoiles dont la luminosité varie de manière périodique selon une connue grâce aux céphéides de notre galaxie.

On peut ainsi déterminer la distance des galaxies “proches”, et utiliser le pour approximer la distance des galaxies lointaines.

Avec ça on peut affirmer:

que les galaxies sont des objets beaucoup plus lointains que les étoiles que nous voyons dans notre ciel. En fait il y en a jusque tout près des limites de l’ (500 millions d’années après le BB)
que ces galaxies sont elles-mêmes composées d’étoiles semblables à celles de notre galaxie
qu’en fonction de leur histoire les galaxies peuvent avoir des formes différentes mais que notre galaxie n’a rien de particulier
qu’il y a des centaines de milliards de galaxies contenant chacune des centaines de milliards d’étoiles.

Voici une image prise par Hubble d’un carré de ciel où ne se trouve qu’une dizaine d’étoiles de notre galaxie (les points tout ronds avec des “pointes” ). Toutes les autres taches lumineuses, même les plus faibles sont des galaxies.

Notes de bas de page

Si la théorie du Big Bang est vraie et que tout a commencé à partir d'un point, comment des vides et des super vides pourraient-ils se former ?

Fri, 05 Jul 2019 00:00:00 +0000

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pas un point. Un espace extrêmement dense et chaud, mais peut-être d’une taille infinie. Ce n’est “que” notre qui était comprimé à la taille de ce point. à un moment donné, et beaucoup plus petit avant.

Comme on le voit dans l’image ci-dessous, dans la première seconde l’univers est passé d’une température de 10^{32K (la
, la plus élevée qu’on puisse imaginer) à une température de 10}13 K (correspondant à celle qu’on obtient lors des collisions de particules), ce qui implique un gonflement de l’espace d’un facteur 10^29 en volume, soit 10 milliards en rayon du “point.” ci-dessus.

Pendant cette seconde, il n’y avait pas de particules massives (protons, neutrons), donc pas de gravitation. Les premières forces attractives ont été:

autour de la première seconde, l’ a lié les quarks pour former les protons et quelques neutrons isolés qui n’ont vécu que quelques quart d’heures
Après la première minute, l’ a produit quelques noyaux atomiques pendant la
Au bout de 300'000 ans l’univers est suffisamment froid pour ne plus être un . C’est l’heure de la : l’ est assez forte pour que les noyaux atomiques capturent des électrons pour former les premiers atomes, électriquement neutres et donc sujets à la gravitation (avant aussi, mais leur énergie et la répulsion électrostatique des noyaux positifs les empêchaient de s’agglomérer). Accessoirement, ce rend l’Univers transparent à ce moment là. Avant, les photons étaient sans cesse capturés et émis dans tous les sens par le gaz d’électrons.

Le date de ce moment là. C’est cette fameuse image qu’on voit partout:

Elle montre des variations de température inférieures à 1/10'000 ème de degré à ce moment là, sur une température moyenne de 2.73° au dessus du zero absolu. Ce sont ces microscopiques variations qui, avec l’effet de la gravitation sur 13 milliards d’années, ont causé l’agglomération des galaxies, et la formation des “vides” que vous mentionnez.

Le projet a réalisé des simulations de cette phase

Pourquoi est-ce que la chance ne peut pas créer l'univers ?

Tue, 18 Jun 2019 00:00:00 +0000

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Parce qu’alors, d’où vient la malchance ?

Mais avant de répondre à cette question, il faudrait d’abord être sur que :

L’Univers a eu un début. Et même si le Big Bang est une certitude, ça ne veut pas dire qu’il a eu un début…
Qu’il a été créé par un Truc qui existait donc avant, à l’extérieur de l’univers, ce qui est contradictoire avec la définition d’univers
Que ce Truc n’a pas été lui même créé par un MetaTruc avant, sinon on a rien résolu.

Une fois que vous aurez prouvé 1+2+3, on pourra s’attaquer à la proposition “le Truc, c’est le Hasard”

Les atomes et leurs électrons, les planètes et leurs satellites, les étoiles et leurs planètes, les trous noirs et leurs étoiles. Est-ce que toute notre réalité est composée ou fonctionne essentiellement de cette manière ?

Wed, 12 Jun 2019 00:00:00 +0000

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Pas du tout.

Les électrons ne tournent pas autour du noyau des atomes. Ce sont des ondes stationnaires qui remplissent les , le tout suivant les lois de la .

Nous avons l’impression que les satellites tournent indéfiniment autour des planètes qui tournent autour des étoiles, mais ce n’est qu’une impression car , imprévisible au delà d’environ 200 millions d’années, ce qui est assez court.

