L-Univers | 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

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-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.

Quelle partie de l'univers pourriez-vous explorer dans votre vie si vous pouviez voyager à 10 années-lumière par seconde ?

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

Réponse publiée

D’autres vont certainement vous rappeler qu’on ne peut pas aller plus vite que la lumière, mais je vais partir de l’idée que vous avez bien compris la relativité, que vous parlez de secondes du du voyageur “comprimées” par un de 10365246060 = 315'360'000, donc que vous voyagez à 99.999999999999999497 % de la vitesse de la lumière

Bon alors dans une galaxie, les étoiles sont distantes d’environ 3 années lumière, donc vous pouvez en voir 3 par seconde, donc il vous faudra dans les 50 milliards de secondes pour passer en vitesse à côté de chacune des ~150 milliards d’étoiles de La Voie Lactée : 50E9/(3652460*60) = 2.5 ans de votre temps propre,.

Ensuite pour aller à une galaxie voisine comme Andromède à 2.57 millions d’années lumière, il vous faudra un voyage barbant de 3 jours.

Barbant parce que j’ai oublié de vous dire un truc : à cette vitesse, vous ne voyez rien par le hublot : toutes les sources de lumière, et d’infrarouges, et d’ondes radio etc semblent provenir d’un unique point très lumineux devant vous.

Bref, en une vie, vous devriez pouvoir parcourir une quarantaine de galaxies sur les cent milliards de l’Univers observable, si vous ne rencontrez aucun petit caillou qui transformerait votre vaisseau instantanément en …

Le trou noir de 68 masses solaires qui défie l'astrophysique existe-t-il vraiment ?

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

Réponse publiée

Si vous posez la question, c’est que vous avez vu l’article (que vous n’avez pas mis en lien)

Cet article est très bon car il montre comment fonctionne la science . Après la publication étonnante de l’année passé concernant , plusieurs équipes indépendantes ont refait les mesures, les ont analysées et sont arrivés à des conclusions différentes, plus cohérentes avec ce qu’on sait des trous noirs.

C’est très probablement un trou noir stellaire “normal”, peut-être même une grosse étoile à neutrons. Bref il existe, mais il en faut plus pour “défier l’astrophysique”.

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

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).

Univers a t il une forme de bretzel et donc la lumière qui vient du soleil aurait une direction circulaire et donc de ce fait le soleil serait derrière nous ?

Thu, 19 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

La drogue fait vraiment des ravages …

Je vous conseille plutôt la bière. Sous son effet, Homer Simpson voit plutôt l’Univers comme un donut et dans dans l’épisode “Les Gros Q.I.” (S10E22), il l’explique à qui dit (avec sa “vraie” voix, c’est lui qui a enregistré la scène) que ça l’intrigue beaucoup.

Et en fait, ce sont deux buveurs de vodka, et qui ont proposé une topologie torique de l’Univers en 1984 déjà …

Malheureusement pour vous, Homer et les russes, les mesures de la effectuées par le satellite Planck montrent que l’Univers est plat, ou très très peu courbé, on ne sait pas encore.

Voir

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

Quel effet pourrait avoir pour la Terre, la présence d'un micro trou noir qui a un diamètre de 100 mètres ?

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

Réponse publiée

Les sont des objets hypothétiques beaucoup, beaucoup plus petits, de l’ordre de la taille d’un atome. Et en plus on en a jamais vu la queue d’un.

Comme indiqué dans “On ne connaît en fait aucun processus naturel à même d’engendrer un trou noir inférieur à environ 1,5 fois la masse du Soleil, ce qui est dû à la nature des différentes forces intervenant dans l’effondrement gravitationnel” Les plus petits trous noirs connus font environ 3 masses solaires, pour un diamètre de 20 km environ, le valant 3 km par masse solaire.

Donc un trou noir de 100 mètres, pour peu qu’il puisse existe, ou tel qu’il existera dans des milliers de milliards d’années lorsque les petits trou noirs stellaires se seront un peu évaporés, correspond à une masse de 1/6 ème du Soleil, soit environ 166 fois celle de Jupiter.

Le passage d’un tel astre dans le système solaire perturberait sans aucun doute les orbites des planètes de manière catastrophique.

On meurt tous ™.

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 …

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…

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.

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.

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 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.

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

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.

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 …

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

D'après la théorie des cordes, l'univers est fait de vibrations. Nos yeux seraient-ils des convertisseurs de ces ondes ?

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

Article initialement publié sur

Non, nos yeux captent une toute petite partie du spectre des qu’on appelle “lumière visible”.

Les cordes sont supposées être beaucoup, beaucoup plus petites que la longueur d’onde de la lumière, qui est de l’ordre du micron (millième de millimètre).

