Durée du bigbang

[Thioclou]

Bonjour à tous

Sait-on combien de temps a duré le bigbang?
. moins d'un temps de Planck?
. moins d'une picoseconde ?
. moins d'une seconde ?
. moins d'un jour?
. moins d'un siècle?
. moins de 300000 ans?
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[Coincoin]

Salut,
Le Big Bang désigne soit une théorie expliquant que l'Univers était chaud et dense dans le passé, soit la singularité sur laquelle on tombe lorsqu'on extrapole trop cette théorie.
Donc au mieux le Big Bang est un instant, sans durée.

[invite42cd6fb5]

Salut,
Le Big Bang désigne soit une théorie expliquant que l'Univers était chaud et dense dans le passé, soit la singularité sur laquelle on tombe lorsqu'on extrapole trop cette théorie.
Donc au mieux le Big Bang est un instant, sans durée.

Bonjour,

Sa question n'est pas totalement dénuée de sens. J'entends souvent des astrophysicien décrire l'état du big bang, après 1 sec, 1 min, ...

Par contre, je n'arrive pas à comprendre votre phrase "Le Big Bang désigne soit une théorie expliquant que l'Univers était chaud et dense dans le passé". Le terme "big bang" ne décrit-il pas l'événement de la création de l'univers ?

cependant, je plussois pour votre réponse "le Big Bang est un instant, sans durée. "

[Thioclou]

Bonjour,

Salut,
Le Big Bang désigne soit une théorie expliquant que l'Univers était chaud et dense dans le passé, soit la singularité sur laquelle on tombe lorsqu'on extrapole trop cette théorie.
Donc au mieux le Big Bang est un instant, sans durée.

Je pense que ma question était mal posée.
Il est évident que la durée du bigbang est nulle pour notre univers observable (au temps 0, il avait alors un diamètre nul).

Pour préciser ce que j'appelle "durée du bigbang", imaginons la situation suivante :

Nous avons un téléscope N pointé dans une direction de l'espace et un autre téléscope S pointé dans la direction opposée.

Au même instant, nous recevons
. d'une part sur le téléscope N un signal émis par un Quidam N, situé sur une planète située exactement à 5 milliards d'années-lumière, certifiant que le bigbang de son univers observable s'est produit il y a un temps TN et
. d'autre part sur le téléscope S un signal émis par un Quidam S, situé sur une planète également située exactement à 5 milliards d'années-lumière, certifiant que le bigbang de son univers observable s'est produit il y a un temps TS.

L'ordre de grandeur de la "durée du bigbang" est DB = (TN - TS).

Cette valeur vaut-elle :
. moins d'un temps de Planck?
. moins d'une picoseconde ?
. moins d'une seconde ?
. moins d'un jour?
. moins d'un siècle?
. moins de 300000 ans?
Si le modèle cosmologique actuel s'appuie sur une valeur nulle de cette "durée du bigbang", est-ce:
. une simple hypothèse
ou bien
. le résultat de quelle(s) observation(s)?

[A voir en vidéo sur Futura]

[vanos]

d'une part sur le téléscope N un signal émis par un Quidam N, situé sur une planète située exactement à 5 milliards d'années-lumière, certifiant que le bigbang de son univers observable s'est produit il y a un temps TN et
. d'autre part sur le télescope S un signal émis par un Quidam S, situé sur une planète également située exactement à 5 milliards d'années-lumière, certifiant que le bigbang de son univers observable s'est produit il y a un temps TS.

L'ordre de grandeur de la "durée du bigbang" est DB = (TN - TS).

Bonjour,

Cette explication est également mal donnée, car il y a toutes les raisons que TN = TS par la définition même du Big Bang et donc que la durée du BB soit égale à zéro, mais en y réfléchissant je dirais plutôt que le BB est toujours en cours.

Amicalement

[invité576543]

Par contre, je n'arrive pas à comprendre votre phrase "Le Big Bang désigne soit une théorie expliquant que l'Univers était chaud et dense dans le passé". Le terme "big bang" ne décrit-il pas l'événement de la création de l'univers ?

Ce second sens est apparu après le premier. Autant la "théorie du Big Bang" au premier sens donné par Coincoin a quelque chose de scientifique, autant la notion de singularité ou de création de l'Univers est hors science, un concept "médiatique", même si certains scientifiques se permettent d'en parler.

Cordialement,

[Thioclou]

Bonjour,

Bonjour,

Cette explication est également mal donnée, car il y a toutes les raisons que TN = TS par la définition même du Big Bang et donc que la durée du BB soit égale à zéro, mais en y réfléchissant je dirais plutôt que le BB est toujours en cours.

