Fin de l'univers

[scorsez]

Bonjours,
Comment expliqué simplement se qu'est le boson de Higgs ? L'énergie sombre ?
Et enfin, y a-t-il une corrélation entre les différentes théories ( big frezze, big crunch, et big rip) ?
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[Knoco]

Bonsoir, que de questions en si peu d'espace !
Une explication simple pour le boson de Higgs pourrait être la suivante : ce boson produit un champs et certaines particules interagissent avec ce champs. Plus l'interaction champs-particule est forte, plus la masse de la particule est importante. Cependant, de nombreuses choses ont été négligées ici et certaines sont très incomplètes. Il existe aussi une métaphore appelée métaphore du cocktail (chercher métaphore du cocktail sur internet).
En ce qui concerne votre deuxième interrogation, à propos de l'énergie sombre, il s'agit en fait d'une hypothèse théorique. Lorsque les premiers résultats sur la répartition de matière dans les galaxies sont apparus, il s'est avéré que les effets de gravitation à eux seuls ne pouvaient décrire ce que l'on observait. En fait, à petite échelle, il n'y avait pas vraiment de problèmes, mais lorsque l'on regardait de très grandes structures (des superamas par exemple), on se rend compte qu'au lieu de s'attirer, ils se repoussent tous. Les théories ont alors imaginer un nouveau concept : l'énergie sombre. Cependant, nous ne savons pas du tout ce qu'une telle énergie peut être, nous savons juste qu'elle possède une sorte de gravitation inversée.
Et enfin, les différents scénarios dont vous parler sont tous trois des scénarios de fin de l'univers. Un seul est possible en théorie même si aujourd'hui nous ne pouvons pas vraiment savoir lequel semble se profiler. Ils se distingues tous par ce que l'on appelle la courbure intrinsèque de l'univers. Suivant la valeur de cette courbure, l'un des trois scénarios est privilégié.

En espérant avoir pu vous éclairer sur certaines de vos interrogations, bonne soirée.
Cordialement

[scorsez]

Merci bcp !

Pouvez-vous le donner plus de renseignement sur se qu'est la courbure intraseque de l'univers ? merci en tout cas !

[invite06459106]

En ce qui concerne votre deuxième interrogation, à propos de l'énergie sombre, il s'agit en fait d'une hypothèse théorique. Lorsque les premiers résultats sur la répartition de matière dans les galaxies sont apparus, il s'est avéré que les effets de gravitation à eux seuls ne pouvaient décrire ce que l'on observait. En fait, à petite échelle, il n'y avait pas vraiment de problèmes, mais lorsque l'on regardait de très grandes structures (des superamas par exemple), on se rend compte qu'au lieu de s'attirer, ils se repoussent tous. Les théories ont alors imaginer un nouveau concept : l'énergie sombre.

Ce que tu "expliques" est un mélange de matière noire et de l'expansion...et l'énergie noire(sombre si tu veux) c'est le "moteur" de l'accélération de l'expansion. C'es un peu plus que théorique, puisque observationnel. On observe l'expansion, et celle-ci s'accélère.

Pouvez-vous le donner plus de renseignement sur se qu'est la courbure intrinsèque de l'univers ? merci en tout cas !

La courbure de l'espace-temps.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Knoco]

La courbure spatiale représente en quelque sorte la façon dont l'univers est recourbé sur lui même. Ici il y a trois cas intéressant , ou . Le premier cas correspondrai à un scénario de Big Rip/Big Freeze alors qu'une courbure positive correspondrai plus à un scénario de Big Crunch. Le cas est plus une possibilité mathématique même si les physiciens ne l'écartent pas pour autant. Aujourd'hui on mesure : d'où l'incertitude dont je parlais précédemment.

On peut faire un parallèle avec les géométries euclidienne, hyperbolique et sphérique :
- euclidienne = : univers plat
- hyperbolique = : univers en ''selle de cheval''
- sphérique = : univers en forme de sphère
En utilisant ces images, on comprend mieux pourquoi correspond à un big crunch par exemple.

