La théorie du BingBang et les trous noirs

[invite7898439a]

Salut j'aurais une petite question sur la théorie qui stipule que le bigBang était une boule d'énergie condensé qui explosa et créa l'univers tels qu'on la connais,


Donc voilà, ce bigbang à t0 (temps initiale avant explosion) ils détient bien toute la masse de l'univers non? (1)
L'univers est en expansion donc à t0 il est "petit"? (2)
Donc cette boule d'énergie est concentre? (3)

Alors pourquoi l'univers c'est agrandi? Cette boule devais avoir une force gravitationnelle hors norme comment de la matière à peu s'éloigné de son centre de gravité? On dit que rien ne peut échapper à la force gravitationnel d'un trou noirs donc comment quelque chose qui à une force gravitationnel supérieur à un trou noirs peu laissé s'éloigné des particules? (4)

Si des particule à bien pu sortir de se champs gravitationnel, et si on considère que les hypothèse de voyages dans le temps soi possible et qu'on pourrais donc retourner dans le temps, on trouverais là alors assez d'énergie pour dépasser la vitesse de la lumière non?
Donc l'énergie pour dépasser la vitesse de la lumière existe dans un espace-temps? (5)

J'ai numéroter des question 1,2,3,4,5 C'est surtout la réponse au 4 qui m'interreste, les autres son là pour que si vous voulaient me corriger x)
Pouvais vous faire des réponse simple? (niveau élève de première S enfin qui passe en terminal)
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[invite80fcb52e]

Salut j'aurais une petite question sur la théorie qui stipule que le bigBang était une boule d'énergie condensé qui explosa et créa l'univers tels qu'on la connais,

Cette phrase est fausse. Il n'y a pas d'explosions, l'expansion n'est pas un déplacement de matière, mais un agrandissement des distances entre objets immobiles.

[invite7898439a]

Si il n'y a pas eu d'explosion pourquoi les objets s'éloigne? oO
Il s'éloigne comme sa --' pour le kiff il s'en foute de la gravité ><

[invite80fcb52e]

La gravité te dit que l'univers ne peut pas être statique, il est soit en expansion soit en contraction. La gravité agit sur le taux d'expansion, en ralentissant l'expansion.

Il s'avère qu'il est en expansion, c'est comme ça, on peut pas changer les observations. Le "pourquoi" la science n'y réponds pas.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Zefram Cochrane]

Salut j'aurais une petite question sur la théorie qui stipule que le bigBang était une boule d'énergie condensé qui explosa et créa l'univers tels qu'on la connais,

Bonjour, le Big Bang n'est pas une boule condensée d'énergie qui exolose mais on va dire une boule d'esapce-temps empli d'énergie condensée en expansion.

Donc voilà, ce bigbang à t0 (temps initiale avant explosion) ils détient bien toute la masse de l'univers non? (1)

normalement oui.

L'univers est en expansion donc à t0 il est "petit"? (2)

Deux remarques l'expansion c'est le volume d'espace-temps qui augmente, l'explosion c'est un volume d'espace-tems qui augmente dans un autre volume d'espace-temps.
Théoriquement, à T=0 le volume de l'univers aurait même pu être réduit à un point appelé singularité. Qu'est ce qu'une singularité? c'est un point défini comme une boule qui peut s'insérer dans une autre boule aussi petite soit-elle.
SI je n'en ai pas apporter cette précision plus tôt c'est par ce qu'une singularité trahit notre capacité à décrire, dans ce cas un volume d'espace-temps, en deça d'une certaine limite. c'est pour cela que l'on dit parfois que l'Univers est né à 1E-43seconde, cela veut dire qu'on ne peut décrire un temps plus petit que ce temps de Planck. Mais par contre cela ne veut pas dire non plus qu'un temps 1E-50 seconde n'existe pas non plus. Cela veut dire que nous serons incapables de le mesurer et que l'âge de l'Univers que nous pouvons mesurer est K fois 1E-43s. Donc on ne sait pas si cette singularité 'initiale' a exsité réellement ou si elle s'inscrivait dans un contexte plus large.

Donc cette boule d'énergie est concentre? (3)

A priori oui.