Les galaxies continent en effet un ou plusieurs trous noirs supermassifs en leur centre, mais il ne représentent qu’une faible fraction de la masse totale d’une galaxie, qui doit plutôt être vue comme un “nuage de gaz” dans lequel les atomes de gaz seraient des étoiles, l’ensemble suivant plutôt les lois de la thermodynamique comme le .

Les trous noirs eux-mêmes et leur environnement immédiat ne peuvent être compris que dans le cadre de la , qui joue aussi un petit rôle à l’échelle galactique, et un minuscule rôle à l’échelle du système solaire.

A encore plus grande échelle, les regroupent des millions de galaxies en longues chaînes. Il semblerait que la matière noire joue un rôle dans leur formation, mais comme on n’a aucune idée de ce que c’est, je ne m’avance pas beaucoup en disant que c’est un mécanisme encore différente de ceux qui précèdent.

Donc non. Ce qui est vraiment très intéressant dans cette Univers c’est justement qu’il exhibe des structures très différentes à différentes échelles. Et en particulier à l’échelle du mètre des êtres capables d’y réfléchir…

Pourquoi un trou noir n'attire pas tout en sa singularité (on ne se fait pas « aspirer » à l'intérieur) et fini par s'évaporer ?

Mon, 10 Jun 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

A une distance d assez grande, une masse M déforme l’espace de la même manière qu’elle soit répartie dans une grande sphère (étoile) ou concentrée dans une hypothétique singularité.

Si le Soleil devenait un trou noir (il ne peut pas car il n’est pas assez massif, mais supposons…), les planètes continueraient à tourner autour sur leur orbite, sans modification.

Ce n’est que si on s’approche très près du trou noir que la gravitation devient extrêmement intense. Dans le cas du “Soleil noir” ci-dessus, le vaut 3 kilomètres. Il n’ “aspirera” de façon définitive que ce qui passera à moins de 3km de la singularité. Donc pas grand chose, car tout ce qui tombera à côté va être accéléré a une vitesse fantastique.

“Preuve” dans cette vidéo ou vous voyez en accéléré le mouvement des étoiles proches de , le trou noir central de notre galaxie. qui a une masse de plus de 4 millions de masses solaires (donc un rayon de Schwarzschild de 12 millions de kilomètres, juste 20 fois celui du Soleil):

L’ passe à 17h lumière seulement de A* en se faisant accélérer à 2.6% de la vitesse de la lumière ! Vous imaginez ? Une étoile entière accélérée 1000x plus vite que la plus rapide de nos petites sondes spatiales !!! (je ne mets pas souvent des triples points d’exclamation, mais là ça les mérite, je trouve…)

Pourtant S2 ne va pas se faire “aspirer” par le trou noir dans un horizon prévisible.

Bref, les trous noirs ne grossissent pas vite du tout. Au point où on se demande toujours comment les trous noirs supermassifs ont pu devenir si gros depuis le Big Bang. A suivre…

Alors que la théorie de la relativité restreinte interdit le voyage dans le temps passé, qu'en dit réellement la théorie de la relativité générale ?

Fri, 07 Jun 2019 00:00:00 +0000

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La relativité générale le permet, voire l’implique directement dans certaines solutions des équations d’Einstein comme l’ dans lequel des “courbes de genre temps” fermées impliquent que des particules “tournent en rond” dans le temps.

La relativité restreinte n’étant qu’une ébauche de la générale correspondant à un cas particulier (référentiels “inertiels”, non accélérés) je ne vois pas pourquoi elle interdirait le voyage dans le temps. Mais elle ne le permet pas explicitement, en effet.

Des particules sont-elles créées à partir de l'énergie libérée lors du Big Bang ? Pendant l'expansion, l'énergie continue est-elle convertie en matière ?

Thu, 06 Jun 2019 00:00:00 +0000

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, il n’existe pas d’ “énergie pure”. L’énergie est juste un nombre qui reste constant lors des transformations d’un système isolé.

Pour autant que l’Univers respecte les conditions du (ce qui n’est pas sur…), la somme de la matière “normale, de la matière noire, de l’énergie “normale” et de l’énergie noire est restée constante depuis le Big Bang a maintenant. Et peut-être même “avant” le Big Bang, si ça a un sens.

Une idée assez intéressante pour qu’Albert Einstein se soit arrêté de traverser une rue au beau milieu du trafic pour y réfléchir est que cette énergie totale vaut … zéro. C’est le

Que pense la communauté scientifique de l'explication controversée de Halton Arp sur l'effet Doppler ?

