Big-bang et Théories d'unification

[invited749d0b6]

Bonjour,

Est-ce qu'une théorie unificatrice comme la théorie des cordes (ou d'autres), permettrait de prévoir des phénomènes, qui seraient le résultat du big-bang, ayant lieu dans l'univers actuel et non encore expliqués ou prévues par les théories actuelles ?
En effet, j'ai lu dans Science & Vie sur l'Univers, que on ne pouvait rien voir au dela d'un certain instant du big-bang, et l'auteur en deduisait que du coup, on ne pourrait jamais rien savoir sur le big-bang (notamment aussi pour la raison que l'espace ne pouvait etre plus petit qu'un certain volume et donc que l'instant t=0 n'existait pas).
Mais dans d'autres articles, ils parles des questions sans reponses a l'heure actuelle comme le rapport presque nul anti-matiere/matiere, qui pourrait etre explique par de nouvelles theories.
Donc est-ce qu'on peut verifier une theorie unificatrice en se servant du big-bang ?

Merci d'avance
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[invite10a45e87]

Peut-être... Ca dépendra de la théorie unificatrice...

Remarque ça :

Les modèles de plus en plus gros :

Newton
Newton + electromagnétisme
Newton + electromagnétisme + Relativité
Newton + electromagnétisme + Relativité + physique quantique
Newton + electromagnétisme + gravité quantique ?
et après un autre ensemble qui permettra de comprendre encore d'autres choses ?


Une théorie pouvant rejeter d'anciens modèles...

[Deedee81]

Bonjour,

Donc est-ce qu'on peut verifier une theorie unificatrice en se servant du big-bang ?

Il y a d'autres moyens de valider une théorie. On n'a pas attendu la cosmologie pour valider les théories de Newton

En ce qui concerne la limite citée dans l'article, je ne l'ai pas lu, mais il y en a plusieurs :
- Actuellement, nos moyens d'observations utilisent la lumière et on ne peut pas voir au-delà de l'époque dite de recombinaison (naissance du rayonnement cosmologique fossile), lorsque l'univers avait ~300000 ans. Car avant l'univers était opaque.
- On pourrait aller au-delà avec une astronomie neutrino.
- On pourrait aller encore plus loin, pratiquement à l'instant 0, avec une astronomie gravitationnelle

Bien évidemment, ce type d'observation (astronomie neutrino et gravitationnelle) nous est totalement inaccessible actuellement (on a beaucoup de mal a observer les neutrinos solaires et on n'arrive même pas à détecter directement la moindre onde gravitationnelle, même si cela ne devrait plus tarder, alors que dire de signaux des milliards de fois plus faibles venu du fin fond de l'univers). Et peut-être que des observations cosmologiques les utilisant nous seront a jamais inaccessible. Je n'en sais rien. Mais comme je l'ai dit il y a d'autres moyens de valider une théorie.

Il reste une dernière limite, celle que tu suggères avec ton volume minimal. C'est le volume de la taille de Planck. Mais on ne doit pas le considérer comme une limite à la validation de la théorie puisque c'est la théorie elle-même qui dit qu'il y a cette limite Personne n'a encore observé cette limite (vraiment un très très petit volume), même avec les grands accélérateurs de particules. En fait, observer cette limite (en labo) serait une validation de (certaines) théories.

Notons d'ailleurs que la plus part des théories dites "candidates" (gravité quantique à boucles, théorie des cordes), prédisent un "pré-bigbang", c'est-à-dire que l'instant t=0 n'est qu'une zone de transition entre un avant et un après. Il n'y a pas de naissance mais simplement changement. Mais vu l'état par lequel ça passe, je me demande bien comment on pourrait valider ça ! On touche du doigt les limites de la connaissance.

[invited749d0b6]

Génial ! Merci.
Et est-ce que les théories unificatrices pourraient expliquer des structures dans l'univers ou des phénomènes résultats du big-bang non encore expliqués ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Bonjour,

Et est-ce que les théories unificatrices pourraient expliquer des structures dans l'univers ou des phénomènes résultats du big-bang non encore expliqués ?

C'est tout à fait possible.

Des exemples : masse manquante, énergie sombre, inflation, asymétrie matière/antimatière, fluctuations primordiales, "valeurs initiales", flèche du temps cosmologique,....

Il se peut qu'on découvre que cela soit explicable avec nos théories actuelles (exemple, la rupture de symétrie force faible - force EM, pour l'inflation). Il se peut aussi qu'on découvre que ce soit une conséquence d'une extension de nos théories (exemple, décrouvrir que la masse manquante serait composée de particules supersymétriques). Ou il se peut que la solution ne vienne que d'une théorie unifiant la gravité quantique et les autres interactions fondamentales (par exemple, découvrir que les fluctuations primordiales prennent leur source dans la granularité de l'espace-temps à l'échelle de Planck).

Il est évidemment difficile de prédire ça.

Par contre, si par structure tu veux parler des "grandes structures", l'organisation des galaxies en amas, super amas,... Non, c'est fort improbable. Bien entendu, l'évolution des grandes structures dépends de paramètres tel que la masse manquante, les fluctuations, etc... Mais ces paramètres étant posé, l'évolution n'est qu'un problème de complexité (systèmes composés de milliards d'étoiles évoluant de manière complexe avec gravitation, champs magnétiques, pression de radiation, pression thermique, etc.). C'est juste une question de théories connues, de statistiques, de simulations,...

[invited749d0b6]

D'accord, j'ai compris. Merci beaucoup.

[Thioclou]

Bonjour,

Bonjour,



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Il se peut qu'on découvre que cela soit explicable avec nos théories actuelles (exemple, la rupture de symétrie force faible - force EM, pour l'inflation). Il se peut aussi qu'on découvre que ce soit une conséquence d'une extension de nos théories (exemple, décrouvrir que la masse manquante serait composée de particules supersymétriques). Ou il se peut que la solution ne vienne que d'une théorie unifiant la gravité quantique et les autres interactions fondamentales (par exemple, découvrir que les fluctuations primordiales prennent leur source dans la granularité de l'espace-temps à l'échelle de Planck).

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Laquelle granularité de l'espace-temps à l'échelle de Planck pourrait également expliquer la finitude de la vitesse c de propagation des ondes électro-magnétiques et gravitationnelles.

[invite8c514936]

Laquelle granularité de l'espace-temps à l'échelle de Planck pourrait également expliquer la finitude de la vitesse c de propagation des ondes électro-magnétiques et gravitationnelles

Heu... tu sors ça d'où ?

[Thioclou]

Bonjour,

Heu... tu sors ça d'où ?

Heu... intuition de vieux physicien (piste à explorer).

[invite51605009]

Les modèles de plus en plus gros :

Newton
Newton + electromagnétisme
Newton + electromagnétisme + Relativité
Newton + electromagnétisme + Relativité + physique quantique
Newton + electromagnétisme + gravité quantique ?
et après un autre ensemble qui permettra de comprendre encore d'autres choses ?

Ca veut rien dire Relativité + Newton ou Relativité + Electromagnetisme.
Newton est une limite de la relativité, et l'electromagnetisme est intrinsequement relativiste.