Création de l'Univers

[invite2c8432b8]

Bonjour,

Premièrement je tiens à vous préciser que je ne connais absolument rien à la physique (seulement niveau terminal).

Mais ma curiosité intellectuel m'a fait venir jusqu'à vous. J'ai en effet besoin de vos réponses pour faire avançer mes propres recherches.

Premièrement, lorsque je dis que l'énergie n'est qu'une propriété de la matière et qu'on ne peut trouver d'énergie sans matière mais qu'en revanche, on peut trouver de la matière sans énergie; cela est il prouvé ? ou contradictoire ?

Ensuite, la désintégration de toute la matière pourrait elle déboucher vers une amas d'énergie chaud et dense, comme par exemple un big bang ?

Et pour finir, le big bang est il constitué de matière ou est ce le big bang qui a créé la matière ?

Merci à vous pour vos éclaircicements.
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[inviteceacd170]

Bonjour,

Premièrement je tiens à vous préciser que je ne connais absolument rien à la physique (seulement niveau terminal).

Mais ma curiosité intellectuel m'a fait venir jusqu'à vous. J'ai en effet besoin de vos réponses pour faire avançer mes propres recherches.

Premièrement, lorsque je dis que l'énergie n'est qu'une propriété de la matière et qu'on ne peut trouver d'énergie sans matière mais qu'en revanche, on peut trouver de la matière sans énergie; cela est il prouvé ? ou contradictoire ?

Ensuite, la désintégration de toute la matière pourrait elle déboucher vers une amas d'énergie chaud et dense, comme par exemple un big bang ?

Et pour finir, le big bang est il constitué de matière ou est ce le big bang qui a créé la matière ?

Merci à vous pour vos éclaircicements.

Bonjour,

Ma réponse est probablement incomplète (voir fausse dans les détails) n'étant pas un professionnel du domaine. Si mom tom paraît péremptoire, j'en suis désolé, ce n'est pas ni ma volonté ni mon but, juste mom « style ».

Il existe un lien entre matière et énergie qui est le fameux E=MC²

En théorie, la matière (qui, par définition, a une masse) est donc de l'énergie et l'énergie est « convertible » en masse, c'est donc de la matière, dont la masse est proportionnelle dépend de sa puissance.

Dire qu'une matière n'a pas d'énergie est faux : sa masse en est. Dire que de l'énergie n'a pas de masse est aussi faux : elle représente une certaine masse déterminée par son énergie.

La désintégration (ie. fission) de la matière donne de l'énergie (ex : bombes atomiques où la masse initiale est infime (qqs grammes) comparé à l'énergie produite (plusieurs Mega Tonnes de TNT)).

Au moment du « Big-Bang » + λ + ε, où (λ est le mur de Plank, la plus petite quantité que nous sachions mesurer et ε l'inconnu) il n'y a pas de matière : le milieu est trop chaud et trop dense : des que de la « matière « tente » de se former elle redevient instantanément énergie.

C'est l'expansion de l'univers, et donc son refroidissement, qui a permis la création de matière.

Dû moins à ce que j'en ai compris à mon niveau...

[Seirios]

Bonjour,

Dire qu'une matière n'a pas d'énergie est faux : sa masse en est. Dire que de l'énergie n'a pas de masse est aussi faux : elle représente une certaine masse déterminée par son énergie.

Je suis d'accord pour dire que la matière a effectivement une énergie, mais je ne suis pas d'accord pour dire que l'énergie a une masse. En effet, le photon n'est que de l'énergie, et pourtant il ne possède pas de masse.
Tout est consituté d'énergie, mais sous une certaine forme. La matière est alors en partie de l'énergie sous forme de masse.

[invite2c8432b8]

Donc d'après ce que j'ai compris, tout est constitué d'énergie (il ne peut pas y avoir d'énergie nulle ?! ) mais alors est ce que tout est constitué de matière ? D'après ce que tu me dis le photon est de l'énergie pure ?

Donc j'en déduis que la matière a nécessairement besoin d'énergie pour se constituer ?

Ensuite l'énergie est il l'opposé de la matière ? Comme l'es l'infiniment petit à l'infiniment grand ?