Les “vibrations” des cordes sont supposée créer les particules, dont le photon des ondes électromagnétiques, mais cette hypothèse a pas mal de plomb dans l’aile car on n’observe rien qui la confirme…

Trouvez-vous que l'univers n'a pas été créé pour répondre à nos besoins ?

Thu, 04 Jul 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Question à la formulation étrange…

“Trouvez-vous que l’univers n’a pas été créé”… je ne sais pas si ça se “trouve”, mais en effet l’univers n’a pas été créé. L’univers englobant par définition tout ce qui existe, rien n’a pu créer l’univers. IL EST.

“pour répondre à nos besoins”. Cette partie de la question est : elle suppose que l’univers ait un but. Or on n’observe strictement rien qui viole la : tout ce qu’on observe est produit par des causes, pas dans un but.

L’idée que l’univers ait pu être créé pour nous pouvait éventuellement tenir quand il se résumait à la Terre, au Soleil, à la Lune et à de mystérieux points brillant dans le noir, mais depuis quelques siècles, continuer à le croire fait de l’homme un animal prétentieux, voire vaniteux (péché capital je crois…) c

Comment peut on croire aujourd’hui que des centaines de milliards de galaxies contenant chacune des centaines de milliards d’étoiles “ont été créées pour une seule espèce survivant sur une seule miserable planète? C’est un mystère total pour moi.

Nous sommes juste un des incroyables résultats de la fertilité de cet univers, qui permet à la matière de s’organiser peu à peu en structures aussi incroyablement complexes qu’un cerveau. Nos “besoins” sont ceux qui permettent de perpétuer cette tendance.

Nous ne sommes pas un but. Nous sommes une cause de ce qui suivra.

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

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

Article initialement publié sur

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 la nuit est-elle noire ?

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

Article initialement publié sur

Le est une contradiction entre le fait que le ciel est noir la nuit et l’hypothèse que l’Univers est statique, éternel et infini.

Comme la nuit est noire, on sait que l’un au moins des 3 conditions est fausse. Aujourd’hui:

on sait que l’univers n’est pas statique mais en expansion
qu’il n’est pas éternel (du moins les étoiles)
mais on ne sait pas s’il est infini ou fini mais très grand, mais ça ne change rien car l’ est clairement fini en raison de 1+2.

On a 3 sur 3 conditions fausses : le “Paradoxe d’Olbers” n’est donc pas un paradoxe mais une “preuve” du Big Bang par l’absurde.

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

Pourquoi (certains ou pas) les physiciens croient-ils que la somme de l'énergie de l'univers est fixe ?

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

Article initialement publié sur

Il faut bien comprendre que . C’est juste un nombre qui reste constant lors des transformations d’un système isolé. Le a démontré mathématiquement que pour toute “symétrie” en physique, il existe un tel nombre.

Par exemple le fait que l’espace est isotrope (= n’a pas de direction particulière) fait que les lois de la physique produisent le même résultat quelle que soit l’orientation d’une expérience dans l’espace. On dit que la physique est “invariante par rotation dans l’espace”, et selon le théorème de Noether il existe alors un nombre qui reste invariant lorsqu’un système isolé tourne : le . Mais il me semble clair que le moment cinétique se calcule, ce n’est pas “quelque chose” qui est “possédé” par le système en question.

L’énergie, c’est exactement la même chose. Si vous faites une expérience maintenant, et que vous la refaites dans 3 mois, vous obtiendrez le même résultat : la physique est “invariante par translation dans le temps” et selon Noether, l’énergie est juste le nombre qui reste invariant lorsque vous translatez le système dans le temps.

L’énergie se conserve donc “par définition”:

pour un système isolé (en gras parce qu’on l’oublie trop souvent)
si la physique est vraiment invariante par translation dans le temps
si la physique peut être décrite par un ou un Hamiltonien

A notre échelle, ces conditions sont remplies. Mais à l’échelle de l’Univers, on ne sait pas. On ne sait pas si l’Univers peut être considéré comme un système isolé (on ne peut pas le mettre dans une boite , comme dit ), ni si la physique était la même pendant le Big Bang, notamment l’ , ni si elle se résume à des Lagrangiens et des Hamiltoniens à l’ .

Mais comme vous le dites bien, il y a des physiciens qui “croient"que oui, et dans ce cas y’a pas photo : l’énergie de l’Univers se conserve depuis l’origine du temps (s’il y en a une) jusqu’à la fin des temps.