Wed, 05 Jun 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Extrait traduit de - (réponse raccourcie mise en gras par moi)

Pendant toute sa carrière, Halton Arp a maintainu qu’il y avait des anomalies dans ses observations de quasars et galaxies, et que ces anomalies réfutaient le Big Bang.

En particulier, Arp indiqua des examples de quasars qui étaient proches de la ligne de visée de (AGN) relativement proches. Il prétendait (claimed) que des groupes de quasars étaient alignées autour d’AGN, et que les quasars n’étaient donc pas des AGN distants, mais des objets plus proches de type stellaire éjectés par les AGN voisins avec un décalage vers le rouge intrinsèque élevé. Arp soutenait (contended) qu’elles perdaient progressivement leur décalage vers le rouge non cosmologique et évoluaient en galaxies à part entière (full-fledged galaxies). Ceci est en forte contradiction avec les modèles acceptés de

Le plus gros problème avec l’analyse de Arp est qu’on connaît aujourd’hui des centaines de milliers de quasars et leur décalage vers le rouge mesuré par plusieurs campagnes de mesures du ciel distincte. la très grande majorité de ces quasars ne sont en aucune manière corrélés avec des AGN voisins.

En fait, avec nos techniques d’observation améliorées, un grand nombre de galaxies hôtes ont été observées autour de quasars, ce qui indique que ces quasars sont vraiment à des et pas les objets qu’Arp a proposé.

Selon la plupart des scientifiques, l’analyse de Arp souffre d’être basée sur un échantillon trop petit et la recherche de coincidences. Des échantillons plus complets, non biaisés pris de nombreux n’ont montré aucune des irrégularités proposées, et qu’aucune corrélation statistiquement significative n’existe [1]

Bref c’est l’histoire hélas courante en sciences du chercheur qui croit avoir trouvé un truc important, s’en persuade au point de nier les autres travaux (ou l’inverse…), se fait virer, et devient un martyr auprès de gens qui ne comprennent pas que 99.9% des hypothèses scientifiques se révélent fausses après vérification.

Source:

Tang, Sumin; Shuang Nan Zhang (2008). “Evidence against non-cosmological redshifts of QSOs in SDSS data”. : [ ].

Existe-t-il des étoiles d'antimatière ?

Tue, 28 May 2019 00:00:00 +0000

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S’il existait des étoiles d’antimatière, on devrait capter des rayons gamma à des énergies précises (511 keV et 2 GeV) résultant de l’ de leur “vent solaire” ( et ) avec le gaz interstellaire formé de matière “normale”, notamment à leur

C’est ainsi qu’on a détecté un nuage de positrons au centre de notre galaxie, probablement produit par le trou noir central , mais on ne voit rien de semblable autour d’étoiles, et encore moins à l’énergie correspondant aux antiprotons (= antihydrogène)

Donc “jusqu’à preuve du contraire”, il n’existe pas d’étoiles d’antimatière, ni de galaxies d’antimatière pour les mêmes raisons, tout au plus des nuages de positrons produits par des accélérateurs de particules naturels comme les trous noirs

Notes de bas de page

Qu'est-ce qui a provoqué le Big Bang ?

Mon, 27 May 2019 00:00:00 +0000

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Le n’est pas un événement, c’est un “ utilisé par les scientifiques pour décrire l’origine et l’évolution de l’ ”

Il modélise nos connaissances : il y a 13.8 milliards d’années, l’Univers a été très dense et très chaud, et depuis il se refroidit en se dilatant, mais on ne sait pas ce qu’il y avait “avant”, ni même si cette question a un sens.

Car en fait on ne sait même pas si le temps existait “avant” ou si le temps a un “zéro absolu” comme les températures, qui serait à -infini si on utilisait d’autres unités (comme -log de la température par exemple…)

Si le Big Bang a déclenché l'expansion de l'Univers, celui-ci ne devrait-il pas finir par s'arrêter de grandir, l'énergie se dissipant ?

Mon, 27 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

L’énergie se dissipant où ?

Quand un vaisseau de l’Empire explose sous les lasers de Luke Skywalker, les débris partent dans toutes les directions avec une certaine énergie cinétique. La gravitation tendra à rassembler les morceaux, mais si leur vitesse est supérieur à la (très basse) vitesse de libération, ils iront vers l’infini (et au delà…). Leur énergie cinétique diminuera un peu, d’exactement autant que leur énergie potentielle dans le champ gravitationnel des autres débris augmentera. Aucune énergie ne se dissipera.

Le Big Bang n’est pas une explosion, mais les galaxies sont quand même des débris s’éloignant les uns des autres. A des vitesses très élevées. Et même de plus en plus élevées, bizarrement.

Il n’y aura pas de Big Bounce.