Et la matière et l'énergie peuvent ils être combinés pour former une troisième entité ? Ou le monde est il régit que par ces deux éléments : la matière et l'énergie ? ( J'ai cru comprendre que le vide absolu n'existait pas ? )


Merci encore pour vos réponses.

[A voir en vidéo sur Futura]

[GBH]

salut,
moi non plus j'ai rien du doctorant de physique, mais je pense que regarder un cours de thermodynamique de 1ère année de fac peut t'apporter des éléments de réponse.

en thermo on appelle zéro absolu la température de 0 K (degrés Kelvin, 0°C = 273 K). d'après ce que j'ai cru comprendre la température de l'univers varie bien sur en fonction des endroits mais théoriquement 0 K représente une limite absolue qu'on ne peut jamais atteindre (comme f(x)=0 pour la fonction 1/x par exemple). si je parle de température c'est pace que la chaleur est une forme d'énergie, ou plutôt un mode d'échange d'énergie (énergie thermique)

dans un atome il y a un noyau et des électrons qui lui tournent autour. et entre les deux, c'est du vide ! comme la distance qiu sépare les électrons du noyau est beaucoup plus grande que le diamètre de ce noyau, c'est pour ça qu'on dit que la matière est principalement constituée de vide.

le photon quant à lui est un "grain" d'énergie qui constitue la lumière, c'est une particule corpusculaire mais qui se comporte comme une onde. sa masse est nulle contrairement aux autres particules connues, je suppose donc que c'est pour ça que c'est aussi la plus rapide.

voilà je vous remercie par avance de me rectifier si je dis des énormités...

[inviteceacd170]

Bonjour,



Je suis d'accord pour dire que la matière a effectivement une énergie, mais je ne suis pas d'accord pour dire que l'énergie a une masse. En effet, le photon n'est que de l'énergie, et pourtant il ne possède pas de masse.
Tout est consituté d'énergie, mais sous une certaine forme. La matière est alors en partie de l'énergie sous forme de masse.

Mais si on ralenti la vitesse du photon jusqu'à « l'arrêter », son énergie devient une masse calculable par la formule E=MC², non ?

On a bien un rapport entre E (énergie) et M (la masse) qui est de C², donc l'équivalence devrait être vraie dans les deux sens, (M <=> E), non ?

[invite5456133e]

En théorie, la matière est donc de l'énergie et l'énergie est « convertible » en masse, c'est donc de la matière.

Pour moi, l'énergie c'est de l'énergie et la masse c'est de la masse, sinon elles auraient le même nom.
"L'énergie est un concept créé par les humains pour quantifier les interactions entre des phénomènes très différents ; c'est un peu une monnaie d'échange commune entre les phénomènes physiques. Ces échanges sont contrôlés par les lois et principes de la thermodynamique. L'unité officielle de l'énergie est le Joule." (http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie)
Il existe plusieurs formes d'énergie (musculaire, chimique, électrique, nucléaire, etc..). On passe d'une forme d'énergie à une autre grâce à une boite naturelle ou artificielle (créée par l'homme). Nombre de ces boites artificielles ont été élaborées au cours des derniers siècles (surtout le dernier): moteur électrique, moteur à explosions, lampe électrique, centrale nucléaire, etc..
Dire que la matière c'est de l'énergie (et lycée de Versailles) c'est donc nier toute l"histoire scientifique et technique.
Sur ce, bonne année à tous! et surtout bonne santée!

[trimidi]

Mais si on ralenti la vitesse du photon jusqu'à « l'arrêter », son énergie devient une masse calculable par la formule E=MC², non ?

On a bien un rapport entre E (énergie) et M (la masse) qui est de C², donc l'équivalence devrait être vraie dans les deux sens, (M <=> E), non ?

Non le photon a une masse nulle, toi tu parles de l'énergie au repos l'énergie totale est vu que m=0 d'où pour le photon. Au "repos" le photon a une énergie nulle

[Seirios]

Donc d'après ce que j'ai compris, tout est constitué d'énergie (il ne peut pas y avoir d'énergie nulle ?! ) mais alors est ce que tout est constitué de matière ?

