Matière noire, pression négative..
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Matière noire, pression négative..



  1. #1
    ecolami

    Matière noire, pression négative..


    ------

    Bonsoir,
    Toute la matière que nous connaissons a une masse et est soumise à la gravitation. La théorie prévoit aussi l'existence d'Anti-matière qui a été prouvée (préparation d'anti atomes d'hydrogène voire de molécules anti-Hydrogène. L'anti-matière a une masse identique.
    Jusqu'à maintenant rien ne s'oppose à l'existence d'une matière qui serait le symétrique en termes de gravitation. J'écris cela parce qu'en physique des particules on a, me semble-t-il, souvent trouvé des équivalents symétriques. Mais pour la gravitation on n'a rien trouvé de tel. L'existence d'une matière noire source d'antigravitation expliquerai les pressions négatives. Cette matière serait nécessairement diffuse dans l'univers, ne pouvant pas s'agglomérer.
    On a établi l'existence de l'anti-matière de façon fugace dans un milieu de matière (en bref quand on en fabrique sur terre la grande difficulté est d'arriver à la conserver assez longtemps avant qu'elle ne rencontre la matière). Mais dans l'Univers saurait-on identifier l'existence de corps celestes constitués d'anti-matière? Sachant que la seule information qui nous parvienne est la lumière, donc des photons sans masse et sans anti-particule (particularité du photon).
    L'existence de corps célestes constitué d'anti-matière permettrait de rétablir un équilibre avec la matière. Jusqu'a maintenant on a évoqué "une rupture de symétrie" qui expliquerait la disparition de l'anti-matière. Cette explication ne me parait que trés modérément convaincante.

    -----

  2. #2
    pascelus

    Re : Matière noire, pression négative..

    S'il existe bien une propriété anti-gravitationnelle pour l'anti-matière, celle-ci ne constituera certainement pas des corps célestes vu que chacune de ses particules doit se repousser.
    C'est aussi cet aspect très diffus qui peut laisser penser qu'on n'ait jamais observé d'anti-matière en grandes quantités dans l'univers.
    Mais tout cela reste spéculatif en attente des expériences en cours au Cern.

  3. #3
    ecolami

    Re : Matière noire, pression négative..

    Je n'ai pas ajouté a temps une remarque importante pour cette discussion: je ne confonds pas l'anti-matière qui a une masse et qui est sujette (à priori) à la gravitation Avec une matière (noire) qui aurait une masse négative et exercerai un effet antigravitationnel.
    Naturellement on pourrait concevoir une matière ayant à la fois une masse négative ET des propriété d'anti-matière (donc annihilation réciproque en cas de contact). Mais l'existence de l'anti-matière est avérée, l'autre non. Le contact entre une matière normale et une autre qui aurait une masse négative serait à priori impossible, mais c'est difficile de savoir ce qui se passerai vraiment...
    L'anti-matière est susceptible de constituer des corps célestes homogènes qui seraient pratiquement impossible a discerner des autres étant donné que la seule chose que nous puissions avoir est leur lumière ou émission radio qui ne transportent pas d'indication sur la matière qui les a émises.
    Je ne sais pas sur quelles bases on peut affirmer aujourd'hui n'avoir pas observé d'anti-matière dans l'Univers. Peut-être une collision ou une rencontre d'objet celestes matière et anti-matière: on attendrait alors une énorme explosion avec un dégagement colossal d'énergie , ou pour des densités de matières plus faible un spectre d'émission en très haute énergie mais d'intensité moindre.

  4. #4
    pascelus

    Re : Matière noire, pression négative..

    Un moyen de détecter ces éventuelles "anti-étoiles" serait de capter des noyaux d'anti-hélium qu'elles émettraient surement. Mais vu les distances en jeu cela n'a jamais été réalisé et la chance d'y parvenir est minime (je ne sais pas si de telles observations ont eu lieu?)

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Matière noire, pression négative..