Est-il possible de créer un autre univers semblable au nôtre ? Notre Univers serait il donc contenu dans un tout plus grand ?

Sun, 26 May 2019 00:00:00 +0000

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Semblable au nôtre peut-être pas, ça dépasse nos possibilités de calcul, mais on sait déjà assez bien simuler des phénomènes macroscopiques du nôtre et “créer des univers” très simples, comme le “ ” par exemple. Et on a trouvé des trucs pour rendre ces simulations très rapides sur des univers énormes .

Cet Univers est donc peut-être une simulation “très simple” réalisée sur le PC d’un ado à 14 dimensions dans un univers ultra complexe en comparaison du notre… Mais probablement pas.

Notes de bas de page

Au 19e on a inventé l’éther pour expliquer la propagation de la lumière ; quelle est la matière noire pour la rotation des galaxies : concept fumeux sans avenir ?

Fri, 24 May 2019 00:00:00 +0000

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(la question a été modifiée après la réponse, la question initiale ne spécifiait pas la courbe de rotation des galaxies)

Le parallèle est intéressant, mais il me semble que les deux concepts sont apparus de manière opposée.

L’ était postulé comme étant “des substances subtiles distinctes de la matière et permettant de fournir ou transmettre des effets entre les corps”, ces effets incluant la lumière mais aussi le magnétisme et l’electrostatique (distincts avant Maxwell) et même la gravitation. On s’est ensuite aperçus expérimentalement que les “substances subtiles” de l’éther n’existaient pas.

A l’inverse, l’idée de provient de l’expérience, en particulier de la mesure de la . Mais on a un peu vite supposé que ces effets proviennent d’une . Contrairement à @ , il me semble que de moins en moins de physiciens pensent qu’il s’agit de particules inconnues.

Quel argument logique (prémisses et conclusion) prouve le Big Bang ?

Wed, 22 May 2019 00:00:00 +0000

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Vous pouvez mettre " quels arguments" au pluriel, et ils ne sont pas logiques mais expérimentaux:

Le des galaxies lointaines
Le et son incroyable isotropie
L’abondance relative des isotopes légers, décrite correctement par la

Ces 3 faits expérimentaux ont induit et renforcé le modèle du : l’univers a été extrêmement dense et chaud il y a 13.8 milliards d’années.

Ce n’est pas une “preuve” car la science ne marche pas comme ça mais par Réfutabilité, et aucune expérience n’a réfuté le Big Bang jusqu’ici.

Dans l'univers, chaque chose semble avoir son utilité (soleil, planète, trou noir, ect.). Comment expliquez vous cà ?

Wed, 15 May 2019 00:00:00 +0000

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Si l’Univers était différent, nous ne serions pas là. Et alors ? Sommes-nous vraiment prétentieux au point de croire que nous avons un rôle important dans un si grand Univers ?

On prête à Einstein une jolie phrase dont j’aimerais bien connaître la source* : “Ce qui m’intéresse vraiment c’est de savoir si Dieu avait un quelconque choix en créant le monde.”

Je pense que non. L’Univers “fait devenir” tout ce qui est. (ça vous rappelle ?**)

note* je ne suis pas sur que ce soit de lui …

** et je retombe sur Spinoza, cher à Albert …

La constante cosmologique d'Einstein l'est elle réellement ?

Mon, 13 May 2019 00:00:00 +0000

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Est-elle réellement quoi ?

Constante ?
Cosmologique ?
D’Einstein ?

Je commence par la 3. Oui, c’est Einstein qui a ajouté en 1917 un paramètre à son de 1915. Le coefficient $\Lambda$ a la dimension d’une en $1/m^2$ , et Einstein lui avait donné la valeur exacte qu’il fallait pour que la solution de ses équations soit

Cosmologique ? oui certainement car ce paramètre décrit donc la “forme” de l’espace dans son ensemble , et que les mesures les plus récentes montrent que notre univers observable est extraordinairement . On n’a aucune raison de suspecter que l’Univers soit différent “plus loin”. En plus, la valeur mesurée actuellement de la constante cosmologique vaut $.1.11 * 10^{-52} m^{-2}$ . C’est vraiment pas beaucoup… On comprend qu’Albert l’aie négligée en 1915 …

Constante ? Difficile d’imaginer qu’elle ne le soit pas, du moins dans l’Univers actuel (“pendant” le Big Bang, notamment l’inflation on peut discuter…). Mathématiquement ça doit être une constante pour être beau , en plus c’est très puissant puisque ça permet de décrire des Univers statiques, en contraction ou en expansion plus ou moins accélérées. Et physiquement, on ne sait pas trop en fonction de quoi ce serait variable. Pas du temps en tout cas, puisque le temps est relatif, il n’y a pas de métronome universel. Admettre que $\Lambda$ varie signifierait que la courbure géométrique de l’espace varie, et on voit pas trop comment …

Notes de bas de page

Quelles sont les théories cosmologiques ne faisant intervenir ni matière noire, ni énergie noire, et quels en sont les mécanismes ?