Cela dépend de ta définition de la matière.
Sinon, la meilleure approximation de l'énergie nulle est le vide, mais dont l'énergie n'est nulle qu'en moyenne, à cause des fluctuations quantiques.

D'après ce que tu me dis le photon est de l'énergie pure ?

Exactement.

Ensuite l'énergie est il l'opposé de la matière ? Comme l'es l'infiniment petit à l'infiniment grand ?

Et la matière et l'énergie peuvent ils être combinés pour former une troisième entité ? Ou le monde est il régit que par ces deux éléments : la matière et l'énergie ?

Il ne faut pas voir la matière et l'énergie comme deux concepts opposés ou totalement différents. Le concept d'énergie englobe simplement le concept de masse. D'après la relativité restreinte, la masse est une des nombreuses formes de l'énergie.

( J'ai cru comprendre que le vide absolu n'existait pas ? )

En effet, si tu considères le vide absolu comme étant un espace totalement dépourvu de matière (i.e de particules), alors un tel vide n'existe pas. Le vide connaît des fluctuations quantiques, ne gardant qu'une valeur moyenne nulle, ce qui a pour conséquence la création de paires de particules/antiparticules.

sa masse est nulle contrairement aux autres particules connues, je suppose donc que c'est pour ça que c'est aussi la plus rapide.

En effet, le fait que sa masse soit nulle implique que le photon se déplace à la vitesse c.

Mais si on ralenti la vitesse du photon jusqu'à « l'arrêter », son énergie devient une masse calculable par la formule E=MC², non ?

Cette équation n'est correcte que pour une particule au repos, ce qui n'est jamais le cas pour un photon. On doit alors utiliser l'expression de l'énergie totale en relativité restreinte, comme le dit trimidi.

Dire que la matière c'est de l'énergie (et lycée de Versailles) c'est donc nier toute l"histoire scientifique et technique.

Pourtant ce fait a bien été mis en évidence par la théorie de la relativité restreinte d'Einstein en 1905...

[invite2c8432b8]

Ok merci beaucoup pour vos réponses, cela fait grandement avancer mes recherches. Mais de ces réponses d'autre question viennent en moi.

Donc d'après ce que j'ai compris (reprenez moi si je me trompe), l'univers est constitué d'énergie (cf. big bang) qui a permis la création de matière et la matière ensuite permet la création d'énergie (bombe nucléaire etc..)

Alors on a donc que l'énergie -> matière -> énergie et cela infiniment.

Ma question est donc la suivante :

Est-ce l'énergie ou la matière qui a été créé en premier ?

Ps: Phys2 ta signature est légèrement arrogante. Car oui la sagesse c'est de savoir qu'on ne sait pas, mais ceux qui prétendent détenir la vérité ne sont pas pour autant des imbéciles car même si la sciences leur prouvera le contraire demain, si leur vérité a été prouvé avec raison alors il détienne tout de même un fragment de la vérité et cela est assez arrogant de les traiter d'imbécile.

[trimidi]

Ce qu'il veut dire je pense c'est qu'une personne qui prétend détenir la vérité absolue est elle une personne arrogante et stupide. La vérité n'est qu'une chimère pour un physicien, je pense. Détenir la vérité ce n'est pas trouver un fragment de vérité car il y'en a une infinité

[Seirios]

la matière ensuite permet la création d'énergie (bombe nucléaire etc..)

L'énergie n'est pas réellement été créée, puisqu'elle a toujours été présente, mais sous des formes différentes. Aussi serait-il plus juste de parler de "conversion", plutôt que de "création".

Est-ce l'énergie ou la matière qui a été créé en premier ?

Encore une fois, cela dépend de ce que tu appelles la matière, tout dépend de ta définition.

Ps: Phys2 ta signature est légèrement arrogante.

A vrai dire ce n'était pas vraiment le but, donc si c'est le cas, je m'en excuse très volontié. Je n'avais mis cette petite maxime (qui n'est même pas de moi d'ailleurs), que pour montrer qu'il faut garder l'esprit ouvert, et ne pas avoir peur de remettre ses idées en cause, ainsi que, comme le dit trimidi :

qu'une personne qui prétend détenir la vérité absolue est elle une personne arrogante et stupide.