    Citation Envoyé par ecolami Voir le message
    Bonsoir,
    Toute la matière que nous connaissons a une masse et est soumise à la gravitation. La théorie prévoit aussi l'existence d'Anti-matière qui a été prouvée (préparation d'anti atomes d'hydrogène voire de molécules anti-Hydrogène. L'anti-matière a une masse identique.
    Jusqu'à maintenant rien ne s'oppose à l'existence d'une matière qui serait le symétrique en termes de gravitation. J'écris cela parce qu'en physique des particules on a, me semble-t-il, souvent trouvé des équivalents symétriques. Mais pour la gravitation on n'a rien trouvé de tel. L'existence d'une matière noire source d'antigravitation expliquerai les pressions négatives. Cette matière serait nécessairement diffuse dans l'univers, ne pouvant pas s'agglomérer.
    On a établi l'existence de l'anti-matière de façon fugace dans un milieu de matière (en bref quand on en fabrique sur terre la grande difficulté est d'arriver à la conserver assez longtemps avant qu'elle ne rencontre la matière). Mais dans l'Univers saurait-on identifier l'existence de corps celestes constitués d'anti-matière? Sachant que la seule information qui nous parvienne est la lumière, donc des photons sans masse et sans anti-particule (particularité du photon).
    L'existence de corps célestes constitué d'anti-matière permettrait de rétablir un équilibre avec la matière. Jusqu'a maintenant on a évoqué "une rupture de symétrie" qui expliquerait la disparition de l'anti-matière. Cette explication ne me parait que trés modérément convaincante.
    L'existence en masse d'anti-matière serait repérable sous la forme d'un rayonnement de fond gamma. Il est observé, mais sous forme d'émissions transitoires par des sources ponctuelles (gamma ray burst), correctement expliqué aujourd'hui (hypernovae pour les sursauts longs, fusion d'étoiles à neutrons pour les sursaut courts).

    L'existence d'astre antimatière est également recherchée sous la forme de noyaux d'antimatière. Pour cela, on va rechercher dans le rayonnement cosmique des antinoyaux (à plus d'un nucléon), typiquement un antialpha, cad un noyau d'antihélium-4. C'est l'objet de l'expérience AMS (Alpha Magnetic Spectrometer)installée sur l'ISS.

    On trouve en effet relativement pas mal d'antiproton (10-4 en proportion à 10-20 GeV) dans le rayonnement cosmique primaire, celui qui frappe la haute atmosphère du fait que le choc entre deux proton peut produire secondairement des antiprotons



    Par contre pas moyen de produire des noyaux plus lourd, comportant des anti-neutron, avec ce genre de réaction. La détection d'anti-alpha dans le flux cosmique primaire est donc activement recherché, car en toute probabilité il s'agirait alors d'un noyau provenant d'anti matière native. Mais rien aujourd'hui (après plus de 4 ans de fonctionnement).

    L'hypothèse d'une antimatière soumis à une antigravité est également investigué, au CERN par exemple avec l'expérience AEgIS . L'idée est de réaliser une figure d'interférence avec un faisceau d'antihydrogène pour mesurer avec précision le sens d'une déflexion du faisceau par la gravité, vers le haut ou vers le bas. Résultats à venir. L'expérience ALPHA a permis une première mesure de la chute libre de qq centaines d'antinoyaux préalablement capturés par un piège magnétique. Le résultat manque de précision, mais permet de baliser le terrain. Si un atome d'antihydrogène tombe vers le bas, sa masse gravitationnelle est pas plus de 110 fois supérieure à sa masse inertielle. Si elle tombe vers le haut, sa masse gravitationnelle est au plus 65 fois plus grande.

    Voir le dossier Futura là dessus:
    http://www.futura-sciences.com/magaz...a-aegis-46269/


    Sinon, on ne voit pas comment le plasma initial et l'évolution ultérieur de l'univers aurait permis la séparation à l'échelle cosmologique de la matière et de l'anti-matière relique.