Tue, 30 Apr 2019 00:00:00 +0000

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La “matière noire” et l’ “énergie noire” sont en fait des noms donnés trop vite à des phénomènes expérimentaux, respectivement l’ anomalie de la et l’ .

Une théorie cosmologique qui ne serait pas compatible avec ces deux données expérimentales serait, actuellement, une mauvaise théorie.

Mais il existe en effet plusieurs théories qui décrivent ces phénomènes sans supposer l’existence de , ou que l’énergie sombre soit de l’énergie.

On peut citer:

Le retour de la vengeance de la d’Einstein, qu’il avait ajustée pour que l’univers soit statique, qu’on a ré-ajustée pour qu’il soit en expansion, et qu’on peut ré-réajuster pour que cette expansion accélère
La qui est une modification de la loi de l’inertie (F=m.a) de Newton pour les petites accélérations qu’on peut ajuster pour qu’elle corresponde à la matière noire
L’ “Invariance de l’échelle du vide” de qui correspond à la fois l’énergie noire et la matière noire

et probablement d’autres que je ne connais pas et qui font que je me réjouis de lire les autres réponses.

Notes de bas de page

Que se passerait-il si c'était l'anti-matière qui avait pris le dessus sur la matière ? Aurions-nous un univers quand même identique au nôtre ?

Mon, 29 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

L’univers serait identique, à un tout petit détail près : la brisure de .

Elle fait entre autres que la transformation d’un kaon en antikaon est 1 milliardième de fois plus rare que la transformation d’un antikaon en kaon.

Et on pense que c’est une des raisons pour lesquelles la matière a “pris le dessus” sur l’antimatière. Autrement dit, si l’antimatière était l’exacte symétrique de la matière, il n’y aurait probablement ni l’une ni l’autre.

Est-il possible de savoir combien de quark y a-t-il dans l'univers ? Si oui comment le sait-on ?

Thu, 25 Apr 2019 00:00:00 +0000

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Il y a environ 2.10^{79 atomes dans l’
(en partant su nombre de galaxies, étoiles etc
) dont la plupart sont de l’hydrogène (donc un seul proton), mais en comptant les autres atomes et les étoiles à neutrons on peut estimer environ 10}80

Multipliez par 3 pour le nombre de quarks.

Notes de bas de page

L'Univers n'en est-il qu'à ses débuts ?

Tue, 23 Apr 2019 00:00:00 +0000

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Oui. Sur une échelle linéaire du temps, il n’a que 13.8 milliards d’années (10^{10 en arrondissant) alors qu’il devrait y avoir des étoiles encore 10}13 ans et que les trous noirs ne seront évaporés que dans 10^100 ans.

( voir )

Sur une échelle log, il s’est passé au moins 37 ordres de grandeurs avant la première seconde, de là à maintenant il n’y en a eu que 17, et il se passera encore des trucs pendant 90 …

Pouvez-vous expliquer la matière noire à un non-physicien ?

Tue, 23 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

J’essaie:

Depuis 1959, on a les moyens de mesurer la , qui donne la vitesse moyenne des étoiles en fonction de leur distance au centre de leur galaxie. Normalement, cette courbe devrait diminuer comme la courbe A ci-dessous, comme pour les planètes du système solaire par exemple. Mais pour beaucoup/la plupart/presque toutes* les galaxies, la courbe est beaucoup plus plate, comme la courbe B

Selon la physique classique, la seule manière d’obtenir une telle courbe est que la galaxie soit environnée d’un gros nuage beaucoup plus vaste, avec une forte masse, mais invisible avec tous nos instruments.

Cette “masse manquante” avait déjà été lors de l’étude d’amas de galaxies : tout se passe comme si la matière “lumineuse” (étoiles, gaz etc.) ne représentait qu’environ 1/6ème de la masse générant de la gravitation.

On a historiquement appelé les 5/6 èmes de matière hypothétique car on ne la voit pas, mais on aurait peut-être du l’appeler “matière transparente” car elle n’intercepte pas non plus la lumière ni aucun autre rayonnement.

Aujourd’hui on se demande même si le terme de “matière” est justifié car aucun détecteur du CERN ou d’ailleurs n’a pu détecter la moindre particule qui pourrait composer cette matière ( (WIMP), etc. ) Certains pensent que c’est peut être la loi de la gravitation elle-même qui doit être modifiée ( ) ou même notre notion du vide .

