Expansion de l'univers

[invite2eb55386]

bonjours a tous!
Je n'est pas bien compris la notion "d'expansion de l'univers".
Y a t-il, d'après des théories, une force, ou plutot un champs de force, auquels seraient soumis tous les objets de l'univers, responsable de l'expansion??
Ou y a t-il une autre facon d'interpreté l'expansion de l'univers, que par l'expression d'une force??

Pour poursuivre mon raisonnement, peut-on considérer que l'expansion de l'univers est liée à une force ( non caractérisée très clairement jusqu' à maintenant), qui deviendrait, à de très grandes echelles, prépondérante à la force gravitationnelle?????
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[invité576543]

Bonsoir,

Conseil: chercher expansion sur le forum, puis lire les centaines de messages sur le sujet

et le dossier sur la relativité générale...

Cordialement,

[BioBen]

J'aurai une petite question sur ce que j'ai lu dans un bouquin d'Hawking :
Lors de l'inflation, la densité est-elle réstée la même ? Si oui, est-ce du au fait que l'inflation (tout comme l'expansion) est subie par l'espace lui même, ce qui fait que si l'on prend une unité de volume préinflationnaire on va avoir disons N "objets" et en fait ce qui ce passe c'est que c'est uniquement l'unité de volume qui augmente donc juste après l'inflation il y a toujours N"objets" dans une unité de volume.

Si ce que je dis plus haut est correct, alors c'est toujours vrai maintenant : la densité est la même que lors du BigBang + Epsilon ?
Quels sont les mathématiques derrière ca ?

Merci

[deep_turtle]

Alors je ne suis pas sûr d'avoir compris ton raisonnement... Si la phase d'inflation est due à l'énergie d'un champ quantique dont l'équation d'état est de la forme , alors l'augmentation de volume libère une énergie ce qui est pile l'énergie nécessaire pour que la densité d'énergie finale soit égale à la densité d'énergie initiale : avant l'expansion de dV, un volume V contient une énergie , après le volume V+dV contient l'énergie . Du coup, la densité d'énergie est bien constante...

[A voir en vidéo sur Futura]

[BioBen]

Alors je ne suis pas sûr d'avoir compris ton raisonnement...

Dans un bouquin d'Hawking, il dit que l'inflation n'a pas modifié la densité d'energie (<=> Densité(avantInf) = Densité(aprèsInf)).
Ma question est quelle en est la raison et comment cela se montre mathématiquement ? (si c'est pas trop chaud)

Je propose une début de piste pour expliquer le fait que la densité d'energie reste constante malgrés le fait que le volume de l'univers augmente : mon idée est que l'inflation n'étant en réalité qu'une dilution de l'espace, un volume-unité préinflationnaire sera plus petit qu'un volume-unité post-inflationnaire.
Je vais tenter d'imager mon idée :
Représente toi une feuille de papier (du papier élastique ) que tu quadrilles. Dans chaque case tu mets quelques haricots. La densité moyenne est alors de 5haricots/case.
Mon idée revient à dire que l'inflation c'est simplement le fait d'étirer la feuille. Au final, aucun haricot n'a changé de case, il y a toujours autant de cases, mais elles sont "plus grandes". Comme il y a autant de haricots et de cases, bah la densité n'a pas changée.

Alors je ne suis pas sûr d'avoir compris ton raisonnement

Je suis pas sûr d'avoir trop compris le tien non plus Je reconnais très bien les formules de thermo, mais pas mon problème vient de leur utilisation :
c'est la densité d'energie ?
Si c'est le cas ma question revient à dire : pourquoi n'a-t-on pas . Dans tes équations d'après ce que je comprend tu supposes directement que est indépendant de V*, ce qui te permet d'écrire ta dernière ligne.

*Sinon on aurait je crois...

[deep_turtle]

Dans tes équations d'après ce que je comprend tu supposes directement que est indépendant de V

Non, car la formule que j'indique n'est pas la différentielle de (et au fait, oui rho c'est la densité d'énergie...). Ce que je fais, c'est que je calcule l'énergie E avant expansion de dV, ainsi que l'énergie gagnée (sic) par le travail des forces de pression lors de cette expansion. C'est rho qui intervient dans ces deux expressions. J'obtiens ainsi l'énergie totale E+dE contenue dans le volume V+dV. En faisant le rapport, on voit que rho est constant...

Ta formule serait juste si j'avais écrit que , puis différencié cette expression "bêtement". J'aurais obtenu . Si j'avais supposé que le système est isolé et n'échange rien avec l'extérieur, j'aurais écrit que dE=0. Or c'est faux, le système échange du travail via les forces de pression et dE=dW, soit et donc .

[BioBen]

Oki c'est bien plus clair alors
Oui moi je pensais que c'était une bete différentielle mais en fait je crois que c'est surtout parce que j'arrivais pas trop à visualiser le problème.

Merci beaucoup pour les clarifications.

Je continue un peu sur cette voie (approfondir un point précis)
On constate avec ces formules que
Or donc donc
Est-ce là la fameuse energie noire ? (pression globlement négative -> effet "opposé" à celui de la gravité)

[deep_turtle]

C'est quelque chose de similaire dans ses effets, mais ce n'est probablement pas la même cause dans le cas de l'énergie noire et de l'inflation. L'énergie noire n'a commencé à jouer un rôle que très tard dans l'histoire de l'Univers, avant sa densité était très faible (en particulier aussi tôt que l'inflation, elle était très probablement complètement négligeable).

[BioBen]

Ok, merci pour les corrections et eclaircissements.
Benjamin