conservation de l'energie

[calculair]

Bonjour les astrophysiciens.

Le principe de la conservation de l'energie, a priori n'a jamais eté violé.

Je suppose que cette règle est universelle.

Alors si E est l'énergie totale de l'univers dE/dt = 0 depuis des millions d'années...

Questions
peut on chiffrer l'energie totale de l'univers ?

Connait on sa valeur ?

A l'instant "epsilon" du big bang cette valeur etait definie ?

A l'instant 0 cette valeur peut elle être prise comme reference ?

Enfin quelle pourrait être son origine ?


Peut être ces questions n'ont pas de reponse claire, ou seulement des debuts de reponses, merci de me dire simplement comment on peut approcher au moins un debut de reponse....
-----

[inviteec0d6e6f]

Salut,

A l'instant "epsilon" du big bang cette valeur etait definie ?

La densité d'énergie de la singularité d'un trou noir est-elle définie ?
non. Car elle est infinie.
Alors celle de la singularité initiale, je te laisse deviner !

[calculair]

Bonjour,

Densite infini, pour un volume infiniment petit peut conserver le principe de la conservation de l'energie et donc le produit de cette densite par le volume trés petit reste constant à la valeur de l'energie totale de l'univers.

Bref cela ne diverge pas si le principe de la conservation de l'energie est respecté

[invite79aadfd3]

Bonjour les astrophysiciens.

Le principe de la conservation de l'energie, a priori n'a jamais eté violé.

Avez-vous entendu parler des inégalités de Heisenberg ? C'est un bel exemple de non conservation de l'énergie (sur des échelles de temps d'autant plus courtes que le violation est grande, certes).

Je suppose que cette règle est universelle.

Vous faites une erreur de raisonnement ! Ce « principe » comme vous dites résulte d'une démonstration mathématique, qui vous explique son domaine de validité. En l'occurrence, la cosmologie n'en fait pas partie.

Alors si E est l'énergie totale de l'univers dE/dt = 0 depuis des millions d'années...

Non, cf ci-dessus, vous n'avez pas conservation de l'énergie en cosmologie, sauf cas très particulier.

Questions
peut on chiffrer l'energie totale de l'univers ?

Oui, mais il faut bien préciser de quoi on parle et comment on mesure les choses.

Connait on sa valeur ?

Oui. C'est le produit de la densité d'énergie par le volume considéré. Si vos appliquez ça à tous l'univers et que celui-ci est infini, vous trouvez l'infini...

A l'instant "epsilon" du big bang cette valeur etait definie ?

Dès que l'expansion suit un régime ne relevant plus de la gravité quantique, oui.

A l'instant 0 cette valeur peut elle être prise comme reference ?

Non, car selon toute vraisemblance, votre "0" correspond à une époque où règne la gravité quantique.

[A voir en vidéo sur Futura]

[calculair]

Bonjour

Merci pour cette reponse point par point

Prenons le point N° 1

Si je prends la vision d'Heisemberg

Delta E * Delta T >= h /4 pi

Evidement si je prends un delta T tres petits , de l'origine de l'univers au temps epsilon, l'erreur sur l'energie est au mieux
Delta E = h/( 4Pi epsilon)

Mais il s'agit que d'une erreur, mais pas une energie totale...

si on fixe epsilon par exemple 1 s ou 1/1000 s le calcul du delta E est facile, toute les constantes sont connues....

Si delta T = 20 000 000 000 d'années l'erreur sur E devient negligeable...

[Deedee81]

Salut,

Si je prends la vision d'Heisemberg
Delta E * Delta T >= h /4 pi
Evidement si je prends un delta T tres petits , de l'origine de l'univers au temps epsilon, l'erreur sur l'energie est au mieux
Delta E = h/( 4Pi epsilon)

Attention avec ce genre de calcul.

D'une part cette incertitude sur l'énergie n'est pas "utilisable" (c'est comme pour l'absorption - émission d'un photon par un atome, si l'état excité est fortement instable, à très courte durée de vie, l'énergie ne sera pas hautement précise et la raie légèrement élargie, mais au total sur de longues durées, avant et après l'état excité, l'énergie est parfaitement conservée).

Cela me semblait d'ailleurs transparaitre de ton message mais ce n'est pas clair (flou quantique ? )

D'autre part, cette analyse est valable pour un processus de courte durée vu de "l'extérieur". Impossible de dire si cela peut s'appliquer à l'origine de l'univers (d'autant que les théories actuelles de gravitation quantique semblent toutes dire que l'instant 0 n'existe pas, c'est une transition avec un pré bigbang).

Il vaut mieux éviter les réflexions quantiques. De toute façon, l'énergie de l'univers n'est pas une grandeur bien définie. Elle l'est à la manière dont alain_r la décrit (densité d'énergie * volume). Mais....
- Il y a l'énergie du champ gravitationnel, qui est une grandeur très mal définie (elle ne se définit solidement que... de l'extérieur ! Par exemple par une analyse keplerienne).
- La forme de l'univers (et donc son volume) n'est pas une grandeur parfaitement nette (because variété riemanienne de la RG, ce n'est précis que si le principe cosmologique est strictement juste or on sait très bien qu'il n'est correct au mieux qu'à très grande échelle).

Pour ce qui est de l'énergie de l'univers, avec la définition d'Alain_r, tu peux prendre la densité critique actuelle.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Densit%C3%A9_critique
(qui est à peu près la densité de l'univers)
Tu multiplies ça par le volume de l'univers observable (le seul dont on soit a peu près sur ) (attention, ce n'est pas 13.6 millard d'années car l'univers a continué a grandir après avoir émis sa lumière, donc environ 45 milliards d'années lumière).
http://fr.wikipedia.org/wiki/Univers_observable

Tu obtiendras ainsi un ordre de grandeur sur la quantité d'énergie de "notre" univers (celui qu'on peut voir).

Voir aussi "contenu de l'univers" dans le dernier lien.

[calculair]

Bonjour

J'ai fait le calcul

Le resultat est pour l'energie de l'univers 1,5 * 10⁶⁰joules. à quelque chose près !!

Cette energie est supposée être constante, si non il faut expliquer les variations

Cette energie est elle celle du Big Bang ??

[invite7ce6aa19]

Bonjour

J'ai fait le calcul

Le resultat est pour l'energie de l'univers 1,5 * 10⁶⁰joules. à quelque chose près !!

Cette energie est supposée être constante, si non il faut expliquer les variations

On ne peut pas parler de l'énergie de l'univers dans son ensemble mais seulement de la densité d'énergie par unité de volume ou plutôt de co-volume.

En général les cosmologistes donnent les résultats en énergie de masse. Tu trouveras certainement les résultats sur wikipedia ou dans la bibliothèque virtuelle de Futura.

Cette energie est elle celle du Big Bang ??

la réponse est non car le Big-Bang c'est une singularité mathématique de la RG et donc hors du cadre théorique de la RG.


Par contre il existent des considérations (raisonnable) d'énergie , cad testables, pour des périodes proches du Big-Bang (voir les scénarios inflationnaires)