    Donc au bilan, tant l'hypothèse d'une abondance d'antimatière dans l'univers que l'hypothèse antigravitaire ne sont pour l'instant soutenu par la théorie ou par l'observation.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 31/10/2015 à 06h37.
    Parcours Etranges

  7. #6
    ecolami

    Re : Matière noire, pression négative..

    Bonjour,
    Merci de ces informations. Le sujet que j'ai abordé est une reflexion que j'ai depuis quelques années déja.
    C'est curieux que le choc de deux protons à très haute énergie puisse fournir une paire proton antiproton, mais cela s'explique en considérant que c'est l'énergie qui est à l'origine de cette création, les protons accélérés n'étant que le support (vecteur?) de cette énergie.
    Je crois savoir que lors de l'apparition d'une paire particule antiparticule les deux partent en direction opposée: à l'echelle atomique ( ou plutôt des particules) cela explique que l'on puisse les observer. A l'échelle macroscopique une masse de matière portée a un niveau d'énergie tel que la création de paire particules antiparticule soit possible ne permettrait sans doute pas pas la création de 2 masses se séparant en directions opposée a cause du désordre (agitation thermique). Dans le meilleur des cas le système serait à l'équilibre sans séparation et l'énergie serait restituée telle quelle en fin d'expérience.
    En Astrophysique j'imagine qu'on trouve des circonstances ou l'énergie atteinte est suffisante pour former des paires particules antiparticules.
    Je n'avais pas consulté wikipedia mais je viens de le faire:
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Matière_noire
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Antimatière

  8. #7
    _Goel_

    Re : Matière noire, pression négative..

    Bonjour à tous, je désenfouis le sujet... car je me pose une question liée (s'il faut ouvrir un nouveau topic, merci de me le mentionner gentiment !) :
    Si de la matière à gravité négative existait, dans quelle mesure (ordres de grandeurs) pourrait-elle être liée à :
    - la formation des filaments et superamas intergalactiques (pour moi ce la signifierai a minima que la matière à gravité négative doit ET se repousser ET repousser la matière conventionnelle).
    - à l'expension de l'univers
    - note, une telle forme de matière pourrait elle être observable ? (a priori oui, donc si ça n'a pas été fait, c'est qu'une telle forme de matière n'existe pas). Je pense à une forme d'atténuation de l'intensité lumineuse supérieure à 1/R² lié à l'absorption d'une partie des photons par cette forme de nuage
    - A priori, si une telle matière existait, elle resterait dans sa forme la plus élémentaire (réactions de fusions impossible car absence de confinement).
    - En poussant le dernier point plus loin, on parle de force de gravité négative... quid des interactions faibles/forte : pourraient-elles être négatives ?
    Le succès c'est d'être capable d'aller d'échec en échec sans perdre son enthousiasme

  9. #8
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Matière noire, pression négative..

    Citation Envoyé par _Goel_ Voir le message
    Bonjour à tous, je désenfouis le sujet... car je me pose une question liée (s'il faut ouvrir un nouveau topic, merci de me le mentionner gentiment !) :
    Non, c'est en thème ici.

    Si de la matière à gravité négative existait, dans quelle mesure (ordres de grandeurs) pourrait-elle être liée à :
    - la formation des filaments et superamas intergalactiques (pour moi ce la signifierai a minima que la matière à gravité négative doit ET se repousser ET repousser la matière conventionnelle).
    - à l'expension de l'univers
    - note, une telle forme de matière pourrait elle être observable ? (a priori oui, donc si ça n'a pas été fait, c'est qu'une telle forme de matière n'existe pas). Je pense à une forme d'atténuation de l'intensité lumineuse supérieure à 1/R² lié à l'absorption d'une partie des photons par cette forme de nuage
    - A priori, si une telle matière existait, elle resterait dans sa forme la plus élémentaire (réactions de fusions impossible car absence de confinement).
    - En poussant le dernier point plus loin, on parle de force de gravité négative... quid des interactions faibles/forte : pourraient-elles être négatives ?
    L'obstacle majeur et qui empêche de considérer sérieusement ces questions, c'est qu'il faudrait des quantités réellement substantielles d'antimatière (ayant en plus les propriétés antigravitationnelles requise, ce qui reste à établir) pour provoquer un effet cosmologique. Or comme ça a déjà été mentionné, une telle quantité devrait se signaler par un fond gamma et la présence d'antinoyaux dans le rayonnement cosmique.
    Parcours Etranges

  10. #9
    _Goel_

    Re : Matière noire, pression négative..

