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| Auteur | Sujet : [Topic unique] Espace et exploration spatiale |
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Gilgamesh d'Uruk Lui-même | Reprise du message précédent :
Message édité par Gilgamesh d'Uruk le 08-08-2012 à 23:35:18 --------------- Nation spatiale : la chaîne de l'Arche interstellaire. |
Publicité | Posté le 08-08-2012 à 15:37:44 ![]() ![]() |
manulelutin |
Message cité 1 fois Message édité par manulelutin le 08-08-2012 à 15:47:38 |
Profil supprimé | Posté le 08-08-2012 à 15:46:47 ![]()
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manulelutin | je suis tenté de dire oui, matiere, energie, 2 faces d'une même piece... Message cité 1 fois Message édité par manulelutin le 08-08-2012 à 15:56:15 |
Gilgamesh d'Uruk Lui-même | Un vide parfait ça serait un vide qui ne contiendrait aucune particules réelles (une pièce vidée de son air, avec des murs au zéro absolu et assez épais pour arrêter les neutrinos et la matière noire Le bootstrap de Gunzig et al c'est l'idée, issue d'un travail théorique précurseur, selon laquelle l'excitation des champs quantiques et l'expansion de l'espace peuvent s'auto-entretenir sans contradiction, donnant au phénomène un caractère "explosif". L'idée actuelle d'inflation, dont ce travail est précurseur, fait appel à un champ scalaire ("l'inflaton" ) qui a des propriétés proches de celle du champ de Higgs, notamment un potentiel "en chapeau mexicain" (voir schéma ci dessous) c'est à dire un état caractérisé par le fait que quand le champ est nul il n'est pas à son état d'énergie minimale ("faux vide" ) et qu'il évolue spontanément dans un état d'énergie minimale ("vrai vide" ). Dans tous les cas (vide en expansion per sé, ou remplis d'un champ scalaire) l'augmentation du volume implique une augmentation de l'énergie totale puisque la densité du vide, rho, n'est pas nulle. La condition dite d'énergie faible indique que pour compenser l'augmentation de l'énergie interne, la pression p doit être négative. C'est en fait de la thermodynamique classique : dU = -pdV soit : la variation d'énergie interne d'un gaz est proportionnelle à l'opposée du produit de la pression par la variation de volume. Comme ici dU est positif puisqu'il y a création d'une quantité de vide dont la densité d'énergie par unité de volume est constante, p doit être négatif. Soit une équation d'état du vide : Ça c'est que nous dit la théorie quantique des champs. Si on passe maintenant du côté de la Relativité Générale, elle nous dit que l'effet du contenu de l'univers (ici le vide) sur son contenant (l'espace) est proportionnel à rho + 3p. Une quantité négative implique une gravité répulsive, ce qui est le cas du vide. Ainsi "naturellement" un espace vide semble voué à croître indéfiniment, et de manière inflationnaire ! Et ça apparaît tellement naturellement dans les équations "semi-classique" (c'est à dire prenant en compte à la fois la relativité générale et la théorie des champs quantiques) que la question maintenant est de savoir pourquoi l'expansion est si faible : s'il y a eu inflation, celle ci doit bien s'être interrompue (et assez vite), sinon on ne serait pas là pour en parler, ce que les anglo-saxons appellent "the graceful exit". C'est pour ça qu'on fait intervenir un champs qui se "dégrade" en très peu de temps et se thermalise en se couplant au champs "classiques" du Modèle Standard, engendrant un univers chaud (1e27 K) et expansion "classique" (non inflationnaire).
La théorie de l'inflation, en cinq étapes. Dans la théorie de l'inflation, on imagine un champ pour lequel quand le champ est nul, son énergie n'est pas minimale. Ce qui fait que le champ évolue spontanément pour acquérir une certaine valeur et que le vide en état de transition induit une pression négative, concept bizarre mais rigoureux. Cela se traduit physiquement par l'équivalent d'une constante cosmologique qui, dans les équation de la Relativité Générale, provoque l'expansion de l'espace. Cette expansion de l'espace, crée du vide, ce qui amplifie encore l'expension, qui devient exponentielle. Phase 1 (faux vide) : soit dans un espace vide ; pas le nôtre, celui d'un univers déjà formé et en expansion, un champs quantique de valeur nulle, appelé "inflaton" pour la cause. L'inflaton, c'est comme un photon, un boson de Higgs, ce genre de truc, mais plus massif et il s'agit d'un boson dit scalaire, c'est à dire que son spin est nul, à l'instar du boson de Higgs. Comme pour tout champs quantique, quand la valeur du champs est nulle il n'y a pas de particule. Pour la plupart des champs connu, cet état est aussi l'état d'énergie minimale. Mais pas pour l'inflaton. Le champs d'inflaton est en état de "faux vide" quand il est nul, c'est à dire qu'il n'est pas à son énergie minimale. Si V est l'énergie potentielle de ce champs et Phi la valeur du champs, V(Phi) > 0 quand Phi = 0 (cad quand les parties réelle Re(Phi) et imaginaire Im(Phi) sont toutes deux nulles).
