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Constante cosmologique et énergie sombre



  1. #1
    Alva

    Constante cosmologique et énergie sombre


    ------

    Bonjour,
    J'ai un reportage d'une conférence d'un astrophysicien Français (me souviens plus de son nom) qui disait que pour lui la constante cosmologique de Albert Einstein est l'énergie noire.
    Ok mais quelqu'un pourrait m'expliquer le rapport entre les deux je suis pas scientifique donc si possible sans trop ajouter de calculs svp.
    Et puis Einstein n'avait pas lui même admit que cette théorie etait la plus grosse erreur de sa vie ???

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  4. #2
    Coincoin

    Re : Constante cosmologique et énergie sombre

    Salut,
    Einstein avait parlé d'erreur car il avait introduit sa constante cosmologique pour obtenir un univers statique. Mais il l'a abandonné quand on a observé l'expansion de l'Univers. Maintenant, on utilise la constante cosmologique avec un signe opposé : on veut accélérer l'expansion.

    Il y a une dizaine d'années, on a observé que l'expansion de l'Univers s'accélérait, ce qui n'est pas possible dans un univers avec seulement de la matière (normale ou noire). Cela montre donc (ainsi que d'autres observations) la présence d'un autre composant, qu'on a appelé "énergie sombre".
    Il y a différents candidats pour expliquer l'énergie sombre. Le plus simple est la constante cosmologique. Il s'agit simplement d'une énergie uniforme qui n'est pas diluée par l'expansion. Mais ça n'explique pas son origine physique. Ça pourrait être l'énergie du vide, mais les ordres de grandeurs ne collent pas du tout.
    Il y a d'autres candidats pour l'énergie sombre : quintessence, modification de la gravité, ...
    Encore une victoire de Canard !

  5. #3
    Alva

    Re : Constante cosmologique et énergie sombre

    Citation Envoyé par Coincoin Voir le message
    Salut,
    Einstein avait parlé d'erreur car il avait introduit sa constante cosmologique pour obtenir un univers statique. Mais il l'a abandonné quand on a observé l'expansion de l'Univers. Maintenant, on utilise la constante cosmologique avec un signe opposé : on veut accélérer l'expansion.

    Il y a une dizaine d'années, on a observé que l'expansion de l'Univers s'accélérait, ce qui n'est pas possible dans un univers avec seulement de la matière (normale ou noire). Cela montre donc (ainsi que d'autres observations) la présence d'un autre composant, qu'on a appelé "énergie sombre".
    Il y a différents candidats pour expliquer l'énergie sombre. Le plus simple est la constante cosmologique. Il s'agit simplement d'une énergie uniforme qui n'est pas diluée par l'expansion. Mais ça n'explique pas son origine physique. Ça pourrait être l'énergie du vide, mais les ordres de grandeurs ne collent pas du tout.
    Il y a d'autres candidats pour l'énergie sombre : quintessence, modification de la gravité, ...
    Merci pour ces infos.
    La quintessence je ne connais pas, mais la modification de la gravité j'avais lu des articles a ce sujet il y avait une théorie dans ciel et espace un chercheur qui modifiait ces lois de la gravité, mais il rencontrait une certaine opposition car cette théorie modifiait le modèle standard.
    Ceci dit je me demande quand même par quelle coïncidence qu'une théorie (la constante cosmologique) faite a la base pour dire que l'univers est statique fonctionne en cherchant son opposé de trouver l'expansion de cet univers....

  6. #4
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Constante cosmologique et énergie sombre

    Citation Envoyé par Alva Voir le message
    Ceci dit je me demande quand même par quelle coïncidence qu'une théorie (la constante cosmologique) faite a la base pour dire que l'univers est statique fonctionne en cherchant son opposé de trouver l'expansion de cet univers....
    Tel que je l'ai compris :

    Déjà le fait qu'il y ait une constante cosmologique s'argumente d'un point de vue mathématique. C'est un terme qui apparait dans la forme la plus générale de l'équation tensorielle d'Einstein.