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Or comme ça a déjà été mentionné, une telle quantité devrait se signaler par un fond gamma et la présence d'antinoyaux dans le rayonnement cosmique.
    Ben du peu d'info que j'ai, le rayonnement gamma est issu de réactions nucléaires dans des noyaux autres que l'hydrogène. Or ces noyaux ont, à ma connaissance, un seul moyen de se former : par fusion nucléaire. C'est à dire dans les étoiles. Or si on considère des particules à gravité négative, elles ne pourraient pas s'agglomérer, donc pas de création d'étoile, donc pas de particules autres qu'un atome élémentaire proton + électron (ou équivalent en anti-matière). Je me demande alors pourquoi de la matière aux propriétés antigravitationnelles serait détectable par un rayonnement gamma.

    Et sinon, toujours ma dernière question : une interaction faible/forte négative aurait-elle un sens (au lieu de lier les quarks, elle les séparerait ?)
    Le succès c'est d'être capable d'aller d'échec en échec sans perdre son enthousiasme

  11. #10
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Matière noire, pression négative..

    La production d'un rayonnement gamma (avec des pics d'énergie bien précis correspondant à l'énergie de masse des particules) résulterait de l'anihilation particules-antiparticules, et non de réactions de fusion. La gravité est une force faible et même sous forme négative elle ne permettrait pas d'éviter les collisions entre les deux espèces. Si matière et antimatière formaient deux espèces mélangées dans l'univers on ne voit pas quel mécanisme réaliste permettrait leur cloisonnement y compris au niveau du rayonnement cosmique. On devrait observer des antinoyaux dans le RC et des raies d'annihilation dans le spectre gamma.

    Pour ce qui est de l'interaction forte qui réunit les particules pourvues d'une charge de couleur ça peut se réfléchir comme ça : alors que l'interaction électromagnétique comprend une seule charge qui a une valeur +e et une anti-valeur -e, l’interaction forte, dite aussi "de couleur", comprend trois charges de valeur R, V et B (rouge, verte et bleue) avec leur antivaleurs (antirouge, antiverte, antibleue).

    Contrairement à l'interaction électromagnétique, on ne peut mesurer que des combinaisons de charges neutres, dites aussi "blanches". En bonne logique deux charges de même couleur se repousseraient, à l'instar de ce qu'on constate en électromagnétisme, seulement en pratique un tel effet répulsif n'est pas observable. L'interaction forte est uniquement une force de confinement au sens où il n'existe pas de charges libres. La force relie des particules de couleurs complémentaires, à savoir : soit une couleur et son anticouleur, (par exemple : un quark rouge + un quark antirouge, ce qui forme un meson K ou π), soit une combinaison des trois couleur : rouge+vert+bleu, ce qui forme un baryon, ou une combinaison d'anticouleur : antirouge+antivert+antibleue, ce qui donne un antibaryon.

    L'interaction faible quand à elle ne forme pas d'agregat, elle change simplement la saveur des particules (c'est à dire leur charge faible).
    Dernière modification par Gilgamesh ; 29/02/2016 à 16h30.

  12. #11
    _Goel_

    Re : Matière noire, pression négative..

    La question pouvait faire sourire un spécialiste, mais j'apprécie particulièrement la réponse, claire et en même temps un beau résumé des interactions Merci !
    Le succès c'est d'être capable d'aller d'échec en échec sans perdre son enthousiasme

  13. #12
    pascelus

    Re : Matière noire, pression négative..