Phase 2 (transition vers le vrai vide) dite 'slow roll' : tant que la valeur de l'inflaton est nulle, la symétrie est respectée et aucun phénomène ne se produit (ni inflation, ni expansion) mais cet équilibre est précaire comme un crayon posé sur sa pointe. Le mécanisme qui provoque la descente vers l’état de vide ordinaire est déterminé par des fluctuations d'origine quantique (analogue à l'effet tunnel). Dès que le champs de l'inflaton s'écarte de sa valeur nulle ("faux vide" ), l'histoire commence. Autrement dit, l'univers 'sort' par effet tunnel de l'univers précédent directement au stade où cela provoque la brève inflation. Celle ci amène le champs scalaire jusqu'à son état d'énergie minimale, de "vrai" vide (le notre, en bas de la colline sur le schéma), dans lequel l’état de symétrie initiale (où Phi=0) est brisé : le champs à du "choisir" une valeur dans la vallée, ce qui entraine plein de conséquences sur la physique fondamentale de la zone où règne le champs à sa nouvelle valeur. La densité d'énergie de ce faux vide implique une pression négative représenté en relativité générale par une force de répulsion. L'équation d'état, c'est à dire ce qui relie la pression p à la densité d'énergie rho du champs est du type p = -rho. C'est à dire que contrairement à la matière, une densité d'énergie positive engendre une pression négative. Une canette de coca remplit de ce genre de 'matière' cruncherait sur elle même dans le vide. De façon assez contre intuitive, l'effet de ce champs de pression sur l'espace agit à la manière d'une constante cosmologique, c'est à dire un genre de gravitation répulsive. Comme il s'agit d'un état du vide, c'est à dire de ce qui remplit l'espace, plus l'univers se dilate, plus il se crée d'espace, donc de faux vide : la densité d'énergie est constante. Dans ces conditions, la croissance du facteur d'échelle a en fonction du temps t (facteur d'échelle a c'est à dire n'importe quelle distance mesurée dans cet espace entre deux points au repos, sans mouvement propre) est proportionnelle au facteur d'échelle lui même, ce qui nous donne quelque chose comme a(t) = exp(at), ce qui engendre une croissance foudroyante du facteur d'échelle. C'est à ce stade que l'on peut parler d'emprunt "sans remboursement" à la gravité, via l'expansion de l'espace. Le facteur d'échelle correspondant à l'univers observable (la portion d'univers née de cette inflation et que nous pouvons explorer du regard) passe disons de la taille de Planck à 1 m en ~ 1e-34 s La taux d'expansion est tel que tout le contenu de l'univers, particules préexistante dans la phase préinflationnaire ou créés au court de l'inflation se trouve considérablement diluée. L'univers est vide et froid, dominé par la densité constante de l'inflaton. Phase 4 (réchauffage) : la densité d'énergie est telle (~1e90 kg/m3) que les photons créés ont une énergie suffisante pour créer tout le bestiaire du modèle standard et au delà. Ces particules nouvellement crées se mettent à l'équilibre thermique. L'univers est chaud désormais. Phase 5 (expansion) 'Big Bang' proprement dit : on entre alors dans le régime d'expansion classique, avec un plasma à l'équilibre thermique à 1e27 K qui se refroidit sous l'effet de l'expansion et par transitions de phase successives produit l'univers tel qu'on l'observe à l'issue de la phase radiative où on entre dans le domaine de l'observation directe, celui du fond radio cosmologique (CMB).