Amicalement

Effectivement, la théorie actuelle dit que TN=TS, mais je cherche à savoir pourquoi : est-ce un postulat ou un résultat expérimental?

[invité576543]

Effectivement, la théorie actuelle dit que TN=TS

C'est un leurre.

Si par théorie actuelle on parle de ce qu'est clairement établi et considéré comme "scientifique", elle ne dit rien sur ce sujet.

Il est d'ailleurs facile de trouver des spéculations très différentes, en particulier en relation avec la période inflationnaire.

Cordialement,

[Carcharodon]

Salut,

le BB est le nom donnée au modèle standard actuel qui rend compte de l'évolution de l'univers depuis le temps de planck.
en ce sens, il n'y a pas de BB temporel a proprement parler, mais une théorie du BB, ce qui est différent.

Je rappelle pour ceux qui ne savent pas (s'il y en a encore) que ce terme a été donné de façon péjorative par Fred Hoyle, un opposant a ce modèle, pour s'en moquer.
Ce terme induit beaucoup de néophyte en erreur, car il figure une explosion ponctuelle, alors qu'il décrit un modèle d'expansion d'univers.
donc la durée du BB, pour l'instant, c'est 13.7 Ga... ou 90 ans si on parle de la date de naissance de cette théorie.

[Thioclou]

Bonjour,

Salut,

le BB est le nom donnée au modèle standard actuel qui rend compte de l'évolution de l'univers depuis le temps de planck.
en ce sens, il n'y a pas de BB temporel a proprement parler, mais une théorie du BB, ce qui est différent.

Je rappelle pour ceux qui ne savent pas (s'il y en a encore) que ce terme a été donné de façon péjorative par Fred Hoyle, un opposant a ce modèle, pour s'en moquer.
Ce terme induit beaucoup de néophyte en erreur, car il figure une explosion ponctuelle, alors qu'il décrit un modèle d'expansion d'univers.
donc la durée du BB, pour l'instant, c'est 13.7 Ga... ou 90 ans si on parle de la date de naissance de cette théorie.

Merci de votre mise au point.
Mais comment appelle-t-on le moment où l'expansion de notre univers observable aurait commencé ?

[erik]

Mais comment appelle-t-on le moment où l'expansion de notre univers observable aurait commencé ?

Je ne crois pas qu'il y'ait un terme "officiel", mais la naissance de l'univers me parait une bonne expression.

[Thioclou]

Bonjour,

Je ne crois pas qu'il y'ait un terme "officiel", mais la naissance de l'univers me parait une bonne expression.

Une telle appellation implique que tout l'univers soit né exactement au même moment : postulat ou conséquence des observations? That's the question.

[invité576543]

Mais comment appelle-t-on le moment où l'expansion de notre univers observable aurait commencé ?

Pourquoi y en aurait-il un?

Quel intérêt de mettre un mot sur un concept auto-contradictoire comme "commencement de l'Univers"? Ne faudrait-il pas mieux essayer de cerner ce dont on parle?

Cordialement,

[Thioclou]

Bonjour,

Pourquoi y en aurait-il un?

Quel intérêt de mettre un mot sur un concept auto-contradictoire comme "commencement de l'Univers"? Ne faudrait-il pas mieux essayer de cerner ce dont on parle?

Cordialement,

Désolé, je n'ai pas demandé d'attribuer un nom au "commencement de l'Univers", mais d'attribuer un nom au "commencement de l'expansion de notre univers observable".

[invitebd2b1648]

mais d'attribuer un nom au "commencement de l'expansion de notre univers observable".

Salut !

Si je ne me trompe pas çà s'appelle l'inflation cosmique !

Cordialement,

[invité576543]

Désolé, je n'ai pas demandé d'attribuer un nom au "commencement de l'Univers", mais d'attribuer un nom au "commencement de l'expansion de notre univers observable".

Pourquoi pas?

Mais il est défini comment cet instant? S'il n'est pas mieux défini que "commencement de l'expansion de notre univers observable" il n'y a qu'à l'appeler "commencement de l'expansion de notre univers observable".

Cordialement,

[invitebba55d79]

Mais il est défini comment cet instant? S'il n'est pas mieux défini que "commencement de l'expansion de notre univers observable" il n'y a qu'à l'appeler "commencement de l'expansion de notre univers observable".

