Création de l'univers et fluctuation du vide

[Seirios]

Bonjour à tous,

J'ai trouvé dans un livre une affirmation qui m'a rendu assez preplexe (comme je cite un passage, je donne ma source : il s'agit du livre Le chat de Schrödinger de John Gribbin) :

Un univers qui est né dans la boule de feu et disparaît, est une fluctuation du vide, mais à très grande échelle. Si l'univers est exactement équilibré sur le champ gravitationnel entre l'expansion indéfinie et le réeffondrement ultime, alors l'énergie gravitationnelle négative de l'univers doit annuler précisément l'énergie de masse positive de toute la matière qu'il renferme. Un univers clos a une énergie zéro, et il n'est pas tellement difficile de fabriquer quelque chose ayant une énergie zéro à partir d'une fluctuation du vide, même si c'est un tour de force d'amener toutes les parties à s'éloigner les unes des autres et à matérialiser temporairemeent toutes les variétés intéressantes qui nous entourent.

Déjà le rapprochement entre boule de feu et big bang me paraît abusif, mais c'est surtout le reste qui m'intrigue ; univers clos avec une énergie zéro, énergie gravitationnelle négative, ...

Quelqu'un pourrait-il m'éclairer ?

Merci d'avance
Phys2
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[invite45f8e17a]

Salut,

Un petit "up", parce que ça me surprend aussi cette histoire...

[invité576543]

Bonsoir,

J'essaye...

Très grossièrement :

L'énergie gravitationnelle est souvent prise négative! Si on prend comme convention que l'énergie gravitationnelle mutuelle de deux masses est 0 si les masses sont infiniment éloignées, alors l'énergie gravitationnelle mutuelle ne peut être que négative (elle diminue quand les objets s'approchent).

Si on prend tôt dans le temps cosmologique deux masses très proches, leur énergie gravitationnelle mutuelle peut être prise fortement négative. Elle va augmenter avec l'expansion, pour s'annuler à la fin des temps.

Même en classique, ça marche : prenons uniquement deux objets identiques, et une situation initiale de distance faible et s'éloignant à une vitesse telle que leur énergie cinétique est mv² (dans le repère du centre de masse) compense exactement (par hypothèse) l'énergie gravitationnelle mutuelle, ils vont s'éloigner en ralentissant indéfiniment pour atteindre une vitesse nulle à l'infinité du temps. Et la somme énergie cinétique+énergie gravitationnelle est constamment nulle.

Un Univers exactement équilibré n'est ni un système lié (énergie totale <0, i.e., il faut fournir de l'énergie pour délier le système), ni un système libre (énergie >0). Juste entre les deux, énergie nulle. (Avec comme convention que l'énergie potentielle est nulle à l'infini de distance, donc.)

Cordialement,

[Seirios]

Merci Michel pour cet eclaircissement

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite45f8e17a]

Merci Michel.