Alors pourquoi l'univers c'est agrandi? Cette boule devais avoir une force gravitationnelle hors norme comment de la matière à peu s'éloigné de son centre de gravité? On dit que rien ne peut échapper à la force gravitationnel d'un trou noirs donc comment quelque chose qui à une force gravitationnel supérieur à un trou noirs peu laissé s'éloigné des particules? (4)

pourquoi l'univers est il en expansion, j'ignore personnellement la réponse. Par contre pour la force gravitationnelle, je pense que la masse a été relativement homogène jusqu'à l'émission du fond diffus cosmologique (CMB) 380 000 ans après la naissance de l'Univers (si bien sur l'énergie pouvait prendre la forme de particules disposant d'une masse) ce qui explique que quelque soit ou on se trouve dans l'Univers, à cette époque là on ne soit pas attiré par quoi que ce soit, parce qu'on est attiré par tout ( c'est ce qui se passe si tu te trouves à l'intérieur d'une sphère creuse, la distribution de la masse et la distance par rapport à chaque élément de cette masse fait que quelque soit ta position à l'intérieur de cette sphère, tu es en apesanteur.

Si des particule à bien pu sortir de se champs gravitationnel, et si on considère que les hypothèse de voyages dans le temps soi possible et qu'on pourrais donc retourner dans le temps, on trouverais là alors assez d'énergie pour dépasser la vitesse de la lumière non?

les particules n'ont pu sortir du champs gravitationnel (même si je crois que c'est possible du fait de l'expansion que deux galaxies soient déconnectées d'un point de vue spatio-temporel / gravitationnel mais cela mérite un complément d'explication de gens comme G$loubiscapule et la réponse n'est pas simple)
par contre pour plusieurs raisons :thermodynamique entre autre et parce que cela rentre en contradiction avec le fameux adage : rien ne se créet, rien ne se perd tout se transforme tiré de la conservation de l'énergie dans un système fermé comme l'est considéré l'univers, il est impossible de remonter le temps. A priori, pour remonter le temps, il faudrait dépasser la vitesse de la lumière.
Par ailleurs, on ne peut parler d'énergie que dans le contexte d'échange d'énergie c'est à dire on prend de l'énergie dans un système pour la restituer dans un autre. Par exemple un avion vole moins vite dans un air chaud que dans un air froid. Pourquoi? parce qu'il communique moins d'énergie du fait de la combution du carburant à un air chaud qu'à un air froid.

Donc l'énergie pour dépasser la vitesse de la lumière existe dans un espace-temps? (5)

je pense que cette question n'a plus beaucoup de sens, n'est-ce-pas?

Cordialement, et bienvenue parmi nous.
Zefram

[invite7898439a]

tu veut dire qu'on ne sait pas pourquoi l'univers est en expansion

[Garion]

En fait, il ne faut pas considérer le big bang comme une boule, c'est complètement faux (qu'on parle de matière ou d'espace-temps, c'est pareil). Ce n'était pas une boule. A la limite ça aurait pu être une hyper-sphère.
Le big bang, c'est un modèle qui dit que plus on remonte dans le temps, plus l'univers était chaud et dense. Mais attention, on ne parle pas d'une concentration de chaleur et matière en un endroit précis de l'espace. C'est l'univers dans son intégralité qui était dans cet état. C'est à dire que si l'univers est aujourd'hui infini, c'est qu'il l'a toujours été. S'il est fini, c'est qu'il s'agit d'un univers fini sans bord (quand on part dans une direction on revient par l'autre coté), dans ce cas là distance pour en faire le tour ne fait que s'agrandir.
Donc pas besoin d'explosion pour lutter contre la gravité comme tu le pensais étant donné que l'univers était homogène, la matière était soumise à une gravité équivalente dans toutes les directions.

L'expansion ou la contraction est un phénomène naturel d'après la relativité générale. Pour l'anecdote, Einstein, qui croyait que l'univers était statique à rajouté arbitrairement une constante dans ses équations pour éviter justement que l'univers ne soit en expansion ou en contraction.
On ne sait pas pourquoi l'univers est en expansion, mais on sait comment. De la même manière qu'on ne sait pas pourquoi les différentes forces existent (gravité, électromagnétisme, etc..), mais on sait comment elles agissent.

En revanche, les observations montrent que l'expansion de l'univers est en accélération depuis quelques milliards d'années, et ça, ce n'est pas vraiment prévu. Et pour l'instant, on cherche ce qui pourrait le provoquer.

[invite7898439a]

ah ok j'ai compris grace à ton truc de sans bord merci x) c'est comme si t'avais répondu à une question existentiel pour moi xD mici mici

[invitecaa8f314]

Si l'univers est infini, est-ce que cela veux dire que la quantité de manitiere que l'univers contient est également infinie ?