Maintenant, tu peux ne pas être d'accord avec cette citation, et avoir tes propres idées (si tu y tiens, nous pouvons même en discuter par MP), mais ce n'est pas vraiment l'endroit d'en discuter exhaustivement...

[invite2c8432b8]

Je n'ai pas de grande connaissance dans ce domaine. Et, avant vos explications, pour moi la matière c'était les atomes.

Mais ceci sont eux même composés d'énergie...

Alors il y a t-il une chose dans ce monde qui n'est pas composé d'énergie ? Comme une particule, un életron ?

[Seirios]

Alors il y a t-il une chose dans ce monde qui n'est pas composé d'énergie ? Comme une particule, un életron ?

A ma connaissance, non.

[invite2c8432b8]

De ce fait, c'est l'énergie qui est apparut avant toute autre chose ?

[Seirios]

De ce fait, c'est l'énergie qui est apparut avant toute autre chose ?

Si toute autre chose n'est que matière, alors oui, l'énergie est apparue avant ou en même temps que la matière, puisque la matière est énergie.
Il faudrait cependant savoir s'il y a réellement eu création...

[invite2c8432b8]

Si il n'y a pas création, la seule autre chose que je puisse voir actuellement c'est la transformation. Mais comment transformer de l'énergie à partir de rien ? Ou alors une autre entité c'est transformé en énergie ? Une entité qui n'existe plus aujourd'hui (cf. théologie) ? Mais alors comment sait créer cette entité ?


Ma connaissance ne me permette pas de répondre à ces questions, néanmoins si on ne peut savoir comment a été créé l'univers, peut être pouvons savoir comment l'univers va t-il se terminer ? Car, même si cela n'est pas encore démontré, je pense que tout début à une fin.

Et je pense que de cette fin nous en saurons d'avantage sur le commencement.

L'expansion de l'univers va t-il s'accroître infiniment ? Ou tout comme un élastique qu'on voudrait étirer, il a une longueur maximale ?

Ensuite, existe il un unique univers ou plusieurs univers ?

Et pour finir, la taille de l'univers lors du big bang était donc plus petit et plus dense que celui d'aujourd'hui ?

[f6bes]

Car, même si cela n'est pas encore démontré, je pense que tout début à une fin.(A)

Et je pense que de cette fin nous en saurons d'avantage sur le commencement. (B)

L'expansion de l'univers va t-il s'accroître infiniment ? Ou tout comme un élastique qu'on voudrait étirer, il a une longueur maximale ? ilandril,

Ensuite, existe il un unique univers ou plusieurs univers ? (D)

?

Bsr Ilandril,

A: Dans notre "monde" probablement !
B: Je sais pas si nous aurons le temps d'en savoir d'avantages sur la fin de l'univers !!L'homme existera t il en encore dans ........... combien au juste !!
C:Toute ces questions, on ne peut faire qu'une chose.........se les poser.Mais on ne peut y répondre !!!
D:Un , deux , x univers... vas t'en savoir Charles !!On ne peut QUE spéculer et........ça fait poser des questions dans les..........forums !!

Bonne soirée

[invite2c8432b8]

C:Toute ces questions, on ne peut faire qu'une chose.........se les poser.Mais on ne peut y répondre !!!
D:Un , deux , x univers... vas t'en savoir Charles !!On ne peut QUE spéculer et........ça fait poser des questions dans les..........forums !!

Je ne suis pas d'accord avec toi, les sciences sont justement là pour répondre à ces questions !! Autrefois, lorsqu'on demandait d'où venait l'Homme, on ne pouvait y répondre mais heureusement que des Hommes ont tout de même réfléchie à la question car aujourd'hui il y a l'évolution.

Ce n'est pas parcequ'on a pas la connaissance actuelle pour répondre à ces différentes questions qu'il faut abandonner. La vie n'est qu'un long combat.

[Seirios]

Si il n'y a pas création, la seule autre chose que je puisse voir actuellement c'est la transformation. Mais comment transformer de l'énergie à partir de rien ? Ou alors une autre entité c'est transformé en énergie ? Une entité qui n'existe plus aujourd'hui (cf. théologie) ? Mais alors comment sait créer cette entité ?