Et certains vont plus loin : cette énergie totale pourrait valoir… zéro ! Selon l’hypothèse de l’ , l’énergie gravitationnelle (qui est négative car il faut fournir de l’énergie pour disperser la matière liée par la gravitation) contrebalance l’énergie correspondant à la matière (e=mc^2 est toujours positive) Si c’est le cas, alors l’Univers aurait pu apparaître spontanément d’une du vide…

Deux anecdotes à propos du Grand Albert et de tout ceci:

il a dit que le théorème de Noether était un “monument de la pensée mathématique” et recommandé Emmy Noether (une femme!) à Hilbert en ces mots “La vieille garde à Göttingen devrait prendre des leçons de Mademoiselle Noether ; elle semble maîtriser le sujet !”
quand a expliqué l’Univers à énergie zero à Einstein, il s’est arrêté de marcher au milieu d’une rue pour y réfléchir, et plusieurs voitures l’ont évité de justesse…

Notes de bas de page

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

Article initialement publié sur

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 …

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 …

Quelle est l’origine de la diversité des éléments chimiques existant dans l’univers ?

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

Article initialement publié sur

La fusion évoquée par est clairement le moteur de la qui génère beaucoup d’éléments chimiques, surtout jusqu’au fer, mais ce qui peut surprendre est que l’on trouve tous les éléments chimiques du tableau de Mendeleïev à l’extérieur des étoiles.

C’est parce que les étoiles toussent. Quand elles épuisent leur carburant, elles expulsent une partie des atomes qu’elles ont formé dans l’espace. Hubert Reeves disait que nous somme de la “poussière d’étoile” mais je trouve ça un peu trop poétique : nous sommes plutôt des glaires expectorées par des étoiles moribondes…

Et en fait, ces glaires sont souvent gorgées d’isotopes instables, radioactifs, qui décroissent en éléments stables plus ou moins rapidement, formant des éléments que l’étoile n’aurait pas produits directement.

Comme on le voit dans le tableau suivant, il faut en réalité plusieurs types d’étoiles pour produire tous les éléments du tableau:

(Ce tableau montre par une couleur l’origine des différents éléments Northern Arizona University Meteorite Laboratory

Même s’il a été développé dans un contexte différent, j’aime bien le de Gell-Mann : “tout ce qui n’est pas interdit est obligatoire.”

L’Univers est si grand et fait interagir tellement de particules dans les étoiles et les nuages de gaz galactiques qu’il produit tout ce que la physique n’interdit pas.

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 …

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

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

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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

Pourquoi la lumière est-elle si lente à l'échelle de l'Univers ? Ne peut-on pas concevoir « autre chose » ?

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

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La vitesse de la lumière est un cas particulier de la constante universelle c qui lie l’espace et le temps. Pour un photon ou autre particule se propageant à c, il n’y a pas de temps propre, donc pour lui, c’est une vitesse infinie.

Concevoir “autre chose” comme les , c’est modifier complètement la relation entre le temps et l’espace, et donc la causalité (apparente dirait ) qui fait que nous pouvons exister. Concevoir ceci est une chose, le démontrer expérimentalement en est une autre …

Voir

En tant que physicien, pourquoi, à votre avis la théorie des cordes (ou de supercordes) reste le modèle le plus fiable comme théorie du tout ?

Tue, 02 Apr 2019 00:00:00 +0000

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Ce qu’il y a de cool avec la théorie des (super)cordes, c’est qu’en fait elle décrit des milliards d’univers différents, peut-être même une infinité, dont le notre. Trop facile !

Le hic, c’est que la plupart de ses prédictions ne peuvent pas se vérifier expérimentalement, et que celles qui le pourraient ne l’ont pas été (comme les particules superpartenaires au LHC)

Tout ça est bien expliqué dans cette vidéo que l’on peut résumer par : La est moribonde, vive la !

J'ai lu que la gravité que je sens sous mes pieds est due au déplacement de notre astre dans l'univers ? Est-il possible de trouver une source qui vulgarise ?

Tue, 02 Apr 2019 00:00:00 +0000

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Vous avez mal lu. La , qui est la “force” d’attraction entre les corps dotés d’une masse. Elle n’a rien à voir avec le mouvement de ces corps.

Ce que vous avez peut-être lu, c’est que la “force” (que j’avais mis entre guillemets exprès) n’en est pas une et que la gravitation peut être décrite par une déformation de l’espace (et du temps) causée par les masses. C’est l’apport de la d’Einstein à la théorie classique de la “force” de Newton.

C’est assez difficile de vous proposer une “source qui vulgarise” sans connaître votre niveau en maths. Essayez cette video pour commencer sur Newton:

et celle-ci sur Albert :

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 …

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.

S'il y a des billions d'étoiles parmi des billions de galaxies… Pourquoi sommes-nous seuls sur cette planète ?

Mon, 25 Mar 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Comment savez-vous que nous sommes seuls ?

Tout ce que vous pouvez dire est qu’il n’y a pas dans les ~50 années lumière autour de nous de civilisation émettant des signaux radio ou lumineux, ni de civilisation faisant clignoter son étoile dans notre galaxie, ni de dans l’Univers faisant clignoter sa galaxie.

Ou alors qu’ils connaissent et font très attention de ne rien émettre.

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.