J'espère avoir été assez précis sans pour autant vous avoir perdu dans des explications pas très clairs. N'hésitez pas à poser de nouvelles questions !
Bonne soirée

[scorsez]

Merci !
y a t-il une theorie qui a le plus de "chance" d'arrivé ? Peut-on placer ces theories dans le temps, j'entend par la une date improximatif en milliard d'année, ou la fin de l'univer peut arrivé a tous moment ?

[Quarkonium]

Salut,

Comme l'a précisé Knoco, l'expérience trouve très proche de 0, donc une courbure intrinsèque plate ou presque. De par l'expansion accélérée de l'Univers observée, expliquée pour l'instant par la présence d'une mystérieuse énergie noire, les scénarios d'effondrement de l'Univers (big crunch) ne sont pas privilégiés. On pencherait plutôt pour une expansion sans fin de l'Univers, diluant sans fin la matière qu'il contient.

Divers sous-scénarios se dégagent alors, selon la nature de l'énergie noire, c'est-à-dire son équation d'état . Si , la densité volumique d'énergie sombre créée par unité de volume d'espace créé augmente avec l'espace créé, entraînant une création d'énergie augmentant de façon extrêmement rapide (énergie fantôme). La conséquence serait que le facteur d'échelle de l'Univers atteindrait une valeur infinie en une durée finie ; toutes les structures, en commençant par les plus grandes (amas de galaxies) jusqu'aux plus petites (particules composites) se disloqueraient passé un certain temps. Ces scénarios sont regroupés sous le nom de Big Rip, avec une "date" précise de "fin" de l'Univers reliée à la valeur de . Je crois que les théories les plus pessimistes ne donneraient pas de bip rip avant 2 millions d'années (à vérifier).

Si ou (valeur privilégiée par les observations aux incertitudes près), la densité volumique d'énergie sombre créée par unité de volume d'espace créé est constante ou diminue. Dans un tel cas, l'expansion continuerait à un rythme accéléré mais fini. De nombreux sou-sous-scénarios existent encore selon la stabilité de telle ou telle structure, mais dans ce cas, le bip rip ne serait pas possible.

[Lansberg]

Bonjour,

- sphérique = : univers en forme de sphère
En utilisant ces images, on comprend mieux pourquoi correspond à un big crunch par exemple.

Cela dépend de la valeur de la constante cosmologique. La courbure positive n'entraîne pas obligatoirement un big crunch. On peut très bien avoir une expansion éternelle.

[Knoco]

Bonjour

Bonjour,



Cela dépend de la valeur de la constante cosmologique. La courbure positive n'entraîne pas obligatoirement un big crunch. On peut très bien avoir une expansion éternelle.

Pouvez vous développer un petit peu s'il vous plaît ?

[invite06459106]

https://fr.wikipedia.org/wiki/Courbure_spatiale

[Lansberg]

Quand on parle des différentes courbures de l'univers et des futurs possibles, on considère (ou on a souvent considéré) le cas le plus simple avec une constante cosmologique nulle. Mais les modèles de Friedman-Lemaître sont plus "riches" et détaillent d'autres solutions dans lesquelles la constante cosmologique est différente de zéro et qui donnent d'autres évolutions de l'univers. Depuis 1998 on sait que l'expansion de l'univers accélère, ce qui a remis sur le devant de la scène la fameuse constante cosmologique que certains associe à l'énergie noire responsable de l'accélération. Cette énergie domine même largement le contenu de l'univers. C'est pour cette raison, que même dans le cas d'une courbure positive de l'univers, le big crunch n'est plus vraiment d'actualité.
Un lien : http://luth.obspm.fr/~luminet/Books/FL.html

[zapT]

Ce que tu "expliques" est un mélange de matière noire et de l'expansion...et l'énergie noire(sombre si tu veux) c'est le "moteur" de l'accélération de l'expansion. C'es un peu plus que théorique, puisque observationnel. On observe l'expansion, et celle-ci s'accélère.