    C'est un peu comme dans une équation du premier degré de forme générale ax + b = 0. Avec une valeur b nulle l'équation prend la forme ax=0. Dans sa forme générale, b n'est pas nul.

    Ensuite, la valeur qu'avait choisie Einstein correspondait précisément à ce qu'il fallait pour équilibrer le terme de matière-énergie. Mais là encore, cela correspond à une valeur très particulière, donc a priori très peu probable. Avec une constante de valeur quelconque, l'univers est dynamique. On montre du reste que même muni d'une constante cosmo de valeur critique un univers réel n'est que métastable car la moindre inhomogénéité provoque une instabilité qui ne peut ensuite que s'amplifier (c'était ce qu'avait fait remarquer Friedmann à Einstein).


    a+
    Dernière modification par Gilgamesh ; 29/05/2009 à 12h32.
    Parcours Etranges

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  8. #5
    Coincoin

    Re : Constante cosmologique et énergie sombre

    j'avais lu des articles a ce sujet il y avait une théorie dans ciel et espace un chercheur qui modifiait ces lois de la gravité, mais il rencontrait une certaine opposition car cette théorie modifiait le modèle standard.
    Il ne faut pas confondre les modifications de la gravité utilisées pour expliquer l'énergie sombre (théories tenseur-scalaire, théories f(R), ...) avec la théorie MOND qui propose une modification de la gravité à une certaine échelle pour essayer de se passer de la matière noire. L'idée de base est la même (modifier les lois connues au lieu de rajouter des ingrédients), mais le but et la façon de faire diffèrent. Le Graal serait de trouver une théorie qui fait d'une pierre deux coups, mais il paraît plus raisonnable d'expliquer la matière noire simplement en introduisant une nouvelle particule (tandis que ça ne marche pas avec l'énergie noire qui a un comportement bien différent de celui de la matière).

    Citation Envoyé par Alva Voir le message
    Ceci dit je me demande quand même par quelle coïncidence qu'une théorie (la constante cosmologique) faite a la base pour dire que l'univers est statique fonctionne en cherchant son opposé de trouver l'expansion de cet univers....
    Déjà il faut voir que c'est le modèle le plus simple envisageable. Donc ce n'est pas forcément une si grosse coïncidence. Ensuite, Einstein utilisait une valeur totalement différente et de signe différent de la valeur actuelle. Enfin, ça ne résolvait pas vraiment les problèmes d'Einstein : comme l'a dit Gilgamesh, Einstein devait mettre une valeur bien précise et il suffisait d'ajouter ou d'enlever un pouillème de matière pour que l'Univers ne soit plus statique. L'idée était intéressante (c'est pour cela qu'on l'a reprise) mais ne marchait pas.
    Encore une victoire de Canard !

  9. #6
    Alva

    Re : Constante cosmologique et énergie sombre

    Je comprend beaucoup mieux maintenant je vous remercie ce sujet est tout de même passionnant...
    Je me demandais ne se peut il pas que matière et énergie sombre soit liés ?

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  11. #7
    Coincoin

    Re : Constante cosmologique et énergie sombre

    Ça se pourrait. Mais à première vue, la matière noire est quelque chose de bien plus simple à expliquer que l'énergie noire. Certains théoriciens cherchent des modèles permettant d'expliquer les deux, mais ce n'est pas le cas de la majorité des modèles.
    La matière noire s'explique simplement en rajoutant une nouvelle particule, et les physiciens de particules ont des centaines de nouvelles particules à proposer.
    Tandis que l'énergie noire est vraiment quelque chose de bizarre, qui ne semble pas explicable dans le cadre des théories actuelles.

    Mais quand on a deux problèmes, il est tentant d'essayer d'y trouver un lien.
    Encore une victoire de Canard !

