Variabilité entre matière et énergie

[Jenscsi]

Bonjour,

Je sais pas si il y a déjà eu un sujet dans ce forum posté à ce sujet, mais j'aimerais savoir d'après la célèbre formule d'Einstein: E=Mc2 , si il y a variabilité de la quantité de matière et d'énergie dans l'Univers.

Voila, alors comme je sais que l'Univers ne cèsse de s'étendre, je me disais que la matière se rarifiait. Aussi par les trous noirs qui sont des véritables gouffres à matière.
Il y a t-il des phénomènes présent dans l'Univers qui ferait état du contraire pour une équilibration des échanges matière-énergie? En gros, y a t-il des phénomènes contribuant à l'augumentation de la matière dans l'Univers?
Ma mère, astrophysicienne, dit qu'il y a de plus en plus de matière dans l'Univers à cause du refroidissement de celle-ci. Y a t-il un physicien, ici, qui pourrait m'expliquer un peu tout ça? Quelqu'un pourrait-il me dire qu'est-ce qui influence les échanges matière-énergie?

Merci d'avance,
Jens-Christophe
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[deep_turtle]

Ma mère, astrophysicienne, dit qu'il y a de plus en plus de matière dans l'Univers à cause du refroidissement de celle-ci.

Je ne comprends pas trop. A priori, même si l'Univers se refroidit, il devrait y avoir autant de matière que d'antimatière. Le fait que ce ne soit pas le cas pose un problème majeur aux théories fondamentales qu'on connait, et indique peut-être qu'il faudrait se tourner vers de nouvelles théories.

[invite6a923382]

Au fait, le raisonnement n'est pas bête du tout! Si la matière et l'énergie ne peuvent provenir de nulle part et que le volume de l'univers ne cesse de grandir, cela veut donc dire que l'anti-matière est plus présente. C'est peut-être compliqué à s'imaginer mais soit le vide est une plate-forme théorique(même là, ça cause problème) soit il a une densité infiniment petite. Cette dernière théorie n'est pas si folle si on tient compte des physiciens qui affirment que le big-bang est en fait toute la matière et l'énergie de l'univers dans un volume 0, ce qui donne une densité infiniment grande. Le vide est peut-être en quelque sorte le contraire.

J'attends vos réactions,
Hachem

[deep_turtle]

Si la matière et l'énergie ne peuvent provenir de nulle part et que le volume de l'univers ne cesse de grandir, cela veut donc dire que l'anti-matière est plus présente.

?? Pourquoi ? Je ne comprends absolument pas ce "donc" !

Cette dernière théorie n'est pas si folle si on tient compte des physiciens qui affirment que le big-bang est en fait toute la matière et l'énergie de l'univers dans un volume 0

Personne ne dit ça. La singularité correspondant au "temps initial" dans le modèle du Big-Bang correspondrait bien à une densité infinie, mais pas à un volume nul (dans un Univers ouvert ou plat, il s'agirait même plutôt d'un volume infini).

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jenscsi]

J'ai aussi entendu dire qu'il y aurait 5% de matière dans l'Univers à l'heur actuel, et 95% d'autre chose. Serait-ce de l'énergie? L'énergie du vide?
Encore une fois, si quelqu'un peut m'apporter des précisions et explications, ce serait sympas et ça m'aiderait beaucoup..
En attendant,
Sinsèrement,
Jens-Christophe

[invite6a923382]

deep_turtle, si c'est seulement le "donc" qui te dérange, tu peux l'enlever. Sinon, comment se fait-il que l'univers soit en expansion alors que la matière et l'énergie ne peuvent être créées?

Merci d'avance,
Hachem

[mtheory]

Au fait, le raisonnement n'est pas bête du tout! Si la matière et l'énergie ne peuvent provenir de nulle part et que le volume de l'univers ne cesse de grandir, cela veut donc dire que l'anti-matière est plus présente.

Salut,
Pas du tout,ce n'est pas parce qu'un gaz est dans un ballon dont le volume augmente sans cesse que des particules d'antimatières doivent être crées.
L'antimatière ce n'est pas de la matière avec de l'énergie négative.
Si l'énergie de l'Univers ce conserve ce n'est pas parce que celui-ci augmente de volume que de l'antimatière doit être crée pour compenser une diminution quelconque de densité de matière.

[invite6a923382]

Salut,
Pas du tout,ce n'est pas parce qu'un gaz est dans un ballon dont le volume augmente sans cesse que des particules d'antimatières doivent être crées.
L'antimatière ce n'est pas de la matière avec de l'énergie négative.
Si l'énergie de l'Univers ce conserve ce n'est pas parce que celui-ci augmente de volume que de l'antimatière doit être crée pour compenser une diminution quelconque de densité de matière.