La courbure de l'espace-temps.

Bonjour,
une question qui me vient en vous lisant : est-ce que le moteur de cette accélération ne serait pas le temps lui-même ?

C-à-d que l'expansion entraînerait en quelque sorte une "dilution" de la matière, et donc une accélération du temps - à l'inverse de ce qui se passe au voisinage d'un trou noir pour un observateur extérieur, là où le temps semble se figer en raison de la densité/gravité extrême. Or, comme nous ne sommes pas des observateurs extérieurs de l'univers, l'accélération (supposée) du temps nous apparaîtrait comme une accélération de l'expansion ?

Bon, formulée comme ça, c'est à peine si je comprends ma propre question

[invite06459106]

De ce que je comprends le temps n'accélère pas donc...
D'autres auront peut-être une réponse a apporter.

[rik 2]

Il est plus facile de penser que l'univers a eu un début (comme on le pense actuellement) et qu'il aura une fin que le contraire (un univers sans début ni fin, un univers éternel)...

[redrum13]

Il est plus facile de penser que l'univers a eu un début (comme on le pense actuellement) et qu'il aura une fin que le contraire (un univers sans début ni fin, un univers éternel)...

Ok il a eu un début, admettons ce point, mais qu'est-ce qui l'a créé alors?

Est-ce que RIEN peut donner TOUT?

[Deedee81]

Salut,

Ok il a eu un début, admettons ce point, mais qu'est-ce qui l'a créé alors?
Est-ce que RIEN peut donner TOUT?

Il faut d'abord se demander si la question a un sens. Si on voit le temps comme une simple coordonnée des événements et la flèche du temps comme un simple effet statistique, alors la question perd son sens.

Pour un univers de durée finie, imaginons que l'espace-temps global (de tout l'univers et toute son histoire) est une sphère : l'univers commence à partir d'un point et son expansion au pôle nord, et se termine au pôle sud. Chaque "parallèle" étant une tranche spatiale, l'univers à une date donnée. Mais les pôles sont alors arbitraire et il n'y a pas de raison de parler de création, ça perd tout son sens. C'est juste une grosse boule (une sphère 4D)

Bon, c'est pas vraiment une sphère même 4D mais c'est pour illustrer

Reste alors la question "pourquoi y a-t-il quelque chose plutôt que rien", question qui amha est définitivement inaccessible.

[Schrodies-cat]

Par contre, si on considère l'hypothèse -en vigueur actuellement- d' une expansion qui n'aura pas de fin, il ressemblera plutôt au produit d'une sphère 3D -ou d'une autre variété (compacte ?)- par une demi droite .

[rik 2]

Ok il a eu un début

Perso, je ne pense pas qu'il y ait eu un début.

[Deedee81]

Salut,

Perso, je ne pense pas qu'il y ait eu un début.

Idem.

Justification spéculative :

La RG étant inapplicable au point proche de T = 0 (temps cosmologique, T = 0 n'étant pas forcément un début) il faut se tourner vers la gravitation quantique.
On n'a pas de théorie validée dans ce domaine. Mais toutes les théories envisagées conduisent à un pré-big-bang. Donc, sans "début". Et on a de bonnes raisons de penser que c'est inévitable.

[redrum13]

Salut,



Idem.

Justification spéculative :

La RG étant inapplicable au point proche de T = 0 (temps cosmologique, T = 0 n'étant pas forcément un début) il faut se tourner vers la gravitation quantique.
On n'a pas de théorie validée dans ce domaine. Mais toutes les théories envisagées conduisent à un pré-big-bang. Donc, sans "début". Et on a de bonnes raisons de penser que c'est inévitable.