C'est le temps de Planck non ? à partir de cet instant la théorie du Big Bang prédit une expanssion de l'univers qui dure encore aujourd'hui. Je n'ai jamais entendu parler de contraction depuis cette période.

[invité576543]

C'est le temps de Planck non ? à partir de cet instant la théorie du Big Bang prédit une expanssion de l'univers qui dure encore aujourd'hui.

Non. Le temps de Planck n'est pas une limite, pas un instant précis.

Quand on s'en approche les théories actuelles ne veulent plus rien dire, c'est tout. Et les difficultés n'arrivent pas juste à cette valeur, à 10 t_P les théories actuelles sont vraisemblablement sont approximatives pour décrire ce qu'il s'y passe correctement. C'est comme les vitesses relativistes: ce n'est pas seulement à c qu'on fait des erreurs significatives en appliquant la physique newtonienne, mais déjà à c/10.

Ensuite (et curieusement c'est rarement cité dans ces discussion de comptoir de commerce sur le BB), le modèle standard inclut (spéculativement) une période d'inflation à 10^-36 s (soit quand même pas mal d'ordres de grandeur au-dessus de t_P).

Or l'inflation est invoqué pour expliquer l'isotropie et l'homogénéité de l'univers observable par nous ici et maintenant. A contrario, cela veut dire que l'hypothèse de l'inflation implique que nous n'avons strictement aucune idée sur l'homogénéité/isotropie avant. Et donc que le modèle de l'expansion applicable maintenant ne s'applique pas nécessairement avant la période inflationnaire.

Cordialement,

[invitebba55d79]

Ensuite (et curieusement c'est rarement cité dans ces discussion de comptoir de commerce sur le BB), le modèle standard inclut (spéculativement) une période d'inflation à 10-36 s (soit quand même pas mal d'ordres de grandeur au-dessus de tP).

Donc en fait on ne sait rien de ce qui se passe réellement entre 10-43 et 10-36s ?
Pourquoi alors commencer "l'histoire officielle de cosmos" à 10-43 plutôt qu'à 10-36 s? on dervrait dire qu'entre 0 et 10-36s on ne sait pas et qu'à partir de là inflation...

Non. Le temps de Planck n'est pas une limite, pas un instant précis.

Le temps de Planck vaut 5.4x10-44s, ce qui est une donnée précise.
Par contre je comprends bien que les erreurs de nos modèles physiques commencent bien avant. Tpx10, Tpx1000 ?
Je serais curieux de voir une courbe représentant l'erreur commise sur le calcul d'une grandeur physique au fur et à mesure qu'on se rapproche de Tp.

[invité576543]

Pourquoi alors commencer "l'histoire officielle de cosmos" à 10-43 plutôt qu'à 10-36 s? on dervrait dire qu'entre 0 et 10-36s on ne sait pas et qu'à partir de là inflation...

La liste de questions que je me pose sur la vulgarisation est très grande, et je n'ai pas la réponse à la plupart, et pas à celle-ci!

Trop de recherche du spectaculaire, j'imagine... Sur le sujet il y a eu un la Recherche spécial, il y a quelques mois, qui n'était pas trop mal...

Le temps de Planck vaut 5.4x10-44s, ce qui est une donnée précise.

Pas vraiment. C'est une durée précise au sens où on a choisi une formule précise. Mais en fait cela ne donne qu'un ordre de grandeur; il y a d'autres choix possibles, mais l'ordre de grandeur est commun, c'est donc ce qui est significatif.

Je serais curieux de voir une courbe représentant l'erreur commise sur le calcul d'une grandeur physique au fur et à mesure qu'on se rapproche de Tp.

Cela m'intéresserait aussi. Mais je pense que les physiciens s'en fiche quelque peu. Les physiciens fondamentaux sont plus intéressés à trouver une théorie qui marcherait à ces échelles, et les autres ne sont pas vraiment concernés par une si petite échelle, ils ont fort à faire avec celles auxquelles ont peu faire des expérimentations.

Cordialement,

[Thioclou]

Bonjour,

Pourquoi pas?

Mais il est défini comment cet instant? S'il n'est pas mieux défini que "commencement de l'expansion de notre univers observable" il n'y a qu'à l'appeler "commencement de l'expansion de notre univers observable".

Cordialement,

C'est possible mais plutôt que de dire <C'est un animal avec une queue, 4 pattes, des griffes, des poils, une moustache, etc..> je préfère dire <C'est un chat>.

[invité576543]

C'est possible mais plutôt que de dire <C'est un animal avec une queue, 4 pattes, des griffes, des poils, une moustache, etc..> je préfère dire <C'est un chat>.