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    La production d'un rayonnement gamma (avec des pics d'énergie bien précis correspondant à l'énergie de masse des particules) résulterait de l'anihilation particules-antiparticules, et non de réactions de fusion. La gravité est une force faible et même sous forme négative elle ne permettrait pas d'éviter les collisions entre les deux espèces. Si matière et antimatière formaient deux espèces mélangées dans l'univers on ne voit pas quel mécanisme réaliste permettrait leur cloisonnement y compris au niveau du rayonnement cosmique. On devrait observer des antinoyaux dans le RC et des raies d'annihilation dans le spectre gamma.
    Deux questions svp:

    Particules et anti-particules ne peuvent-elle etre suffisamment cloisonnées par gravitation et anti-gravitation pour que leurs rencontres soient suffisamment rares pour ne pas avoir encore été observées dans le rayonnement gamma; possibilité confortée de plus par la très faible densité de l'anti-matière due à son éventuelle anti-gravitation?

    D'autre part, si les anti-particules n'ont pas de propriété anti-gravitationnelle, sachant qu'elles ont du etre créées en nombre strictement identique lors du "big-bang", elles ont du assez rapidement s'annihiler (avec un léger avantage pour les particules au détriment des anti qui reste encore à expliciter). Pourquoi alors n'observe t'on que 0.002% du CMB dans le fond gamma au lieu d'un rayonnement considérablement plus intense?

  14. #13
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Matière noire, pression négative..

    Citation Envoyé par pascelus Voir le message
    Deux questions svp:

    Particules et anti-particules ne peuvent-elle etre suffisamment cloisonnées par gravitation et anti-gravitation pour que leurs rencontres soient suffisamment rares pour ne pas avoir encore été observées dans le rayonnement gamma; possibilité confortée de plus par la très faible densité de l'anti-matière due à son éventuelle anti-gravitation?
    Le CMB nous montre un univers homogène (non cloisonné), avec une densité 11003 fois supérieure à l'univers actuel. La section efficace matière-antimatière des différentes particules de la matière (proton, neutron, électron) est connue et une fois qu'on passe en dessous de la température de gel d'une particule donnée on peut facilement calculer l'évolution de la densité résiduelle d'antiparticule avec l'expansion de l'univers. Le calcul (et la simple intuition) montre qu'il n'y a aucune chance de conserver de l'antimatière dans le jeune univers dense.

    D'autre part, si les anti-particules n'ont pas de propriété anti-gravitationnelle, sachant qu'elles ont du etre créées en nombre strictement identique lors du "big-bang", elles ont du assez rapidement s'annihiler (avec un léger avantage pour les particules au détriment des anti qui reste encore à expliciter). Pourquoi alors n'observe t'on que 0.002% du CMB dans le fond gamma au lieu d'un rayonnement considérablement plus intense?
    Lorsque ces photons gamma d’annihilation ont été émis l'univers était encore opaque et ils ont été absorbé et réemis cad mis à l'équilibre thermique avec le plasma tandis que l'univers refroidissait. Ce sont donc des photons secondaires que l'on observe. Mais il est intéressant de noter que même si l'univers avait été transparent bien plus tôt, les photons gamma primaires auraient été redshifté par l'expansion de l'univers avec exactement les mêmes conséquences. La distribution en énergie ne serait pas la même mais ils seraient tout aussi froid (dans les micro-ondes) que ceux effectivement observés.
    Parcours Etranges

  15. #14
    pascelus

    Re : Matière noire, pression négative..

