pourquoi l'atome primordial a explosé

[fondamental]

Bonjour, je viens de découvrir ce forum très intéressant et je n'ai donc pas eu le temps de tout lire (l'aurais-je jamais ?). Donc désolé si cette question a déja été posée et si c'est le cas, SVP m'y reférer.

Donc, lorsque je parle d'atome primordial il s'agit, dans mon esprit, du moment où l'univers tout entier tenait dans un seul point (donc, au temps planck=1). Si on en juge au comportement des trous noirs, qu'ils sont si dense que même la lumière ne peut s'en échapper, pourquoi cet atome primordial, qui devait nécessairement être encore beaucoup plus dense qu'un TN, n'as-t-il pas tout simplement continué d'être un point ? Comment as-t-il pu se mettre à grossir ? Comment la matière (ainsi que l'espace) ont-ils pu s'en éloigner ?

merci
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[mh34]

Bonsoir.
Vous pouvez commencer par lire la FAQ, ici : http://forums.futura-sciences.com/as...ophysique.html
Et si dans un deuxième temps vous avez des questions, merci de les poser de la façon la plus concise possible.

[ansset]

Donc, lorsque je parle d'atome primordial il s'agit, dans mon esprit, du moment où l'univers tout entier tenait dans un seul point

c'est à partir de cette "imagerie" ( ambiguë et fausse) que tout le reste fout le camp.

[fondamental]

Merci mais je n'ai pas trouvé cette réponse dans la FAQ (que j'avais tout de même pris le temps de regarder avant de poster soit dit en passant).

Et qu'est-ce qui est ambigue et faux dans "lorsque l'univers tenait dans un point" ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite06459106]

C'est pourtant écrit dans la FAQ...ici:

http://forums.futura-sciences.com/as...tml#post227705

[Amanuensis]

Et qu'est-ce qui est ambigue et faux dans "lorsque l'univers tenait dans un point" ?

C'est juste «faux», au sens où une telle hypothèse n'est pas envisagée/modélisée/étudiée par les scientifiques.

L'erreur trouvable dans certaines vulgarisations vient, entre autres, de la difficulté à comprendre la notion de limite, et, dans ce cas particulier, que le passage à la limite n'a aucune validité. (I.e., un volume tendant vers 0 ne doit pas être confondu avec un volume atteignant 0 [un volume de 0 est la propriété d'un point, dans le contexte].)

Cf. les liens donnés plus tôt.

[fondamental]

ah ok. Ce n'est pas tout à fait la même question.

j'avais pourtant dit "temps planck = 1" et non pas 0. Je comprend le concept de limite....

Ce que je veux savoir c'est quelle est la différence entre un trou noir et l'univers comprimé ? Pourquoi l'un reste en place alors que l'autre s'expand violamment.

[Amanuensis]

Je comprend le concept de limite...

Comment pouvez-vous parler de «point», alors?

[Et il semble que votre idée de «temps de Planck» vienne d'une mauvaise vulgarisation.]

Ce que je veux savoir c'est quelle est la différence entre un trou noir et l'univers comprimé ? Pourquoi l'un reste en place alors que l'autre s'expand violamment.

Le premier est vide et le second est plein. (Manière lapidaire de parler des propriétés des modèles, i.e., solutions mathématiques sous-jacentes.)

[fondamental]

un trou noir est vide ???

[pm42]

un trou noir est vide ???

Oui. Sa densité est très faible.

[fondamental]

si on considère le rayon de swarschild je suis d'accord, mais là je parle de la matière solide à l'intérieur qui constitue la masse du TN. Ce matériel est très dense

[papy-alain]

Oui. Sa densité est très faible.

Si on considère sa masse en regard de son volume, c'est loin d'être le cas. Tu peux développer ?

[invite06459106]

C'est quoi le sens du "la densité d'un TN"??
( vu qu'il est vide, je comprends le sens que l'on peut donner à la densité pour qu'un machin devienne un TN, mais la densité d'un TN...?? on peut mettre en rapport la compacité et la denstié, mais , toujours pareil, c'est pour le machin qui n'est pas un TN, seulement "en devenir").

[pm42]

Si on considère sa masse en regard de son volume, c'est loin d'être le cas. Tu peux développer ?