Cette dernière approche à l’intérêt de combiner “matière noire” et “ “ qui se manifestent de manière très différentes, mais qui restent aussi mystérieuses l’une que l’autre.

Note* : il y a des exceptions, et les courbes “B” peuvent prendre toutes sortes de formes intermédiaires jusqu’à A, ce qui fait que la généralisation de ces résultats fait débat. Mais disons qu’on ne connaît que très peu de galaxies avec une courbe A.

Notes de bas de page

Comment pouvons-nous savoir avec certitude que le soleil va exploser ou que l'univers se terminera dans n'importe quel scénario ?

Thu, 18 Apr 2019 00:00:00 +0000

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Le Soleil ne va pas exploser. Son en géante rouge puis naine blanche est connue parce qu’on connaît des milliers d’étoiles qu’on a pu placer dans le et retracer leur évolution. Le Soleil est une des très nombreuses étoiles suivant la .

Pour la fin de l’Univers, c’est moins certain parce qu’on ne comprend encore pas bien son expansion, notamment l’ “énergie noire”, ni la durée de vie des protons et des trous noirs, mais aussi parce qu’on ne connaît pas la courbure de l’Univers (s’il en a une…) ni, plus fondamentalement, ce qu’est vraiment le temps.

Le consensus actuel tourne autour de variations de , déduite des observations

L’état final de l’univers dépend des suppositions au sujet de son , qui ont considérablement varié des dernières années du xxe siècle aux premières du xxie siècle. Dans un , caractérisé par un effondrement final, la mort thermique se produit avec l’univers se rapprochant d’une température arbitrairement élevée et de l’entropie maximale à l’approche de la fin de l’effondrement. Dans le cas d’un Grand Gel, c’est-à-dire d’un ou d’un , dont l’expansion continue indéfiniment, une mort thermique est également prévue, lorsque l’univers se refroidit jusqu’à ce que la température se rapproche du et que l’entropie atteigne un état maximal pendant une très longue durée. Il y a discussion sur le fait qu’un univers en expansion puisse approcher un état d’entropie maximale. On a proposé l’idée que dans un univers en expansion, la valeur de l’entropie maximale augmente plus rapidement que le gain en entropie de cet univers, ce qui l’éloignerait progressivement de la mort thermique.

De toutes façons en science on ne peut jamais “savoir avec certitude”. On sait “jusqu’à preuve du contraire”. Mais quand il n’y a pas l’ombre d’une preuve du contraire, le degré de confiance augmente jusqu’à approcher la certitude …

Que savez-vous sur le Big Bang ?

Thu, 18 Apr 2019 00:00:00 +0000

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Ce qui est écrit là : :

Le Big Bang est un modèle cosmologique utilisé par les scientifiques pour décrire l’origine et l’évolution de l’ .

Ce n’est donc pas un événement, encore moins une explosion.

Pour ma part, je suspecte qu’on ne mesure pas le temps correctement.

Quand on a besoin de 20 ordres de grandeur pour décrire quelques chose, il faut passer aux logarithmes. Et sur une échelle log, le Big Bang s’étale depuis moins l’infini…

Un trou noir peut-il être fabriqué uniquement à partir de lumière ?

Thu, 18 Apr 2019 00:00:00 +0000

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Ca dépend de ce que signifie “peut”.

Dans l’Univers actuel, non. Aucun processus physique ne concentre assez d’énergie dans une volume suffisamment petit pour que la masse équivalente m=E/c^2 soit suffisante pour créer un trou noir. Parce que rappelez-vous : un trou noir est formé par la gravitation autour d’une énorme masse très concentrée.

Sur le papier, si on arrivait à produire une en concentrant une dans un volume de Planck, donc en atteignant la , alors on pourrait …

Pourquoi la gravité n'attire-t-elle pas le rayonnement d'Hawking ?

Wed, 17 Apr 2019 00:00:00 +0000

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Elle le fait, et ce serait justement la source du !

L’idée est que les fluctuations du produisent partout et en tout temps des paires de particules qui se recombinent immédiatement. Sauf …

… sauf à proximité immédiate d’un horizon des événements, où il y a des probabilités non nulles que l’une des particule soit absorbée par le trou noir, et l’autre pas. Ce seraient ces particules qui constitueraient le rayonnement de Hawking.

La partie troublante (…) c’est que ce rayonnement ferait évaporer le trou noir plutôt que de le faire grossir via les particules absorbées. L’idée est que ça doit être comme ça pour respecter le principe de conservation de l’énergie : puisque le rayonnement dissipe de l’énergie, cette énergie doit être fournie par le trou noir, dont la masse devrait donc diminuer puisque il ne peut pas la fournir autrement.