Certes, mais pour les chats, les francophones ont trouvé bon d'y mettre un mot. Pour ton commencement, ce n'est pas le cas, va falloir inventer ou se contenter de la longue expression.

Cordialement,

[Tarzan69]

Durée de bigbang est 6.70008585x10-52 second tombe vers zero car la réaction c'est fait dans le néant/le vide et puis elle la pénétré le plein ou la vie quand elle là créé.
( cette instant et juste pare rapport à notre planet terre)

[JPL]

la réaction c'est fait dans le néant/le vide et puis elle la pénétré le plein ou la vie quand elle là créé.

Ça veut dire quelque chose ?

[ansset]

c'est peut être une analogie sexuelle ?
bon

[Carcharodon]

...la durée du gang bang ?
Ça dépend des participants.

[mikaelgarand]

J'ai vu plusieurs façon pour le BB d'être décrit . De ce que je comprend c'est l'évolution d'une singularité à un espace en expension . Est ce correct ? .

[Gilgamesh]

J'ai vu plusieurs façon pour le BB d'être décrit . De ce que je comprend c'est l'évolution d'une singularité à un espace en expension . Est ce correct ? .

Le concept de singularité n'est PAS un concept physiquement valide. Le terme de singularité vient des mathématiques et ca signifie simplement "point non ou mal défini" comme par exemple l'ordonnée de la fonction 1/x pour x=0. On ne peut pas impliquer le concept de singularité dans un raisonnement positif : la singularité est comme ci ou comme ça, a evolué comme ci ou comme ça, est la cause de ceci ou de cela. C'est juste le point limite de la théorie, et en tant que tel, non traité par la théorie. Si une théorie s'empare de la chose, alors ce n'est plus une singularité, par définition.

[mikaelgarand]

Merci . Et lorsqu'on parle d'une singularité gravitationnelle à l'intérieur d'un trou noir est ce un point de volume nul et de masse infinie ou encore un concept mathématique , le résultat d'un équation ?

[Gilgamesh]

Au sujet specifiquement de la durée du Big Bang, reposte un topo sur la question :

Le Big Bang sans bang
La théorie que l'on va qualifier de "classique" de l’expansion, dite du Big Bang, née dans les années 20 et confirmée dans les années 60, ne fait appel qu'à la matière, au rayonnement et à la relativité générale, et c'est une théorie sans "bang", c'est à dire qu'elle n'explique pas l'expansion de l'univers, et moins encore la création de l'univers, quel que soit le sens qu'on donne au mot création.

Voilà un premier point à bien imprimer : c'est une théorie de l'expansion qui est absolument muette sur l'origine de l'expansion. La théorie, qui sur la plan théorique se résume au deux équations de Friedmann ne fait "que" relier la variation du taux d'expansion de l'univers avec son contenu énergétique. Si on prend la valeur actuelle du taux d'expansion, notée H0, on peut en déduire que la valeur qu'il avait à l'instant d'avant était plus élevée, et celui encore avant plus encore, etc. Cette "constante" d'expansion est en fait une fonction du temps que l'on note H(t). L'équation de Friedmann nous dit que dH/dt est négative si la densité d'énergie et la pression de l'univers sont positives. Cela rejoint l'intuition : de la même façon, la vitesse d'un caillou qui s'éloigne du centre de masse décroit dans un champs de pesanteur positif.

Or la physique classique ne connait que des champs de pesanteur positifs. Si on en reste dans ce cadre, lorsque l'univers est plus petit, il est plus dense. Donc la décroissance de H est plus rapide dans le jeune univers que maintenant. Donc il faut que sa valeur initiale soit très grande, et tout le monde connait le résultat : quand on annule la taille de l'univers, la fonction fort logiquement diverge et il faut donner à H une valeur initiale infinie pour obtenir la valeur actuelle. Or, le contenu énergétique classique, matière et rayonnement est incapable de faire autre chose que de freiner l'univers, c'est à dire de diminuer H. C'est donc sans espoir de ce côté pour trouver un mécanisme qui serait susceptible de donner à H une valeur infinie, ou au moins très élevée. C'est ce qui fait dire que la théorie du Big Bang est une théorie "sans bang", le "bang" étant dans l'idée l'événement qui aurait donné cette valeur élevée initiale de H.