A vrai dire, je pensais davantage, en faisant cette allusion, à un univers cyclique (mais bien évidemment toujours de manière hypothétique).

Ma connaissance ne me permette pas de répondre à ces questions, néanmoins si on ne peut savoir comment a été créé l'univers, peut être pouvons savoir comment l'univers va t-il se terminer ? Car, même si cela n'est pas encore démontré, je pense que tout début à une fin.

L'expansion de l'univers va t-il s'accroître infiniment ? Ou tout comme un élastique qu'on voudrait étirer, il a une longueur maximale ?

Il est en effet possible que l'univers continue son expansion, c'est en tout cas la possibilité la plus probable aujourd'hui, même si nos certitudes ne sont pas réellement absolues. Cela dépendra de la masse de notre univers.
Il est également possible que, la masse de l'univers étant trop importante, notre univers s'effondre sur lui-même ; c'est le big crunch.
Maintenant il y a quantité de théorie qui ont été élaborées quant à l'évolution de l'univers.

Ensuite, existe il un unique univers ou plusieurs univers ?

Comment le savoir ?

Et pour finir, la taille de l'univers lors du big bang était donc plus petit et plus dense que celui d'aujourd'hui ?

C'est bien ça.

[invite2c8432b8]

Concernant un univers cyclique, se peut il que l'expansion de l'univers telle un élastique, se recontracte une fois atteint une expansion maximale pour ainsi comprimer toute la matière et revenir à la forme d'une boule d'énergie dense et chaude (cf. big bang) ?

Et plus précisement, si on compacte de la matière dans un milieu très dense. Obtient-on que de l'énergie ? Est ce la principe de la fusion nucléaire ?

[Seirios]

Concernant un univers cyclique, se peut il que l'expansion de l'univers telle un élastique, se recontracte une fois atteint une expansion maximale pour ainsi comprimer toute la matière et revenir à la forme d'une boule d'énergie dense et chaude (cf. big bang) ?

C'est bien ça, la compression étant une conséquence de l'importante masse contenue par l'univers. Tu trouveras plein d'informations sur le big crunch sur l'article de wikipédia : http://fr.wikipedia.org/wiki/Big_Crunch

Et plus précisement, si on compacte de la matière dans un milieu très dense. Obtient-on que de l'énergie ? Est ce la principe de la fusion nucléaire ?

A cette échelle, on obtiendrait un milieu rempli de particules élémentaires à vitesse relativiste (à cause de l'énergie importante du milieu), qui seraient en interaction entre elles. Ces interactions ne seraient alors plus régient par la physique nucléaire (dont le principe de la fusion), à cause de l'échelle, mais par la physique des particules élémentaires.

[invite2c8432b8]

D'après les sources de wikipédia, selon des expériences scientifiques :
Pour ainsi dire, notre univers ne devrait pas s'effondrer sur lui-même. La première pensée de la majorité des scientifiques, c'est-à-dire que l'univers est ouvert, semble donc être la bonne.

Après, rien n'est absolue.

Par contre, si l'univers est une sorte de ballon qui s'accroît. Aucune hypothèse a été fait sur ce qu'il y a à l'extérieur de ce ballon ? Du vide ? Un autre univers ?

[Deedee81]

Par contre, si l'univers est une sorte de ballon qui s'accroît. Aucune hypothèse a été fait sur ce qu'il y a à l'extérieur de ce ballon ? Du vide ? Un autre univers ?

Bonjour ilandril,

L'univers n'est pas un ballon

On utilise parfois cette analogie... que je trouve personnellement exécrable. Mais si tu y tiens absolument, la seule correspondance entre l'univers et le ballon est la surface du ballon et rien qu'elle, abstraction faites de tout le reste.

Dans les livres de géométrie différentielle, ils illustrent parfois les variétés (comme celle de la surface du ballon) en la "plongeant" dans un espace 3D (le ballon). Mais on y précise bien que ce plongement n'est qu'une aide à la visualisation et n'a pas besoin d'exister. La variété géométrique qu'est la surface du ballon peut exister par elle-même sans avoir besoin d'autre chose.