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Le CMB nous montre un univers homogène (non cloisonné), avec une densité 11003 fois supérieure à l'univers actuel. La section efficace matière-antimatière des différentes particules de la matière (proton, neutron, électron) est connue et une fois qu'on passe en dessous de la température de gel d'une particule donnée on peut facilement calculer l'évolution de la densité résiduelle d'antiparticule avec l'expansion de l'univers. Le calcul (et la simple intuition) montre qu'il n'y a aucune chance de conserver de l'antimatière dans le jeune univers dense.
    L'inflation exponentielle des premiers temps de l'univers couplée à cette hypothétique propriété répulsive de l'anti-matière n'ont elles pu empecher son annihilation totale? Pour moi l'intuition ne suffit pas et les calculs ne sont pas à ma portée...

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Lorsque ces photons gamma d’annihilation ont été émis l'univers était encore opaque et ils ont été absorbé et réemis cad mis à l'équilibre thermique avec le plasma tandis que l'univers refroidissait.
    Ce refroidissement était bien du à l'expansion considérable d'alors. Cette inflation bien supérieure à c me semblait avoir fort bien pu laisser subsister une grande partie des photons gamma d'annihilation initiaux en éloignant plus vite les particules que la propagation du rayonnement... Il se peut que j'aie une difficulté avec la chronologie des événements de notre jeune univers, mais certains physiciens (Aurélien Benoit-Lévy et Gabriel Chardin) semblent penser aussi que l'anti-matière n'a pas disparu et que la prise en compte de cette hypothétique propriété répulsive peut laisser planer le doute tant qu'elle n'est pas vérifiée.

  16. #15
    mmanu_F

    Re : Matière noire, pression négative..

    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  17. #16
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Matière noire, pression négative..

    Citation Envoyé par pascelus Voir le message
    L'inflation exponentielle des premiers temps de l'univers couplée à cette hypothétique propriété répulsive de l'anti-matière n'ont elles pu empecher son annihilation totale? Pour moi l'intuition ne suffit pas et les calculs ne sont pas à ma portée...
    Ce refroidissement était bien du à l'expansion considérable d'alors. Cette inflation bien supérieure à c me semblait avoir fort bien pu laisser subsister une grande partie des photons gamma d'annihilation initiaux en éloignant plus vite les particules que la propagation du rayonnement... Il se peut que j'aie une difficulté avec la chronologie des événements de notre jeune univers, mais certains physiciens (Aurélien Benoit-Lévy et Gabriel Chardin) semblent penser aussi que l'anti-matière n'a pas disparu et que la prise en compte de cette hypothétique propriété répulsive peut laisser planer le doute tant qu'elle n'est pas vérifiée.
    L'univers en pleine inflation est froid et vide (le plus vide et le plus froid qui soit concevable). Toute particule produite par excitation du vide se retrouve toute seule dans l'univers. Elle ne s’annihile pas mais elle se trouve par rapport à nous à des distances tellement inconcevables qu'il est inutile d'en parler.

    Quand l'inflation cesse, l'univers se réchauffe et c'est alors qu'on va rencontrer la soupe de particules dont les reliques peuplent notre univers. Et ces reliques doivent donc être passées par un état dense et chaud avant de nous parvenir. On peut calculer la probabilité pour une antiparticule de subsister en fonction de la densité initiale, de la section efficace d'interaction et du taux d'expansion. Et ce sont ces calculs qui nous permettent de dire que l'antimatière n'a pas pu subsister.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 05/03/2016 à 19h47.
    Parcours Etranges

  18. #17
    pascelus

    Re : Matière noire, pression négative..

    Merci Gilgamesh pour ce recadrage dans la chronologie des événements du "début" de notre univers.

    Cela m'amène à pas mal de questions complémentaires, dont je crains que beaucoup soient encore trop du domaine hypothétique.

    Notamment, comment sait-on que l'univers durant la période d'inflation était froid?

    Et cet inflaton, le champ scalaire rendu "responsable" de cette phase inflationnaire par sa pression négative, pourrait-il être tout ou partie de la fameuse énergie noire tant recherchée?

  19. #18
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Matière noire, pression négative..