[Deedee81]

Salut,

Si l'univers est infini, est-ce que cela veux dire que la quantité de manitiere que l'univers contient est également infinie ?

Probablement, mais on n'a aucune certitude car on ne voit qu'une partie de l'univers (l'univers observable = la région d'où la lumière a eut le temps de nous parvenir depuis le début de l'expansion).

On pourrait très bien n'être qu'une "île" de matière de (au pifomètre) 1000 milliards d'année-lumière dans un univers infini asymptotiquement plat (très très très loin, il ne présente plus de courbure car plus de matière). C'est une solution tout à fait possible de la relativité générale et on ne peut donc pas l'exclure.

[invitecaa8f314]

En partant de ce principe d'ile de matiere, le big bang ne concernerait alors que cette matière ? L'expansion d'espace-temps entre des objets immobile n'a de sens que si il y a présence de ces objet, non ?
Au delà de cette ile matière, l'expansion de l'unvers a-t-elle ensore un sens si il y a le vide absolu ?

Sinon, cette idée d'ile m'intrigue car elle laisse imaginer qu'il pourrait y avoir d'autre iles de matiere, et d'autres big bang, sans inter-action les uns avec les autres (en supposant une expansion dans le vide entre ces iles, qui rend impossible toutes interractions).

[invitecaa8f314]

Est-ce que la question du "pourquoi" en science, et plus particulèrement au sujet de l'expansion de l'univers à un sens ? Le pourquoi sous-entendent qu'il y a une raison, or l'univers n'a a priori pas de raison d'être, il est.

[Deedee81]

En partant de ce principe d'ile de matiere, le big bang ne concernerait alors que cette matière ?

En effet.

Dans ce cas là c'est vraiment une "explosion".

L'expansion d'espace-temps entre des objets immobile n'a de sens que si il y a présence de ces objet, non ? Au delà de cette ile matière, l'expansion de l'unvers a-t-elle ensore un sens si il y a le vide absolu ?

Ma foi, si l'univers s'étend au-delà, il y a bien quelque chose : le champ gravitationnel.

Mais sans faire de grands calculs je subodore que la "big bang" ne concernerait essentiellement que la partie "ile de matière".

Sinon, cette idée d'ile m'intrigue car elle laisse imaginer qu'il pourrait y avoir d'autre iles de matiere, et d'autres big bang, sans inter-action les uns avec les autres (en supposant une expansion dans le vide entre ces iles, qui rend impossible toutes interractions).

C'est une version possible des "multivers" (avec ou sans ile d'ailleurs, il suffit d'avoir des zones très éloignées dans l'univers complet) parmi les quelques dizaines de spéculations de ce type

Est-ce que la question du "pourquoi" en science, et plus particulèrement au sujet de l'expansion de l'univers à un sens ? Le pourquoi sous-entendent qu'il y a une raison, or l'univers n'a a priori pas de raison d'être, il est.

Actuellement, la question n'a pas de sens. Il pourrait y avoir un sens plus tard si nos théories et observations vont au-delà.

Ca arrive souvent en physique. Les "pourquoi" deviennent des "comment".

Exemple : la gravité de Newton dit que les corps s'attirent à distance. La question est pourquoi ? Ses contemporains n'aimaient pas ça car une telle action à distance mystérieuse leur paraissait métaphysique. Mais Newton refusait de répondre à ce pourquoi car la science décrit les choses telles qu'elles sont sans dire pourquoi elles sont ainsi. Une attitude très moderne !

Puis est venue la gravité d'Einstein. Maintenant on sait comment ça marche : l'attraction se produit à distance, de proche en proche, à travers la courbure de l'espace-temps. Le comment d'Einstein répond au pourquoi de Newton. Evidemment, d'autres pourquoi apparaissent : pourquoi la matière courbe l'espace-temps ? On ne sait pas. La solution viendra peut-être de la théorie des cordes ou de la gravitation quantique à boucles. C'est un jeu sans fin. Chaque réponse soulève de nouvelles questions.

Donc, ne perdons pas espoir, certaines questions actuellement sans réponse voire sans aucun sens auront peut-être des réponses plus tard (pour nous ou nos arrières petits enfants). Ou (c'est fréquent) les questions actuelles évoluées car posées telles quelles elles peuvent être inappropriées ou trop naïves.

[invite20ae9842]

Bonjour.

