Notre terre qui etes aux cieux

[invite54165721]

c'est la nom du spectacle auquel j'ai assisté a Nice avec mon petit fils de 9 ans. Jean Louis Heudier astronome est seul
sur scene et raconte aux enfants l'histoire de l'univers. J'ai trouvé que c'était un peu dur parfois.
pour donner un exemple pour raconter l'histoire du big bang le noir se fait dans la salle et il dit que ca a été noir comme ca
pendant 300 000 ans car la matiere etait si dense que la lumiere ne pouvait passer.
A propos je me suis dit qu'entre le big bang et la naissance de la matiere les photons pouvaient circuler.
j'ai regardé les dossiers de FS. on y parle des particules virtuelles a ce moment.
les particules virtuelles actuelles semblent ne pas gener la course des photons.....
j'aimerais "éclairer" ce point.
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[LeMulet]

C'est plutôt ça le fin mot de l'histoire, rien à voir avec les particules virtuelles à mon avis :

Par exemple, on sait que 400 000 ans après l’origine, l’Univers devint transparent: les particules chargées qui constituaient un "plasma" en interaction avec la radiation se recombinèrent pour former des atomes neutres.

La lumière interagissant peu avec les atomes neutres était alors libre de se propager jusqu'à nous.

http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosbi...ine/niv1_1.htm

[Gilgamesh]

c'est la nom du spectacle auquel j'ai assisté a Nice avec mon petit fils de 9 ans. Jean Louis Heudier astronome est seul
sur scene et raconte aux enfants l'histoire de l'univers. J'ai trouvé que c'était un peu dur parfois.
pour donner un exemple pour raconter l'histoire du big bang le noir se fait dans la salle et il dit que ca a été noir comme ca
pendant 300 000 ans car la matiere etait si dense que la lumiere ne pouvait passer.
A propos je me suis dit qu'entre le big bang et la naissance de la matiere les photons pouvaient circuler.
j'ai regardé les dossiers de FS. on y parle des particules virtuelles a ce moment.
les particules virtuelles actuelles semblent ne pas gener la course des photons.....
j'aimerais "éclairer" ce point.

Effectivement, un brouillard lumineux me semblerait un image plus juste qu'un noir à l'écran...

Les photons sont là, et ils dominent le monde, en fait c'est toute la fraction relativiste de l'énergie qui domine le monde.

En relativité l'énergie E est donnée par :

E² = (mc²)² + (pc)²

La première partie est l'énergie de masse m et la seconde l'impulsion p. La fraction relativiste pc domine tant que l'univers est chaud. Si pc>>mc² ça signifie que les chocs entre particule sont susceptible de créer des couples de particule matière + antimatière. Donc l'univers est un capharnaüm de photons et de particules non pas virtuelle mais crées en couple qui s'annihilent puis sont recrée en permanence. La quantité p nécessaire à la création de paire dépend de m. Quand p (liée à la température) diminue en deça de ce seuil, il y se produit un "gel" de la réaction : plus aucun particule de cette masse n'est crée, et elle s’annihilent a proportion de leur section efficace et de leur taux de dilution (qui dépend du taux d'expansion au moment du gel). Il reste (ou pas) des survivantes et ce sont ces fossiles qui forment l'ensemble des particules actuelles.

[LeMulet]

Je corrige, car apparemment j'avais mal compris votre question...

Effectivement, un brouillard lumineux me semblerait un image plus juste qu'un écran noir...

Exact, et même plutôt un brouillard noir avec comme des micro-grains de lumière à, peine visibles (ca parait "presque noir") , donc dans les gris sombres.
Après, pour les couleurs ça dépend aussi des yeux qu'on a à ce moment, et comme je n'en avait pas encore des comme maintenant je ne peux pas préciser ce point.

[A voir en vidéo sur Futura]

[LeMulet]

Pour en revenir à une vision plus terre à terre.
Ne peut-on répondre plus simplement à la question en précisant la vitesse d'éloignement des "entités" entre-elles ?

[Gilgamesh]

Ah non, un brouillard éblouissant au départ et dont la luminosité décroit progressivement (comme si on allait du centre d'une étoile vers sa périphérie).