    Citation Envoyé par pascelus Voir le message
    Notamment, comment sait-on que l'univers durant la période d'inflation était froid?
    Quand on parle de température que l'Univers on parle du rayonnement que peut capter un observateur comobile autours de lui. Pour notre Univers, c'est le CMB. Le rayonnement a été émis à ~ 3000K et un redshift de 1100 nous le donne à 2,7K. La température de fond dépend donc du redshift, qui est une mesure directe de l'expansion. A une période d'expansion extrême correspond donc un facteur de redshift extrême. N'importe quel rayonnement émis au cours d'une période inflationnaire se retrouve monstrueusement redshifté et vidé immédiatement de son énergie.

    Et cet inflaton, le champ scalaire rendu "responsable" de cette phase inflationnaire par sa pression négative, pourrait-il être tout ou partie de la fameuse énergie noire tant recherchée?
    Oui, en toute hypothèse l'énergie noire correspond à sa valeur en fin d'inflation.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 05/03/2016 à 19h45.
    Parcours Etranges

  20. #19
    mmanu_F

    Re : Matière noire, pression négative..

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Oui, en toute hypothèse l'énergie noire correspond à sa valeur en fin d'inflation.
    salut,

    tu as une référence avec un peu plus de détail sur "le passage du bâton" ?
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  21. #20
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Matière noire, pression négative..

    Citation Envoyé par mmanu_F Voir le message
    salut,

    tu as une référence avec un peu plus de détail sur "le passage du bâton" ?
    Ben non. C'est un bien frustrant mais je ne pense pas m'avancer en affirmant que la réponse à cette question flotte encore dans le vague. La forme du potentiel de l'inflaton est purement ad hoc (valeur de début et de fin, forme générale plate avec un plongeon sur la fin), et personne ne sait ce qui donne sa valeur à l'énergie sombre.

    Maintenant je serais étonné qu'il n'y ait pas quelques développements spéculatifs sur la question, mais je ne les connais pas.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 05/03/2016 à 19h47.
    Parcours Etranges

  22. #21
    xxxxxxxx

    Re : Matière noire, pression négative..

    Bonjour Gilgamesh

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    L'univers en pleine inflation est froid et vide (le plus vide et le plus froid qui soit concevable)
    ce point m'interrèsse particulièrement : as t'on une idée chiffrée de la température de ce "froid" ?

    des références, si possible, seraient un bonus super

    merci d'avance

  23. #22
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Matière noire, pression négative..

    Citation Envoyé par xxxxxxxx Voir le message
    ce point m'interrèsse particulièrement : as t'on une idée chiffrée de la température de ce "froid" ?
    Y'a un os, on dirait...

    Après recherche, je trouve ceci.

    L'état du vide pendant l'inflation (espace de de Sitter) est décrit par la température de Gibbons-Hawking


    (exprimé en unités naturelles)
    avec
    H le taux d'expansion
    V le potentiel inflationnaire
    Mp la masse de Planck

    C'est la température que devrait mesurer un observateur comobile dans un espace de de Sitter. Et c'est l’équivalent pour l'horizon cosmologique de la température de l'horizon d'un trou noir.

    Vu que H est grand, T devrait l'être aussi...

    source

    L'article initial :
    Cosmological event horizons, thermodynamics, and particle creation

    G. W. Gibbons and S. W. Hawking
    Phys. Rev. D 15, 2738 – Published 15 May 1977

    http://journals.aps.org/prd/abstract...ysRevD.15.2738

    Abstract
    It is shown that the close connection between event horizons and thermodynamics which has been found in the case of black holes can be extended to cosmological models with a repulsive cosmological constant. An observer in these models will have an event horizon whose area can be interpreted as the entropy or lack of information of the observer about the regions which he cannot see. Associated with the event horizon is a surface gravity v which enters a classical "first law of event horizons*' in a manner similar to that in which temperature occurs in the first law of thermodynamics. It is shown that this similarity is more than an analogy: An observer with a particle detector will indeed observe a background of thermal radiation coming apparently from the cosmological event horizon. If the observer absorbs some of this radiation, he will gain energy and entropy at the expense of the region beyond his ken and the event horizon will shrink. The derivation of these results involves abandoning the idea that particles should be defined in an observer independent manner. They also suggest that one has to use something like the Everett-Wheeler interpretation of quantum mechanics because the back reaction and hence the spacetime metric itself appear to be observer dependent, if one assumes, as seems reasonable, that the detection of a particle is accompanied by a change in the gravitational field.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 25/03/2016 à 08h09.
    Parcours Etranges