D'aucuns pourraient se dire : ah mais oui, mais je sais, quand l'univers était tout petit et fortement comprimé, la pression était très élevée et, jouant contre la gravité, elle a propulsé l'univers dans toutes les directions ! D'où l'idée commune de se représenter le Big Bang comme une explosion. Mais ça ne marche pas. Un des ajouts majeurs de la théorie de la relativité générale à la théorie de la gravité newtonienne, c'est l'idée que la gravité est proportionnelle au quadrimoment impulsion-énergie. C'est un vecteur à quatre composantes : une composante énergie (liée à la coordonnée temporelle) et trois composantes d'impulsion (liées aux trois dimensions spatiales). Et cette triple composante impulsionnelle, ce flux de quantité de mouvement, c'est précisément ce qu'on appelle la pression. En relativité générale, la pression gravite, ce qui n'est pas du tout le cas avec Newton. Et ce qu'il advient, c'est que certes dans un milieu dense et chaud, comme le centre d'une étoile, la pression générée par l'agitation thermique s'oppose à l'effondrement, mais que subrepticement, en même temps qu'elle s'oppose à l'effondrement, la pression augmente la valeur du champs de gravité qui écrase l'étoile. Et que dépassé un seuil (élevé, et du reste pas facile à calculer précisément), le surcroît de gravité généré par la pression dépasse sa contribution à résister à l'effondrement. Dans le cadre de l'astrophysique, c'est ce qui explique le côté irrémédiable de l'effondrement gravitationnel en trou noir. Et dans le cadre de la cosmologie, c'est ce qui contredit l'intuition d'un début de l'expansion engendré par un milieu de forte pression. La pression, comme la densité d'énergie, freine l'expansion. La lumière elle même génère une pression, et c'est le même raisonnement, cette pression contribue positivement à la gravité. Exit l'idée d'un "bang explosif" c-à-d qui serait causé par la pression initiale, qu'il s'agisse de celle des gaz ou de celle de la lumière. Si on en reste aux composants classiques, il n'existe pas de termes susceptibles d'expliquer la valeur élevée du taux d'expansion initial.

Les choses ont commencé à changer au début des années 80 avec la théorie de l'inflation, qui est précisément une théorie du "bang". C'est elle qui va nous expliquer de quelle manière on peut conceptualiser cette valeur initiale très élevée de H, qui va ensuite subir le freinage de la matière et du rayonnement. Et puisqu'on a dit que ces deux compères avaient pour effet de diminuer H, la théorie de l'inflation postule un espace dépourvu de matière et de rayonnement, autrement dit : on part d'un espace vide.

Nous allons voir qu'étrangement, seul le vide peut faire bang.

Pour comprendre ça, il va falloir déjà faire un gros détours conceptuel sur cette notion de vide. Le vide a priori, ce n’est rien. On est tenté de l'assimiler au néant. Mais la Physique, la philosophie naturelle autrement dit, se préoccupe de ce qui est et n'utilise donc pas ce concept de néant. Quand on parle du vide physique, il ne s'agit pas du néant.

Mais le piquant de l'histoire, c'est que les deux branches maîtresses qui nous permettent appréhender la Nature à ses niveaux les plus fondamentaux, la relativité générale et la théorie quantique des champs (QFT pour quantum field theory), ont pour objets centraux les deux attributs que les primates visuels que nous sommes associent spontanément au néant. Bien que ce soit absurde quand on y réfléchit un tant soit peu, vu que le néant n'étant rien, il n'est pas représentable, si on demande néanmoins à tout un chacun de se représenter le néant en imagination, il visualisera probablement ça: un grand espace vide.

L'espace, le contenant géométrique, est ce que décrit la relativité générale.

Et le vide, le contenu de cet espace, est ce que décrit la QFT.

Le moins qu'on puisse dire c'est que les deux concepts, espace et vide, ne représentent donc par "rien". La révolution scientifique commencée au XXe siècle peut se résumer à ce déniaisement intellectuel. Là où il semblait impossible d'imaginer des structures, tout repose dessus, basé sur une physique théorique de très haute volée. Il faut au minimum un master pour commencer à en aborder les mystères autrement qu'avec des concepts vulgarisés.

Et le point nodal de l'histoire pour envisager l'origine de l'univers, c'est que l'espace et le vide entretiennent une dialectique serrée. Le vide possède un état fondamental dont l’énergie n'est pas nulle et cela engendre une pression négative qui a son tour est la cause d'une expansion de l'espace qui en retour augmente le volume du vide. Et le changement d'état du vide vers un niveau de moindre énergie représente un mécanisme par lequel on va pouvoir faire apparaître de la matière, donc passer d'une univers vide en inflation à un univers de matière et de rayonnement en expansion.