La matière noire et l’Énergie noire sont-elles de notre univers ?

[zanzafine]

Bonjour, j'ai une infime connaissance sur l'astronomie et l'astrophysique ( comme celle d'un néophyte qui aime lire des articles et regardes des reportages) mais j'aurais aimé avoir quelques éclaircissement sur une question qui me taraude.. Même si l'intitulé parait saugrenue je tien à m'expliqué.


Actuellement le modèle cosmologique dominant pour décrire notre univers est celui du big bang et de l'expansion de notre univers. on parle de toute la matière et des lois fondamentales qui réguisent notre espace-temps.

En faite je me demandais: est il possible que le big bang soit un phénomène ponctuel ou récurant (si on imagine des multivers) se produisant dans quelque chose de plus vaste et don on subirait les loi sans pouvoir les détectés/les comprendre par ce que ca ne fait pas partie de notre physique/univers.

pour simplifier au maximum l'idée: imaginons une bassine de café dans la quelle on dépose une goute de lait. le lait se repend dans le café jusqu'à dilution totale mais si toute notre compréhension de l'univers c'est la goute de lait (don on fait parti), est il possible que la matière noir soit le café et l'énergie noir le résultat de l'interaction entre le café et le lait ? ( ou inversement) est il possible qu'on ne le comprenne/détecte pas par ce que ca ne fait finalement pas parti de ce don nous sommes fait.

C'est surement bête comme idée, mais j'aurais aimé avoir des avis plus spécialisés que mon simple point de vu néophyte.
merci
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[Deedee81]

Bonjour,

Bienvenue sur Futura.

Je déplace (provisoirement ?) en pédagogie, plus approprié il me semble pour avoir de bonnes explications.

Merci,

[Deedee81]

Bon, quelques réponses

P.S. : les théorie/idées personnelles sont proscrites sur Futura. Point 6 de la charte. Mais vu que tes idées rejoignent des choses connues, ça va

Actuellement le modèle cosmologique dominant pour décrire notre univers est celui du big bang et de l'expansion de notre univers. on parle de toute la matière et des lois fondamentales qui réguisent notre espace-temps.

Je préfère le nom de "Modèle Standard de la Cosmologie" https://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%A8le_%CE%9BCDM car ça dit mieux ce que c'est :
- un modèle (et non une théorie) = une description de ce qui est observé avec pleins de paramètres qu'on peut ajuster aux observations
- basé sur les données observées (la quantité est colossale, la matière noire et l'énergie noire en font partie, ou plutôt les effets auquel on a donné ces noms)
- et des théories validées (relativité générale, mécanique des fluides, physique nucléaire, thermodynamique, électromagnétisme, quasiment tout y passe)
- et commençant non à l'origine (inconnue) de l'univers mais la période dense et chaude (typiquement la soupe de quarks/gluons, bien testée expérimentalement maintenant) + un petit truc avant (l'inflation).

En faite je me demandais: est il possible que le big bang soit un phénomène ponctuel ou récurant (si on imagine des multivers) se produisant dans quelque chose de plus vaste et don on subirait les loi sans pouvoir les détectés/les comprendre par ce que ca ne fait pas partie de notre physique/univers.

C'est une des hypothèses spéculées sur le sujet. Ce n'est pas ma préférée mais elle a plutôt la cote chez les théoriciens (ça et les univers avec rebond..... que je n'aime pas trop non plus, mais peu importe mes goûts personnels d'autant que j'ai changé d'avis plusieurs fois au gré des découvertes théoriques et des observations).

pour simplifier au maximum l'idée: imaginons une bassine de café dans la quelle on dépose une goute de lait. le lait se repend dans le café jusqu'à dilution totale mais si toute notre compréhension de l'univers c'est la goute de lait (don on fait parti), est il possible que la matière noir soit le café et l'énergie noir le résultat de l'interaction entre le café et le lait ? ( ou inversement) est il possible qu'on ne le comprenne/détecte pas par ce que ca ne fait finalement pas parti de ce don nous sommes fait.
C'est surement bête comme idée, mais j'aurais aimé avoir des avis plus spécialisés que mon simple point de vu néophyte.

Ton idée n'est pas bête mais faut essayer de lui donner une description plus claire :

Si je comprend bien, les machins noirs auraient pour origine des propriétés physiques liées à l'origine de l'univers et dont la seule manifestation actuelle serait justement ces machins noirs.

Pour l'énergie noire, ce n'est pas exclut. Il est vrai qu'on en sait trèèèès peu sur l'énergie noire (même l'appeler "'énergie" est peut-être abusif, c'est lié à sa modélisation avec constante cosmologique).
Mais plusieurs idées tournent autour de modifications des théories actuelles (avec de la gravité quantique etc...) avec des effets qui ne se manifestent qu'à cette échelle. Ca reste à prouver.

Pour la matière noire cela parait beaucoup moins probable car on en sait beaucoup plus (pas tout hélas). On a même pu la cartographier de manière assez fine. Et sa composition (*) la plus probable est :
- de l'ordre de 10% de trucs divers et variétés (objets compacts peu visibles, gaz totalement ionisé, masse des neutrinos,...)
- une part de particules lourdes exotiques et encore inconnues (il semble très difficile de l'éviter, surtout à cause de l'observation de "ponts" de matière noire ou de halos de matière noire décalés de leurs galaxies suite à une collision de galaxies)
- une modification de la relativité générale (genre théorie MOND, on pourrait voir ça comme ton café. Pourrait ne pas exister mais pourrait expliquer quelques anomalies constatées. Mais difficile à dire tant l'univers est vaste et complexe et difficile à observer)
- Des trous noirs de masse dite intermédiaire (les plus difficiles à détecter, et l'observation des fusions de TN grâce aux ondes gravitationnelles a montré qu'ils sont beaucoup plus nombreux qu'on ne croyait)