Tu fais une recherche et tu vas voir que ce n'est pas le cas si tu considères le trou noir à partir de son horizon. Et plus il est gros, plus sa densité diminue.

si on considère le rayon de swarschild je suis d'accord, mais là je parle de la matière solide à l'intérieur qui constitue la masse du TN. Ce matériel est très dense

Si tu es capable de décrire la matière solide à l'intérieur, bravo parce que c'est inaccessible aux théories actuelles. On ne sait d'ailleurs pas si ce qui est dedans peut être qualifié de matière...

[papy-alain]

Tu fais une recherche et tu vas voir que ce n'est pas le cas si tu considères le trou noir à partir de son horizon. Et plus il est gros, plus sa densité diminue.

Le rayon étant proportionnel à la masse, je ne comprends pas cela non plus.

[invite06459106]

Tu fais une recherche et tu vas voir que ce n'est pas le cas si tu considères le trou noir à partir de son horizon. Et plus il est gros, plus sa densité diminue.

Même question que précédemment...

Si tu es capable de décrire la matière solide à l'intérieur, bravo parce que c'est inaccessible aux théories actuelles. On ne sait d'ailleurs pas si ce qui est dedans peut être qualifié de matière...

Pas d'accord, pour la singularité ok, mais avant, on a, c'est la RG.

Le rayon étant proportionnel à la masse, je ne comprends pas cela non plus.

La densité c'est M/R, la compacité c'est M/R^3, et on peut relier les deux, mais encore une fois, c'est pour un truc en devenir, pas pour le TN, il me semble, non?
(On parle de densité critique par ex, le critique n'est pas là pour rien).

[pm42]

Le rayon étant proportionnel à la masse, je ne comprends pas cela non plus.

Je pense que cela a un rapport avec le fait que le volume est proportionnel au cube du rayon et que la densité dépend du volume.

[fondamental]

oh la la... pourquoi faire simple quand on peut compliquer tout hein ?

lâchez le trou noir pour le moment car il ne sert que d'exemple pour les besoin de la question, qui n'est toujours pas répondue, pourquoi et/ou comment un objet aussi dense qu'un univers tout entier tenant dans un dé à coudre, se met en expansion ?

[invite06459106]

oh la la... pourquoi faire simple quand on peut compliquer tout hein ?

lâchez le trou noir pour le moment car il ne sert que d'exemple pour les besoin de la question, qui n'est toujours pas répondue, pourquoi et/ou comment un objet aussi dense qu'un univers tout entier tenant dans un dé à coudre, se met en expansion ?

Bah c'est toi qui voulait comparer l'univers (observable) primordial avec un TN hein...
Mais si essayer d'être rigoureux (je ne prétends pas l'être, mais j'essaye) c'est vouloir compliquer, ok, faisons simple (et avec du nawak de "vulgarisation" qui rend faux le truc), mais cela ne m'intéresse pas, donc je sors et vous laisse en mode "discussion de salon", si ça, ça plaît...

[pm42]

lâchez le trou noir pour le moment car il ne sert que d'exemple pour les besoin de la question, qui n'est toujours pas répondue, pourquoi et/ou comment un objet aussi dense qu'un univers tout entier tenant dans un dé à coudre, se met en expansion ?

On ne sait pas si l'Univers tenait dans un dé à coudre. Ce qui se passe est décrit par des théories qui sont plus ou moins complètes. Si tu veux comprendre, il faut creuser le sujet.
Tu peux commencer ici :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Histoi...88re_de_Planck

[fondamental]

déja lu plusieurs fois et la question que je pose n'y est pas répondue, vous me prenez pour un idiot

étant donné qu'il apparait que je n'appendrai rien de plus ici que ce que je peux (et ai déjà ) trouvé tout seul grace à google, je vous transmet mes salutations

[Amanuensis]

lâchez le trou noir pour le moment car il ne sert que d'exemple pour les besoin de la question, qui n'est toujours pas répondue, pourquoi et/ou comment un objet aussi dense qu'un univers tout entier tenant dans un dé à coudre, se met en expansion ?

Pourquoi pas?

Il n'y a pas de réponse a priori à une telle question, pas d'argument défendant une impossibilité. On fait des modèles, et parmi ceux-ci il y en a respectant les lois de la physique et ayant cette propriété. On compare aux observations, et ça colle. Où est le problème?

[Et dans les modèles on ne peut pas dire «il se met en expansion» ; il l'a toujours été. Encore un cas de passage à la limite inadapté...]

[Amanuensis]

(et ai déjà ) trouvé tout seul grace à google

Intéressant ; et ce serait quoi la réponse donnée par Google?