Qu'on fasse partie d'un cycle infini d'univers au pluriel, c'est tout à fait envisageable!
Disons qu'un sur-univers aurait pu engendrer notre Univers, mais bien d'autres encore, avec des lois différentes? On peut tout supposer.
Mais alors on recule d'un pas: d'où vient ce sur-univers? Où ce pré-univers si l'on intègre la dimension temps.

Dans tous les cas on est bloqué car on tombe sur un non-sens: un cycle infini est inconcevable pour nous. De même qu'un point de départ ex-nihilo.

Est-ce que je suis le seul à me poser cette interrogation?

[Lansberg]

Non, non. Beaucoup se pose la question. Et il y a fort à parier que trouver une réponse à la cause première soit hors de portée pour longtemps.

[Gilgamesh]

Qu'on fasse partie d'un cycle infini d'univers au pluriel, c'est tout à fait envisageable!
Disons qu'un sur-univers aurait pu engendrer notre Univers, mais bien d'autres encore, avec des lois différentes? On peut tout supposer.
Mais alors on recule d'un pas: d'où vient ce sur-univers? Où ce pré-univers si l'on intègre la dimension temps.

Dans tous les cas on est bloqué car on tombe sur un non-sens: un cycle infini est inconcevable pour nous. De même qu'un point de départ ex-nihilo.

Est-ce que je suis le seul à me poser cette interrogation?

Le problème de la régression à l'infini n'est pas résolu, toutefois, ce n'est pas ce que j'appelle un sur-place d'un point de vue conceptuel. La cosmologie moderne est une recette pour créer de multiples univers. Dans un monde newtonien infini dans le temps et l'espace, il n'y avait pas d'ailleurs concevable. De même que la cosmologie archaïque et classique n'envisageaient que ce monde-ci délimité par son ciel, la cosmologie newtonienne n'admettait que cet univers-là délimité par son infinitude, si tu me passe l'expression.

Avec la théorie de l'expansion prolongée par l'inflation, on voit que l'espace peut naître d'une bulle de volume subatomique de vide, grandir indéfiniment, et engendrer à son tour d'autres expansion. Et on pressent donc que ce phénomène a pu se produire de multiples fois. En outre, il dans cet épisode d'expansion, une phase précoce à très haute énergie qui "rebat les carte" au niveau des paramètre du modèle standard, de la constante cosmologique, etc.

Un point important est que notre existence se situe très près du "mur de gauche" de la constante cosmo. Si on prend 1 comme valeur de la cte cosmo exprimée en unité naturelle, notre existence cad concrètement la possibilité de former des galaxie, implique une valeur de l'ordre de 10^-120 (Weinberg, 1989). Ce qui est (très) près de zéro. mais si Lambda <0 l'univers collapse. On peut donc supposer qu'il n'y a pas d'univers à constante cosmo négative (d'où l'idée d'un mur à gauche).

Dans ce contexte, on vit simplement dans un des (probablement très très très rare) univers qui rend possible l'existence d'un observateur conscient. Cela explique à la fois notre présence et implique la probable stérilité du multivers qui nous entoure.

Le prérequis de notre existence est donc un multivers en inflation capable de produire un grand nombre d'occurrences pour finir par engendrer un univers à très faible énergie comme le nôtre.

Il reste donc à se demander comment engendrer un multivers.

Or de ce point de vue là, le prérequis en moins exigeant, il me semble. On part de l'idée que le vide va générer de l'espace à un taux qui dépend de son niveau d'énergie. On suppose également que ce niveau d'énergie des vides remplissant ces nouveaux espace puisse varier de place en place. On part d'un vide quelconque de densité non strictement nulle. Ce vide va produire des mètres cube de vide du même niveau d'énergie que lui, plus ou moins, et à nouveau les mètres cube les plus énergétiques seront les plus productifs dans le lot, jusqu'à l'atteinte d'un maximum donné par les lois de la Physique. C'est un genre de sélection darwinienne : le vide le plus productif s'impose, non pas qu'il empêche les autres d'exister évidemment, mais que si on prend 1 m3 de vide quelconque dans l'immensité du Multivers, il a toute les chances d'être proche de la densité limite. Donc en inflation violente. Et on peut démontrer que les fluctuations du vide sont d'autant plus fortes que le taux d'expansion est important. Les vides énergétiques sont donc également les plus fluctuant.