Salut mtheory! Hum, je comprends ce que tu veux dire. Toutefois, qu'est-ce qui est "créé pour compenser une diminution quelconque de densité de matière"? Du vide?

Salutations,
Hachem

[deep_turtle]

Pourquoi veux-tu absolument que quelque chose soit créé ? L'espace s'expand, il y a plus de place pour les choses qui existent déjà... Si on parle d'énergie, il faut juste penser à prendre en compte l'énergie gravitationnelle !

[invite6a923382]

Bien, je comprends ce point. Je ne veux pas absolument que quelque chose soit créé, c'était simplement une question. Alors qu'est-ce qui différencie vraiment le vide de l'espace? Si je pompe d'un cylindre tout ce qu'il y a à l'intérieur, que restera-t-il? Du vide? D'où provient ce vide alors? Où est-ce qu'intervient l'espace qui s'expand dans cette situation?

Cordialement,
Hachem

[mtheory]

. Alors qu'est-ce qui différencie vraiment le vide de l'espace? Si je pompe d'un cylindre tout ce qu'il y a à l'intérieur, que restera-t-il? Du vide? D'où provient ce vide alors? Où est-ce qu'intervient l'espace qui s'expand dans cette situation?

Le vide c'est toujours un concept à définir par rapport à quelque chose.L'espace-temps n'est pas à proprement parler 'vide' ,par contre des régions possèdent des propriétés physiques différentes qu'on interprète comme de la matière localisée.
Un espace-temps vide de particules de matière et en expansion est parfaitement concevable.

[invite6a923382]

D'accord mais revenons sur le vide créé dans le cylindre. Comment peut-on l'expliquer? D'où provient-il? Est-ce seulement une impression causée par l'expansion de l'espace qui donnerait plus de place aux particules déjà existentes?

Merci d'avance,
Hachem

[mtheory]

D'accord mais revenons sur le vide créé dans le cylindre. Comment peut-on l'expliquer? D'où provient-il? Est-ce seulement une impression causée par l'expansion de l'espace qui donnerait plus de place aux particules déjà existentes?

Merci d'avance,
Hachem

Attends,ne mélangeons pas tous.Lorsque tu fait diminuer la densité d'un gaz dans un cylindre par aspiration l'espace n'est pas en expansion.

[invite6a923382]

Bien, le gaz s'expand mais pas l'espace. Comment ce gaz fait-il pour s'expandre alors?

Hachem

[mtheory]

Bien, le gaz s'expand mais pas l'espace. Comment ce gaz fait-il pour s'expandre alors?

Hachem

Comment ça ?Tu crois que je parle de quelle situation physique?

[invite261474eb]

Salut Mtheory
tu dis:

La singularité correspondant au "temps initial" dans le modèle du Big-Bang correspondrait bien à une densité infinie, mais pas à un volume nul (dans un Univers ouvert ou plat, il s'agirait même plutôt d'un volume infini).

Celle-la je ne la comprend pas. Pourrais-tu me donner plus de détail. Au temps initial le volume de l'univers n'est-il pas nul, ou proche de zéro (longueur de planck)

[deep_turtle]

Je me permets de répondre à ta question sur cette phrase de mtheory parce qu'il avait piqué mon pseudo pour envoyer le message auquel tu fais allusion, le fourbe...

Au temps initial, la volume de l'Univers n'est pas forcément quelque chose de bien défini, et il peut être infini. Ce qui tend éventuellement vers zéro, c'est le volume de notre Univers visible. Mais ce petit volume était lui-meme voisin d'un autre petit volume, qui en s'expandant donne les régions voisines à la notre, trop lointaines pour faire partie de notre Univers visible...

[invite261474eb]

Lorsque tu dis ''il peut être infinie...'' est-ce le genre d'information qu'on voit apparaître dans les équations de la RG?

[deep_turtle]

Non. La RG définit localement comment évoluent les distances et le passage du temps -- la structure de l'espace-temps. Avant de faire de la RG, on décrit l'espace-temps comme un espace à quatre dimensions muni d'une courbure (c'est la RG qui nous relie la courbure au contenu de l'Univers), et si l'on considère que cette courbure est globalement la même partout, ça met des contraintes assez fortes sur le type d'espace-temps qui peut exister. Parmi ceux-ci, certains ont un volume infini.

Mais bon, ceci dit je ne sais pas trop si ça a du sens de dire ça, car nous ne sommes en contact causal qu'avec une partie finie de l'Univers (l'"Univers visible").