[invite54165721]

ma question concerne plus particulierement la période on la création de matiere n'a pas encore eu lieu.
ce n'est pas encore les interactions avec elle qui gene les photons

[LeMulet]

ma question concerne plus particulierement la période on la création de matiere n'a pas encore eu lieu.
ce n'est pas encore les interactions avec elle qui gene les photons

Dans ce cas vous vous situez avant la période 1/100000 ieme de seconde, moment d'apparition des premiers quarks et non pas 300000 ans.
Si par "matière" vous désignez le moment où la matière prédomine, avec les anihilations particules/antiparticules vous vous situez à 3 secondes environ, on est encore loin des 300000 ans.
Maintenant, si par "matière" vous entendez atomes (neutres car sous forme de plasma), vous vous situez à environ 3 minutes.
Et vers 300000 ans, les électrons libres du plasma peuvent se lier aux atomes neutres, ce qui permet aux photons de circuler.

j'imagine donc que finalement votre question se focalise sur la phase située entre 3 minutes et 300000 ans.
(Et je me demande à nouveau ce que les particules virtuelles ont à faire ici, (ou pas ...), car ça dépend du modèle, mais bon faisons simple)

Reste ensuite à savoir si votre question peut être répondue sans précaution, car je repose la question :
A quelle vitesse les "entités" s'éloignent-elles les unes des autres lors de cette phase ? (modèle complet : les particules virtuelles peuvent-elles devenir réelles dans ces conditions ? Ce qui rend les choses complexes.)
Doit-on tenir compte de la relativité sur ce point ?

[invite54165721]

dans le spectacle le noir se fait sur la scene quand le big bang a lieu.
je parle donc de la toute premiere période.

[Gilgamesh]

ma question concerne plus particulierement la période on la création de matiere n'a pas encore eu lieu.
ce n'est pas encore les interactions avec elle qui gene les photons

Les photons sont immédiatement en interaction avec toutes les particules du modèle standard, et au delà (fermions et bosons), en équilibre thermodynamique entre matière et antimatière.

[invite54165721]

Avant la grande inflation meme si les particules du modele standard etaient là de matiere virtuelle, elles devaient etre sans masse.
A propos la relation d'Einstein



sont elles valables vu que les masses au repos n'existent pas encore?

[Gilgamesh]

Avant la grande inflation meme si les particules du modele standard etaient là de matiere virtuelle, elles devaient etre sans masse.
A propos la relation d'Einstein



sont elles valables vu que les masses au repos n'existent pas encore?

Je ne pense pas utile de caractériser un "avant l'inflation". Je ne vois pas à quoi ça correspond dans le cadre du scénario maintenant classique d'inflation éternelle.

Disons donc que durant l'inflation, on est dans le vide, donc pas de particules. On a un champ scalaire Ф (il a le droit à un petit nom : l'inflaton) qui possède un potentiel V(Ф) qui est modélisé par un plateau en pente douce. Pendant tout cette phase de lente décroissance du potentiel, selon le mécanisme dit de "slow rolling" on considère que le taux d'expansion H ~ V(Ф) est constant. Dans ce cas, le facteur d'échelle augmente comme e^Ht (univers de De Sitter).

Puis V(Ф) plonge vers une valeur quasi-nulle. L'inflation s'achève et l'énergie potentielle V(Ф) est convertie en particules (bosons, fermions) à une échelle d'énergie de grand unification ~ 10¹⁶ GeV. L'univers est devenu maximalement chaud et dense. C'est le Big Bang classique. On peut employer la relation classique E²=(mc²)²+(pc)² et bien sûr toute les particules sont ultra-relativistes, c-à-d que pc>>mc². On est dans l'ère radiative et désormais H qui était constant, décroit fortement en partant de la valeur initiale extrêmement élevée qui caractérisait l'ère inflationnaire. Et la température T varie comme l'inverse du facteur d'échelle. Les particules sont produite par paires matière-antimatière en équilibre avec le rayonnement tant que kT > mc². Au cours du refroidissement, chaque champ de particules (Higgs, bosons d'interaction faible, quark, électron...) "gèlent" quand ses paires de particule sont trop massive pour être produite par les photons. Ces gels successifs aboutissent à la formation d'une population de particules fossiles, dont les principales sont : la matière noire dans l'hypothèse des Wimps, les neutrinos (fond fossile à 2K), les électrons, les protons et les neutrons qui vont réagir pour former les premiers noyaux.