La question de l'origine ne s'en trouve pas résolue stricto-sensu, mais se ramène à un requis minimal : on n'a besoin à l'origine que d'un volume planckien de vide quantique pour générer, par sélection successive des vides, un grand Multivers qui produit du vide fluctuant à tour de bras. Et là dedans, finit forcément par advenir une fluctuation qui porte l'état de vide à un niveau quasi nul, générant notre Big Bang chaud.

[Deedee81]

Deux petites précisions.

Tout d'abord, cette idée des univers multiple "à la Linde" n'est qu'une possibilité. Même si elle est assez populaire (car séduisante et en plus très bien fondée).

Ensuite, précision de vulgarisation :

une bulle de volume subatomique de vide [...]

Précisons ici que "bulle" est une image et ne signifie nullement un volume délimité par une frontière.

Gilga, si je me trompe sur ce point, n'hésite pas à le dire.

[Schrodies-cat]

(...)
Est-ce que RIEN peut donner TOUT?

Salut,
Il faut d'abord se demander si la question a un sens. Si on voit le temps comme une simple coordonnée des événements et la flèche du temps comme un simple effet statistique, alors la question perd son sens.
(...)

Pour ma part, j'ai du mal à me représenter ce que signifie RIEN, et encore plus de mal pour ce que signifie TOUT.

[Deedee81]

Pour ma part, j'ai du mal à me représenter ce que signifie RIEN, et encore plus de mal pour ce que signifie TOUT.

Au moins, en mathématique, c'est pas difficile Rien c'est juste l'ensemble vide. Et après tout, comme on utilise les mathématiques pour modéliser le monde, c'est légitime. Suffit de penser en langage math (méthode "yakafaukon", toujours très efficace )

[Schrodies-cat]

L'ensemble vide n'est pas rien; c'est, si vous voulez, ce qu'il contient ...
À condition, bien sur de s'accorder sur le (les) sens du verbe être.

[Chanur]

À condition, bien sur de s'accorder sur le (les) sens du verbe être.

Ben on est pas sorti du sable ...

[Gilgamesh]

Précisons ici que "bulle" est une image et ne signifie nullement un volume délimité par une frontière.

Gilga, si je me trompe sur ce point, n'hésite pas à le dire.

Je suis d'accord avec tes deux remarques.

Il faut sans doute imaginer un volume fini sans bord.

[Deedee81]

Salut,

L'ensemble vide n'est pas rien; c'est, si vous voulez, ce qu'il contient ...
À condition, bien sur de s'accorder sur le (les) sens du verbe être.

Ce n'est pas vraiment nécessaire. Bien sûr qu'il n'est pas rien. Tu parlais de représentation dans le message 24 et évidemment, la carte n'est pas le territoire. L'ensemble vide est idéal pour représenter l'absence d'éléments (quels que soient ces éléments).

[Schrodies-cat]

je pensais à des discussions stériles sur le rien , le vide, voire le néant ...
En même temps, il ne s'agit pas de mathématiques mais de cosmologie, donc on parle d'une réalité matérielle.
Que peut signifier rien dans la réalité ?
Quand je dis "il n'y a rien dans ce tiroir" il contient néanmoins de l'air, et forcément un peu de poussière etc .
On peut dire "rien de ceci" , le tiroir ne contient aucun objet d'une certaine taille , mais pas "rien dans l'absolu".

Pour le "tout", je pense au paradoxe de Russel .
En fait, je me suis donné pour règle de considérer "toute" affirmation comportant le mot "tout" utilisé comme substantif et non comme adverbe comme douteuse .
Essayez, ça marche !