Je préfère de loin l'image "univers pacman" où l'univers est plat, sans borne, et quand on va tout droit on a la surprise de se retrouver à son point de départ. Comme dans le jeu de pacman.

Maintenant, si on découvre que l'univers ("notre" univers) est effectivement plongé dans un espace de dimensionnalité supérieure, style certains modèles cosmologiques de la théorie des cordes où l'univers est une brane parmi d'autres, alors j'aurais l'air fin avec mes explications Mais, bon, j'aime bien la définition univers = tout. Donc, je réserverais alors le nom de univers à la totalité et la partie qui correspond à ce que nous considérons actuellementje l'appellerais "notre partie de l'univers" ou "notre brane", par exemple. Mais, bon, on n'est pas à une bizarrerie de langage près en physique, on pourrait appeller l'univers "total" un "omnivers" .

[invite2c8432b8]

Merci beaucoup pour ces explications.

J'aimerais revenir sur l'énergie.

Peut on cloner de l'énergie ? par exemple un photon? L'énergie peut elle se diviser pour donner deux énergies semblables ?

Merci encore à vous.

[invite4a3514a9]

Cloné non mais en créer a partire du vide oui!!
Sourtout pret des trou noir(des paire particule/anparticule donc pour les photon qui sont leurs anti particule photon/photon appairaisse sans arrets mais elle s'hanille instantanément d'où leurs nom particules virtuelles mais près d'un trou noir les force de marré sont telles qu'elles peuvent séparer un couple photon/photon(ou autre particule/antiparticule)avant qu'elle de se détruisent alors une particule tombe dans le trou noir tandisque l'autre s'échape en drainan l'énergie nécéssaire au trou noir )

[invite2c8432b8]

De ce fait pour créer le big bang, cela est possible à partir du vide ?

[mehdi_128]

De ce fait pour créer le big bang, cela est possible à partir du vide ?

ca m'étonnerait

[invite7af3fa3c]

Pour répondre à Phys2 (post du 02/01/2008 à 20h02, en réponse à Ilandril) : si l'univers est infini, il ne pouvait être de taille plus petite lors du big bang.

[Deedee81]

ca m'étonnerait

Bonjour,

Pas à partir du vide "normal", ça c'est sûr (conservation de l'énergie aux fluctuations près).

Par contre certains l'ont imaginé à partir d'une idée simple : la rupture de symétrie pour certaines interactions en théorie quantique des champs. Par exemple, l'interaction électrofaible qui se scinde en interaction faible et interaction électromagnétique. Cette rupture correspond à un changement de l'état du vide de symétrique (instable) à non symétrique (stable) avec apparition du Higgs et touça.

La différence d'énergie correspondant à ce changement pouvant donner naissance à des particules.

On peut donc imaginer qu'initialement on a un vide "énergétique" symétrique puis, après une rupture de symétrie (dû aux fluctuations quantiques), libération considérable d'énergie et naissance de l'univers que nous connaissons.

Certains modèles dit avec pré bigbang (avec univers ou multivers) se basent sur cette idée.

On a aussi appliqué cette idée à l'origine de l'inflation.

Cela reste très spéculatif aussi bien théoriquement qu'expérimentalement. Expérimentalement car aucune observation astronomique ou en laboratoire ne confirme cette idée. Mais théoriquement aussi car on ne fait que modéliser une idée. Dans la théorie quantique des champs, rien ne dit que l'on "part" d'un état du vide à haute énergie, cette rupture de symétrie ce n'est qu'une construction mathématique. Notons que l'unification des interactions à haute énergie en théorie quantique des champs ne change rien à ça, c'est différent, c'est simplement qu'à haute énergie la masse des bosons vectoriels devient négligeable et que les interactions "se ressemblent", mais la rupture de symétrie subsiste. De plus, pour bien faire, il faudrait aussi faire le lien entre une telle rupture de symétrie et la gravitation, ce que personne ne sait faire réellement actuellement (on ne sait pas encore vraiment unifier les théories quantiques et la gravitation, les théories candidates étant encore en pleine élaboration et encore moins validées expérimentalement).

Bref, dans ce domaine spéculatif on peut imaginer à peu près ce qu'on veut