  12. #8
    Alva

    Re : Constante cosmologique et énergie sombre

    Bon bien sur moi je n'y connais pas grand chose mais pour moi ca pourrais s'expliquer avec comme tu dit une nouvelle particule suposons que ce soit de l'anti matière.
    Cette anti matière interagit avec une quelconque autre matière ca pourrait créer cette énergie noire non ???
    Si je dit une ânerie dites le moi

  13. #9
    Coincoin

    Re : Constante cosmologique et énergie sombre

    L'énergie produite par l'annihilation de matière et d'antimatière est sous forme de rayonnement.
    Pour l'énergie noire, on sait que ça n'est pas du rayonnement, mais une forme d'énergie ayant des propriétés bizarres : elle n'est pas diluée par l'expansion, elle a une valeur trèèès faible, ... Ça ne correspond à rien de connu.
    Encore une victoire de Canard !

  14. #10
    invité6543212033

    Re : Constante cosmologique et énergie sombre

    Salut à tous !

    L'énergie noire est comparée à l'énergie du vide, mais celle-ci est des ordres de grandeurs différents ... alors je me demandais si l'énergie noire ne pouvait pas être l'énergie du vide écrantée par la matière et les grandes structures de l'Univers ?

    Mais si l'accélération de l'expansion de l'Univers tend à décélérer, alors je me dis que l'énergie noire ne peut être l'énergie du vide quantique ... ai-je raison ?

    Cordialement,

  15. #11
    Alva

    Re : Constante cosmologique et énergie sombre

    Citation Envoyé par Coincoin Voir le message
    L'énergie produite par l'annihilation de matière et d'antimatière est sous forme de rayonnement.
    Pour l'énergie noire, on sait que ça n'est pas du rayonnement, mais une forme d'énergie ayant des propriétés bizarres : elle n'est pas diluée par l'expansion, elle a une valeur trèèès faible, ... Ça ne correspond à rien de connu.
    Mais comment une énergie de valeur très faible peut reusir a provoquer l'expansion de l'univers qui a pour conséquences d'éloigner des galaxies represétant une masse si énorme?

  16. #12
    Coincoin

    Re : Constante cosmologique et énergie sombre

    Citation Envoyé par Alva Voir le message
    Mais comment une énergie de valeur très faible peut reusir a provoquer l'expansion de l'univers qui a pour conséquences d'éloigner des galaxies represétant une masse si énorme?
    C'est faible comparé aux échelles d'énergie auxquelles nous habitue la physique des particules, mais cumulé sur les échelles astronomiques, ça concurrence la matière très diluée qui peuple l'univers.
    Mais il y a quelques milliards d'années, lorsque la matière était moins diluée par l'expansion, l'énergie sombre était moins importante que la matière.

    Citation Envoyé par octanitrocubane Voir le message
    alors je me demandais si l'énergie noire ne pouvait pas être l'énergie du vide écrantée par la matière et les grandes structures de l'Univers ?
    La matière n'écrante pas l'énergie du vide.

    Mais si l'accélération de l'expansion de l'Univers tend à décélérer, alors je me dis que l'énergie noire ne peut être l'énergie du vide quantique ... ai-je raison ?
    Si ça se confirme, effectivement. Mais pour l'instant, il s'agit seulement d'un article utilisant une méthode bien particulière. Mieux vaut rester sceptique en attendant des confirmations.
    Encore une victoire de Canard !

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  18. #13
    Alva

    Re : Constante cosmologique et énergie sombre

    Citation Envoyé par Alva Voir le message
    Bon bien sur moi je n'y connais pas grand chose mais pour moi ca pourrais s'expliquer avec comme tu dit une nouvelle particule suposons que ce soit de l'anti matière.
    Cette anti matière interagit avec une quelconque autre matière ca pourrait créer cette énergie noire non ???
    Si je dit une ânerie dites le moi
    Je reviens un tout petit peu sur ce poste car je me suis mal éxprimé j'ai donné l'éxemple de l'anti matière ici mais je voulais parler de cette matière ou d'une autre qu'on aurait pas encore découvert mais je demandais en gros si l'énergie noire ne pouvais pas être issue d'une intercation de cette matière noire avec autre chose...

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