  24. #23
    xxxxxxxx

    Re : Matière noire, pression négative..

    merci beaucoup

    avec H=67,74 ça donne grosso modo 3,5*10^-19 K sauf erreur de ma part

    c'estvraient froid mais encore beaucoup trop chaud par rapport à ce que j'espèrais trouver

    merci quand même pour la formule et les références j'ai eu beau chercher avec google je trouvais pas

  25. #24
    xxxxxxxx

    Re : Matière noire, pression négative..

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Y'a un os, on dirait...

    Après recherche, je trouve ceci.

    L'état du vide pendant l'inflation (espace de de Sitter) est décrit par la température de Gibbons-Hawking


    (exprimé en unités naturelles)
    avec
    H le taux d'expansion
    V le potentiel inflationnaire
    Mp la masse de Planck

    C'est la température que devrait mesurer un observateur comobile dans un espace de de Sitter. Et c'est l’équivalent pour l'horizon cosmologique de la température de l'horizon d'un trou noir.

    Vu que H est grand, T devrait l'être aussi...
    non y a pas de soucis il faut convertir H en s-1 ça donne du 10^-18

  26. #25
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Matière noire, pression négative..

    Non, ce n'est pas homogène d'un point de vue dimensionnel.

    Il y a un lien, mais je ne sais pas encore exactement comment goupiller ça, avec la température de Unruh



    avec
    hbar la cte de Planck réduite
    c la vitesse de la lumière
    kB la cte de Boltzman
    a l'accélération
    Dernière modification par Gilgamesh ; 25/03/2016 à 09h50.
    Parcours Etranges

  27. #26
    xxxxxxxx

    Re : Matière noire, pression négative..

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Non, ce n'est pas homogène d'un point de vue dimensionnel.

    Il y a un lien, mais je ne sais pas encore exactement comment goupiller ça, avec la température de Unruh



    avec
    hbar la cte de Planck réduite
    c la vitesse de la lumière
    kB la cte de Boltzman
    a l'accélération
    ah oui tu as raison pour l'analyse dimensionnelle

    température Unruh ça me cause en revanche... si on pouvait chiffrer ça ce serait super

  28. #27
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Matière noire, pression négative..

    Pour Unruh il suffit d'appliquer la formule...

    Il faut a = 2,5 1020 m.s-2 pour avoir T = 1 K
    Parcours Etranges

  29. #28
    xxxxxxxx

    Re : Matière noire, pression négative..

    T=1 K c'est la valeur que tu as trouvé pour l'inflation "froide" ou c'est juste un calcul pour avoir des ordres de grandeur ?

  30. #29
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Matière noire, pression négative..

    J'ai juste fait le calcul de l'accélération (immensément élevée) nécessaire pour que l'observateur détecte un rayonnement de 1K par effet Unruh.
    Parcours Etranges

  31. #30
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Matière noire, pression négative..

    Salut,

    Précisons que l'on ne connait pas les paramètres exact de l'inflation (durée, instant de départ, accélération).
    Ca dépend des modèles.

    Tout ce qu'on sait c'est que, si l'inflation a bien eut lieu (il semble bien que ce soit le cas, le spectre en puissance des fluctuations du CMB est très caractéristique) elle a du être extrêmement brève et rapide.

    Je préférais préciser car le message 28 de xxxxxx semblait supposer qu'on connait exactement ces paramètres (ou qu'ils sont calculables à partir d'autres grandeurs connues).
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

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