J’ai mis tout ça au conditionnel, car il n’existe aucune donnée expérimentale confirmant l’existence du rayonnement de Hawking.

Que se passerait-il si un trou noir venait à exploser ?

Fri, 12 Apr 2019 00:00:00 +0000

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Par définition un trou noir ne peut pas exploser car ses morceaux devraient être expulsés plus vite que la lumière.

Par contre on pense que les trous noirs s’ par un effet quantique très très très (répétez n fois) lentement. Pour un tout petit trou noir, ça prend 10^{70 années environ. Pour un gros on est plutôt autour des 10}1000 ans . Mais plus ils sont petits, plus ils s’évaporent vite et quand le trou noir atteint une masse de quelques milliards de tonnes seulement, il rayonne à une température de l’ordre de 10^11 K, soit dans le domaine des .

Comme on ne voit pas ceci dans l’univers actuel qui inclut le passé jusqu’à quelques milliards d’années, ça signifie soit qu’il n’y a jamais eu de petits trous noirs, soit qu’ils ne s’évaporent pas.

Donc pour répondre à votre question : si on en voyait un péter, ça serait chouette car on saurait:

que les trous noirs s’évaporent pour de vrai
que le Big Bang en a produit de tout petits.

Comment Einstein a-t-il pu découvrir si précisement les trous noirs en 1915 seulement ?

Thu, 11 Apr 2019 00:00:00 +0000

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C’est beaucoup plus ancien qu’Einstein et Schwarzschild. En fait la notion de trou noir apparaît déjà en mécanique classique, juste après Newton.

En 1783 déjà le révérend , géologue et astronome amateur anglais, expose dans un article envoyé à la Royal Society le concept d’un corps si massif que même la lumière ne pourrait s’en échapper. Il écrit alors dans son article:

Si le demi-diamètre d’une sphère de la même densité que le Soleil et qui excéderait celui du soleil d’une proportion de 500 à 1, un corps tombant depuis une hauteur infinie vers elle aurait acquis à sa surface une vitesse plus grande que celle de la lumière. En conséquence, supposant que la lumière est attirée par la même force en proportion de sa « vis inertiae » (masse d’inertie), comme les autres corps, toute lumière émise depuis ce corps reviendrait sur elle-même par sa propre gravité.

( )

Einstein et Schwarzschild ont formalisé cette notion dans le cadre relativiste, mais il a aussi fallu une meilleure compréhension du cycle vie des étoiles et de la pour avoir une vision globale de ces choses.

Comment l'univers peut-il être plat s'il est en trois dimensions ?

Thu, 11 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Un espace à N dimensions peut être “plat’, par analogie avec le cas 2D. Lorsque la est nulle, la géométrie euclidienne s’applique, quel que soit le nombre de dimensions. En particulier la somme des angles d’un triangle vaut 180 degrés. Dans un espace à courbure positive comme par exemple sur une sphère, cette somme est supérieure , et inférieure dans un espace courbé négativement.

Le théorème de Pythagore aussi n’est valable que dans un espace plat.

Notes de bas de page

Est-ce que l'espace-temps courbe le volume de l'espace ?

Wed, 03 Apr 2019 00:00:00 +0000

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Non. L’espace est un de l’ (ET), qui a 4 dimensions.

A première vue l’espace est composé des 3 dimensions spatiales de l’ET, en négligeant (ou plutôt en projetant selon) au sens mathématique.

En seconde approximation, l’espace est une coupe cônique de l’ET selon le passé : l’espace “actuel” que nous voyons avec un télescope nous montre un objet distant de X années lumières la position et dans l’état où il était il y a X années. Nous voyons la Lune où elle était il y a une seconde, et nos pieds comme ils étaient il y a 5 nanosecondes :

En troisième approximation, ce cône est déformé par les masses selon les de la relativité générale. Cet effet est négligeable la plupart du temps, mais fait des choses bizarres à proximité des tous noirs par exemple

Quel est l'élément le plus rare dans l'univers ?

Fri, 29 Mar 2019 00:00:00 +0000

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Les éléments radioactifs à demi-vie courte.

Sur on voit que tous les éléments au dessus du (83) n’ont plus d’isotope stable, donc au dessus, ils sont déjà rares.

A partir de (98), ils ont tous des demi-vies inférieures à 10 ans, donc ils deviennent extrêmement rares. Peut-être bien que lors d’une explosion de supernova quelques grammes de (101) sont produits, mais ils ne durent pas longtemps.