En gros pour l'inflation faut décaler les chiffres : l'univers est extraordinairement plus petit qu'une bille au début de l'ère inflationnaire, qui dure un temps extraordinairement bref pour aboutir à un univers disons métrique. C'est la courbe exponentielle ci dessous
Ensuite, la croissance du facteur d'échelle (i.e. de la taille de l'Univers) est celle calculée par la Relativité Générale (Standard Theory) et ça correspond à la droite inclinée. Et au départ, c'est extêmement rapide (mais incroyablement moins que l'ère inflationnaire) et en 1 s on passe de la taille métrique à celle du systeme solaire (10e12 m disons). Message édité par Gilgamesh d'Uruk le 08-08-2012 à 23:29:36 --------------- Nation spatiale : la chaîne de l'Arche interstellaire. |
Gilgamesh d'Uruk Lui-même |
La théorie inflationnaire a ses adversaires mais elle fait néanmoins partie du "modèle standard" de la cosmologie. Je suis désolé que ça te paraisse délirant mais c'est ce n'est pas le cas. a+ Message édité par Gilgamesh d'Uruk le 08-08-2012 à 17:50:41 --------------- Nation spatiale : la chaîne de l'Arche interstellaire. |
Cyber-solaris | Je me pose une question.
--------------- Mon Feed-back |
zenith Là-haut perché dans la pensée. | La vitesse de la lumière ne peut être dépassée c'est une des limites des lois de la physique dont on est à peu près sûr. |
Publicité | Posté le 08-08-2012 à 18:57:33 ![]() ![]() |
Cyber-solaris | Je croyais que ça avait été remis en question avec la découverte de certains neutrinos se déplaçant plus vite que la lumière. --------------- Mon Feed-back |
clemlegrand Editeur de messages compulsif | Le plus efficace serai de trouver un raccourcit plutôt que d'aller plus vite |
zenith Là-haut perché dans la pensée. |
Message édité par zenith le 08-08-2012 à 19:06:50 |
Julian33 Tu l'as ou tu l'as pas ⭐⭐ |
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Cyber-solaris |
zenith Là-haut perché dans la pensée. | Pour l'énergie du vide suffit de trouver un E2PZ
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clemlegrand Editeur de messages compulsif | EPPZ BOURDÄYL§§! |
zenith Là-haut perché dans la pensée. | Le nom en vo est ZPM d'abord |
clemlegrand Editeur de messages compulsif |
mlon la frite c'est la fete |
Kri, ça veut pas dire "attention" ou "coucou" ? Indeed EDIT: merci gilga. Message cité 1 fois Message édité par mlon le 08-08-2012 à 21:51:41 |
AdHoc | Le contenu de ce message a été effacé par son auteur |
Cyber-solaris | C'est pas de la SF cette historie de distorsion spatio-temporelle ? Message cité 1 fois Message édité par Cyber-solaris le 09-08-2012 à 10:47:37 --------------- Mon Feed-back |
AdHoc | Le contenu de ce message a été effacé par son auteur |
clemlegrand Editeur de messages compulsif |
Cyber-solaris |
Wendigo Profil : Castor Funk |
--------------- Dessin du 31 Octobre 2025 : Inktober - Récompense | Graphisme |
bobbyfrasier Well, hello there ! |
--------------- Bobbyfrasier, Bobbyfrasier everywhere ! (Steam, Origin, ...) |
clemlegrand Editeur de messages compulsif |
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bobbyfrasier Well, hello there ! |
--------------- Bobbyfrasier, Bobbyfrasier everywhere ! (Steam, Origin, ...) |
clemlegrand Editeur de messages compulsif | Ah parce que tu prononce Kri et Kree de la même manière en Jaffa |
Schimz Bouge pas, meurs, ressuscite ! |
--------------- çà s'est HFR | Music for the Galaxy |
maouuu Cherche caresses/croquettes |
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stefes007 M'enfin ! |
--------------- Tef : "Je dors à poil" <-> That's me, poil-bonhomme ! Sp*m killer |
Schimz Bouge pas, meurs, ressuscite ! |
--------------- çà s'est HFR | Music for the Galaxy |
stefes007 M'enfin ! |
--------------- Tef : "Je dors à poil" <-> That's me, poil-bonhomme ! Sp*m killer |
suprememaxpayne Testing spirit | http://mobile.lemonde.fr/sciences/ [...] 50684.html
--------------- Top Gear Topic, VO only§§ *** Im in ur sea, layin ur internetz!!1! *** SΩΩN *** Soyez plus Pacifiques :o *** a.k.a. WoBuLaToR |
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