Salut,



Probablement, mais on n'a aucune certitude car on ne voit qu'une partie de l'univers (l'univers observable = la région d'où la lumière a eut le temps de nous parvenir depuis le début de l'expansion).

On pourrait très bien n'être qu'une "île" de matière de (au pifomètre) 1000 milliards d'année-lumière dans un univers infini asymptotiquement plat (très très très loin, il ne présente plus de courbure car plus de matière). C'est une solution tout à fait possible de la relativité générale et on ne peut donc pas l'exclure.

Et à la périphérie de ton "île", la gravitation est orientée vers l'intérieur, et en remontant le film à l'envers, tu te retrouves forcément à un moment ou la densité de l'univers est suffisante pour qu'il aille plutôt vers le trou noir.
Ce qui permet d'éviter cette difficulté, c'est justement l'homogénéïté de l'univers sur toute son étendue, et par conséquent l'absence de tout bord quel qu'il soit (même fait de vide).
C'est pourquoi on parle d'univers fini sans bord ou infini, mais relativement homogène quand même.

Amicalement, Alain

[Deedee81]

Salut,

Et à la périphérie de ton "île", la gravitation est orientée vers l'intérieur, et en remontant le film à l'envers, tu te retrouves forcément à un moment ou la densité de l'univers est suffisante pour qu'il aille plutôt vers le trou noir.

ah oui, tu as raison.

Ta remarque me fait douter.

Effectivement, un tel univers est une solution des équations d'Einstein mais je ne suis pas sûr qu'un tel univers puisse résulter d'une expansion. Il ne pourrait peut-être être qu'en contraction.

Qui se lance dans le calcul ?

[Gilgamesh]

Bonjour.
Et à la périphérie de ton "île", la gravitation est orientée vers l'intérieur, et en remontant le film à l'envers, tu te retrouves forcément à un moment ou la densité de l'univers est suffisante pour qu'il aille plutôt vers le trou noir.

Pas si la pression est négative (cas d'un univers inflationnaire), si je ne m'abuse.

[invitecaa8f314]

Ptite question de gros néophite : toute la matière "aspirée" par le trou noire, se trouve-elle dans le trou noir ? Si ma question est mal posée ou n'a pas de sens, prière de me corriger Si il n'y a pas de réponse, bah tant pis

[Deedee81]

Salut,

Ptite question de gros néophite : toute la matière "aspirée" par le trou noire, se trouve-elle dans le trou noir ?

Ma foi, en théorie, oui. Mais comment vérifier ?

[invitecaa8f314]

Je ne pense pas qu'on puisse le vérifier directement, mais si un trou noir grossit en aspirant de la matière, sa signifierait a priori que la matière se trouve dans le trou noir, non ? Si il y avait une "fuite", il n'y aurait pas de raison pour qu'il y ait des trou noirs de masse ou de taille différente.

[Deedee81]

Je ne pense pas qu'on puisse le vérifier directement, mais si un trou noir grossit en aspirant de la matière, sa signifierait a priori que la matière se trouve dans le trou noir, non ? Si il y avait une "fuite", il n'y aurait pas de raison pour qu'il y ait des trou noirs de masse ou de taille différente.

En fait, vu de l'extérieur, un trou noir est comme "gelé" (dilatation du temps extrême). Même si la matière fuyait ailleurs on en saurait rien (il existe d'ailleurs des configurations de ce type, style trous de ver, sauf qu'un corps en effondrement n'aboutit théoriquement pas à ce genre de configuration).

Par contre, si de la matière tombe dedans il grossit (et son "évaporation de Hawking" le fait maigrir), mais là ça vient de l'extérieur, ça influence ce qu'on voit.

[invitecaa8f314]

Juste pour confirmation, il n'est pas possible qu'un trou noir explose en supernova a force d'accumuler de la matière ?

[Garion]

Pas dans les théories actuelles. En revanche, s'il n'y avait pas l'apport du fond diffus cosmologique, il s'évaporerait de plus en plus vite à tel point qu'a un moment cela finirai par ressembler à une explosion.

[Garion]

Petite question pour les experts. En l'absence d'apport d'énergie (pas de fond diffus cosmologique ni de poussières). Quelle serait la masse d'un trou noir à, par exemple, 1s de la fin de son évaporation ? Et à 10s ?
C'est pour me faire une idée de ce que pourrait donner la fin "explosive" d'un trou noir.
Merci d'avance.