[Gilgamesh]

Bonjour, je viens de découvrir ce forum très intéressant et je n'ai donc pas eu le temps de tout lire (l'aurais-je jamais ?). Donc désolé si cette question a déja été posée et si c'est le cas, SVP m'y reférer.

Donc, lorsque je parle d'atome primordial il s'agit, dans mon esprit, du moment où l'univers tout entier tenait dans un seul point (donc, au temps planck=1). Si on en juge au comportement des trous noirs, qu'ils sont si dense que même la lumière ne peut s'en échapper, pourquoi cet atome primordial, qui devait nécessairement être encore beaucoup plus dense qu'un TN, n'as-t-il pas tout simplement continué d'être un point ? Comment as-t-il pu se mettre à grossir ? Comment la matière (ainsi que l'espace) ont-ils pu s'en éloigner ?

merci

Dans la théorie classique de l'expansion, il n'y a pas de réponse : l'expansion fait partie des conditions initiales. L'univers est en expansion au temps t parce qu'il l'était au temps t-1. Dans ce cadre l'équation de Friedmann permet simplement de calculer la dérivée du taux d'expansion avec le temps.

Pour expliquer l'expansion en tant que tel, il faut faire appel à une extension théorique, la théorie de l'inflation. L'ingrédient manquant, c'est un fluide possédant une énergie positive mais une pression négative, de même valeur et de signe opposé à la densité d'énergie. Dans ce cas là, le tenseur impulsion-énergie est globalement négatif ce qui se traduit par une antigravité et provoque la croissance de la métrique. Ce fluide, étonnement, c'est le vide, dès lors que son énergie n'est pas nulle. Il peut sembler assez iconoclaste de donner une énergie au vide, mais c'est un résultat classique de la théorie quantique des champs.

Je détaille le mécanisme dans le message #9 de la FAQ
http://forums.futura-sciences.com/as...ml#post5844631

[Romain0001]

Des pistes de recherche pour répondre à la question :
- Energie sombre
- Trou noir primordiaux

[Deedee81]

Salut,

Une autre piste peu évoquée ci-dessus :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%A9_Big_Bang
Pas très complet mais on peut chercher via google

Chaque théorie/modèle/scénario de pré big bang induit automatiquement des causes pour "l'explosion primordiale" (beeeek le mot explosion, disons plutôt "le début de "notre" big bang).
Mais toutes ces théories/modèles/scénarios sont spéculatives, que ce soit des modèles construit de manière ad hoc ou élaborés à partir de théorie candidates (boucles, cordes,....) donc non encore validées (ni vraiment complètes d'ailleurs).

Il est donc difficile (au moins pour le moment) de donner une réponse claire et définitive à la question initiale.

[Gilgamesh]

On peut quand même dire que l'inflation représente la solution la plus en vue aujourd'hui, et que la réponse tient donc dans l'énergie du vide, elle même indexée sur le potentiel d'un (ou plusieurs) champs scalaires (inflaton).

[Deedee81]

Salut,

On peut quand même dire que l'inflation représente la solution la plus en vue aujourd'hui, et que la réponse tient donc dans l'énergie du vide, elle même indexée sur le potentiel d'un (ou plusieurs) champs scalaires (inflaton).

Oui, je parlais du pré big bang. L'inflation est encore un peu spéculative mais beaucoup moins depuis qu'on a pu vérifier que le spectre des fluctuations du rayonnement fossile est un spectre en puissance comme cela était prédit par l'inflation. Je dois même dire que j'ai trouvé ça convainquant (avant, j'avais un peu de mal à accepter cette idée).

[Gilgamesh]

Mais pour moi, l'inflation c'est le pré-Big Bang. Tant que le potentiel est élevé, l'univers est vide et froid avec un taux d'expansion très élevé. A l'issue du "roulement lent" où le potentiel varie très peu, le champ atteint une valeur où son potentiel chute brutalement. L'inflation s'arrête et le champ oscille autours de sa valeur basse, il se couple (on ne sait trop comment) avec les champs "classiques" du Modèle standard et l'univers se remplit de particules à l'énergie de Grande Unification (réchauffement). Le Big Bang "classique", avec un univers chaud et dense dominé par la radiation, commence à la suite de ce réchauffement.

[Andrei2010]

C'est excellent, ça ! Merci, Gilgamesh.

Cette hypothèse répond à ce que je disais sur le topic http://forums.futura-sciences.com/as...ers-bulle.html

Elle nous permet d'espérer, à l'issue de la mort thermique ou du big rip, une "renaissance" grâce au processus qui reste à affiner (notamment au niveau du couplage des champs).