Expansion-De-L-Univers | Dr. Goulu

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.

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.

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.

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.

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)

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)

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.

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.

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.

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…

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.

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

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

Article initialement publié sur

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

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

Article initialement publié sur

, 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

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

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

Article initialement publié sur

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

Article initialement publié sur

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

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

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

Article initialement publié sur

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

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

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

Article initialement publié sur

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 …

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

Article initialement publié sur

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

Article initialement publié sur

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…