Mais cette question m’a permis de (re)découvrir le (merci!). Cet élément n’a aucun isotope stable en dépit de son numéro atomique de 43 seulement. Il formait un trou dans le tableau de Mendeleïev jusqu’en 1937, où il fut le premier élément produit artificiellement, et sa détection dans les en 1952 montra que les peuvent produire des éléments lourds par .

Comment bien se rendre compte de notre petitesse face à l'immensité de l'univers ?

Tue, 26 Mar 2019 00:00:00 +0000

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En regardant “les puissances de dix”, un film génial datant de 1977 :

On en trouve des versions plus récentes ou interactives, mais l’original reste… l’original.

A noter qu’aujourd’hui on connaît au moins 2 ordres de grandeur de plus vers le grand, et 2 autres vers le petit. D’une certaine manière 40 ans, notre Univers est devenu 10′000 fois plus vaste … vers le grand on est aux limites, mais vers le petit il reste 17 ordres de grandeur jusqu’à la …

Qu'est-ce qu'un vortex spatio-temporel ? Comment la Nasa a-t-elle prouvé son existence ?

Tue, 26 Mar 2019 00:00:00 +0000

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En cherchant “space time vortex nasa” on trouve effectivement la page sur le site de la NASA, qui fait référence au satellite qui a effectivement montré l’existence de l’effet autour de la Terre.

Donc disons que “vortex spatio-temporel” sur une page grand public (hélas de la NASA…) = un microscopique effet relativiste qui confirme (une fois de plus) la théorie de la relativité mais qui est quand même génial : l’espace lui-même “s’enroule” autour des masses en rotation. Et le temps aussi, mais c’est plus dur à visualiser.

Quels sont quelques bons livres sur les trous noirs ?

Tue, 26 Mar 2019 00:00:00 +0000

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Pas d’accord avec . Au risque de me faire mal voir, j’ose dire ici que les livres de Stephen Hawking ne sont pas bien écrits pour le grand public et qu’ils ne font pas la distinction entre les faits établis et ses spéculations (ce qui est normal puisqu’il était un physicien théoricien).

de Kip Thorne et de Jean-Pierre Luminet sont bien meilleurs.

Savons-nous pourquoi il y a une limite de vitesse dans notre univers ?

Tue, 26 Mar 2019 00:00:00 +0000

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Pour rejoindre @ , on peut effectivement invoquer le : si la constante universelle c avait une valeur très différente (infinie) nous ne serions probablement pas là tant l’univers serait différent.

Un autre argument serait de dire que la finitude de c est une illusion due à notre statut d’objets massifs, car une particule voyageant de notre point de vue à c n’a pas de temps propre. Elle a l’impression de se déplacer à vitesse infinie.

Y aura-t-il encore des humains sur Terre quand le soleil mourra ?

Tue, 26 Mar 2019 00:00:00 +0000

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Non. En fait a , dans ~6 milliards d’années, mais l’eau des océans bouillira bien avant, dans environ 1 milliard d’années.

Mais comme une espèce de mammifère ne dure que quelques centaines de milliers d’années, Homo Sapiens sera éteint depuis longtemps. Peut-être que d’autres espèces du genre apparaîtront encore quelques millions d’années, mais la biologie ne nous laisse pas espérer beaucoup plus.

L'humanité est-elle éphémère dans l'univers ?

Tue, 19 Mar 2019 00:00:00 +0000

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Oh que oui. Le permet de s’en faire une idée en ramenant l’histoire de l’Univers du Big Bang à aujourd’hui sur une année:

Janvier à novembre

1er janvier :

1er mai : formation de la

9 septembre : formation du

14 septembre : formation de la

25 septembre : origines de la vie sur Terre

2 octobre : formation des plus vieilles roches connues sur Terre

9 octobre : des plus vieux organismes vivants

1er novembre : apparition du sexe dans les microorganismes

12 novembre : premières cellules de type (à noyaux)

Décembre

1er : Formation d’une dotée de dioxygène

15 :

17 : premiers

18 : océanique et

19 : et premiers

20 : premières sur la terre ferme

21 : le : envahissement de la terre ferme par les plantes

22 : premiers et volants

23 : premiers et

25 : apparition des

26 : premiers

27 : premiers

28 : début du

30 : fin du Crétacé,

31 décembre

12h : apparition des et des

18h : apparition des mammifères géants

21h : apparition de l’

23h50 :

23h56 : apparition de l’

23h58 : apparition de l’ et peuplement des Amériques

31 décembre à 23h59

35s : invention de l’

51s : invention de l’

55s : naissance du

56s : naissance de

57s : naissance du prophète

58s :

59s : période de la

En conservant ce rythme à l’avenir, notre espèce existera encore quelques minutes au mieux.