(*) perso j'estime qu'il faut éviter d'être trop prétentieux et de croire qu'on connait tout le contenu de l'univers sauf UN truc appelé matière noire. Je penche donc plutôt pour un meltingpot de plusieurs trucs inconnus (ou mal connus) y compris peut-être bien plusieurs particules exotiques très différentes

[Gilgamesh]

Le soucis principal avec cette idée est de concevoir que l'univers en expansion envahit un espace préexistant qui serait le multivers. L'idée clé de l'expansion c'est que l'univers fabrique l'espace dans lequel il s'étend. Le vide qui remplit cet espace est donc "tout neuf" et ses lois ne peuvent pas être importée d'ailleurs. Par contre il peut (et il est difficile d'imaginer comment il pourrait en être autrement) y avoir héritage avec modification des lois qui régissait le multivers au sein duquel prend place notre univers.

Dans l'idée du multivers inflationnaire on part d'un vide de très haute énergie, ce qui en relativité générale se traduit par une gravité répulsive : le multivers est en inflation constante, à un rythme vertigineux. Localement on a une transition de phase du vide vers un état de moindre énergie. Le taux d'expansion s'effondre et l'énergie du vide se retrouve investie dans les champs de matière (au sens large aussi bien fermioniques : électron, quark, neutrinos... que bosoniques : photon, W, Z, boson de Higgs..., incluant l'hypothétique matière noire), qui produisent alors des particules à tour de bras, et ça donne notre Big Bang chaud.

[A voir en vidéo sur Futura]

[zanzafine]

Merci,
Et merci beaucoup pour le déplacement, j'ignorais un peu ou je pouvais placer ce post.

[zanzafine]

les théorie/idées personnelles sont proscrites sur Futura. Point 6 de la charte. Mais vu que tes idées rejoignent des choses connues, ça va

En faite c'était plutôt un questionnement, ne sachant pas si le sujet avait déjà été traité autant sur le forum que par les scientifiques ( je ne suis pas un habitué des forum, je ne sais pas trop comment cela fonctionne)

Si je comprend bien, les machins noirs auraient pour origine des propriétés physiques liées à l'origine de l'univers et dont la seule manifestation actuelle serait justement ces machins noirs.

Pour essayé d'être plus claire. Notre univers et toutes ses propriétés (qui résulte du big bang) peut il être influencé par un espace/environnement extérieur à lui même dans le quel il évoluerait ( la goute de lait qui se repend dans une bassine de café. A la fin la goute de lait disparait, totalement diluée dans la bassine. Tout ce qui l'a constitué est toujours là) et si cet espace dans le quel notre univers évolue avait des propriétés physiques totalement différentes, pourrait-on techniquement l'analysé? ou se pourrait il que ce qu'on appel Energie noir soit la manifestation/l'influence, de ces propriétés qu'on ne pourrait pas analysé par ce que extraunivers.. ?

[Garion]

Je ne sais pas pour l'énergie noire, mais concernant la matière noire, elle n'est pas présente partout, elle est localisée, on fait en fait même des cartographie, elle fait donc partie de notre univers.
Toujours est-il que si elle n'interagit que par gravitation (qui sait...), on ne pourra pas l'observer d'une autre manière que ce que l'on fait déjà, c'est à dire par son effet gravitationnel.
Maintenant si un quelconque "extra-univers" existe et qu'il nous influence, c'est qu'il est connecté à notre univers, donc on pourrait en tirer quelque chose à priori.
S'il n'est pas connecté, on ne le saura jamais mais il ne peut pas nous influencer.

[Deedee81]

Salut,

Pour essayé d'être plus claire. Notre univers et toutes ses propriétés (qui résulte du big bang) peut il être influencé par un espace/environnement extérieur à lui même dans le quel il évoluerait ( la goute de lait qui se repend dans une bassine de café. A la fin la goute de lait disparait, totalement diluée dans la bassine. Tout ce qui l'a constitué est toujours là) et si cet espace dans le quel notre univers évolue avait des propriétés physiques totalement différentes, pourrait-on techniquement l'analysé? ou se pourrait il que ce qu'on appel Energie noir soit la manifestation/l'influence, de ces propriétés qu'on ne pourrait pas analysé par ce que extraunivers.. ?

Non c'était très clair et j'avais déjà répondu. Ce genre d'idée existe mais est très spéculé et pas confirmé (et même pour certains modèles réfutés).

- Il y a le cas des univers jumeaux ou l'effet du jumeau serait de nous influencer donnant les machins noirs (le modèle pour la matière noire est réfuté mais pour l'énergie noire on en sait rien)

- dans le cas des modèles issus de la théorie des cordes, l'univers (complet) est à 10 dimensions + le temps et notre univers à 3 dimensions pourrait n'être qu'une brane plongée dans cet truc et influencé par ce qui s'y trouve. Comme ton café.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Univers_ekpyrotique

Tout ça reste de la spéculation (parfois on frise la science fiction).

La science c'est quand même : expériences/observations/données => modélisation mathématique => prédictions => vérifications
Il faut donc éviter de trop fantasmer (*) mais il faut aussi parfois avancer en posant des hypothèses... mais prudentes.

(*) Sinon autant essayer de vérifier les 42 milliards de milliards de milliards de modèles spéculatifs possibles basées sur toutes les idées possibles et imaginables
(par exemple prendre du thé au lieu du café.... perso je préfère le café mais noir )
(le chiffre ci-dessus n'est pas aléatoire, une cacahuète à ce lui qui trouve )