Vide quantique et Big Bang

[Ignatius84]

Salut à tous,

une question qui me turlupine sévèrement depuis des mois :

si j'ai bien compris la théorie actuelle (à la mode on va dire) du Big Bang, ce dernier est dû à une transition de phase du minimum d'énergie du vide quantique. En résumé, je comprends que : les observations du vide quantique montrent une génération "spontanée" de paires de particules dites virtuelles (particule/antiparticule) car possédant trop peu d'énergie pour être "réelles" ; par transposition on théorise que le Big Bang provient d'une transition de phase analogue du vide quantique pré Big Bang mais avec un minimum d'énergie beaucoup, beaucoup plus élevé (et donc une génération beaucoup plus élevée d'énergie donc de particules) entraînant le dit Big Bang.

Si cela est juste ça me perturbe beaucoup : pourquoi considérer que le vide quantique pré Big Bang est identique en fonctionnement (en tant que champ ou ce qu'on veut) au vide quantique observé aujourd'hui "dans" le Big Bang ? De plus que devient l'espace, d'où "sort"-il ? Nous sommes dans le Big Bang, dans l'espace induit par ce BB, et nous supposons que c'est ce "même" vide, lors d'une transition de phase extrême (si on peut dire) est à l'origine de l'espace ? N'est-ce pas étrange ?

Un des corolaires à cette manière de voir est que l'énigme de l'antimatière n'en est une que dans notre "référentiel de vide" (je vais l'appeler comme ça hein), rien ne permet d'affirmer que lors de cette transition de phase du vide pré Big Bang les conditions différentes engendraient les mêmes causes (à savoir la symétrie matière-antimatière), si ?

Est-ce un paradigme qui se discute ou totalement admis ?

Merci
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[zebular]

bonjour
interessant,peut on appliquer la physique d aprés big bang avant lui,en fait.c est ça?
c est ce que je comprend.

[Gilgamesh]

Salut à tous,

une question qui me turlupine sévèrement depuis des mois :

si j'ai bien compris la théorie actuelle (à la mode on va dire) du Big Bang, ce dernier est dû à une transition de phase du minimum d'énergie du vide quantique. En résumé, je comprends que : les observations du vide quantique montrent une génération "spontanée" de paires de particules dites virtuelles (particule/antiparticule) car possédant trop peu d'énergie pour être "réelles" ; par transposition on théorise que le Big Bang provient d'une transition de phase analogue du vide quantique pré Big Bang mais avec un minimum d'énergie beaucoup, beaucoup plus élevé (et donc une génération beaucoup plus élevée d'énergie donc de particules) entraînant le dit Big Bang.

On n'explique pas la différence d'énergie entre deux vide en supposant que l'un crée plus de particules virtuelles que l'autre.

Le différentiel, pour autant qu'on arrive à s'en faire une représentation théorique correcte, ce qui pour l'instant n'est pas acquis, serait plutôt à rechercher dans la différence de compensation entre la contribution positive des bosons et celle négative des fermions.

Si cela est juste ça me perturbe beaucoup : pourquoi considérer que le vide quantique pré Big Bang est identique en fonctionnement (en tant que champ ou ce qu'on veut) au vide quantique observé aujourd'hui "dans" le Big Bang ?
De plus que devient l'espace, d'où "sort"-il ? Nous sommes dans le Big Bang, dans l'espace induit par ce BB, et nous supposons que c'est ce "même" vide, lors d'une transition de phase extrême (si on peut dire) est à l'origine de l'espace ? N'est-ce pas étrange ?

Un des corolaires à cette manière de voir est que l'énigme de l'antimatière n'en est une que dans notre "référentiel de vide" (je vais l'appeler comme ça hein), rien ne permet d'affirmer que lors de cette transition de phase du vide pré Big Bang les conditions différentes engendraient les mêmes causes (à savoir la symétrie matière-antimatière), si ?

Est-ce un paradigme qui se discute ou totalement admis ?

Par défaut on considère que les lois les plus fondamentales, fondées sur des symétries (CPT) sont respectées de la même façon, même si les paradigme de symétrie brisée arrive facilement. Mais sauf exigence particulière, on va considérer que les lois sont les mêmes, sinon je ne vois pas sur quoi fonder la réflexion.

[Ignatius84]

@ Zebular : oui, c'est en substance un bon résumé de l'esprit de la question.

@ Gilgamesh : je me doutais que la partie " par transposition on théorise que le Big Bang provient d'une transition de phase analogue du vide quantique pré Big Bang mais avec un minimum d'énergie beaucoup, beaucoup plus élevé (et donc une génération beaucoup plus élevée d'énergie donc de particules) entraînant le dit Big Bang." était un résumé un peu facile et certainement faux.

Pour ce qui est de l'invariance CPT, je comprends bien qu'il faut un cadre de réflexion sinon on ne peut rien dire (c'était d'ailleurs le cas de la théorie du BB des années 50/70 si j'ai bien compris, tant qu'on restait dans un cadre purement relativiste). Mais c'est tout de même la question de l'espace qui me chiffonne : il semble être là, à partir du BB, d'abord en inflation puis en expansion, il est "là", point.

J'ai l'impression que la théorie du BB par changement d'état du vide ne considère que l'énergie (matière etc) et pas l'espace, ou bien il présuppose que l'énergie et l'espace vont de paire, ce qui m'a toujours semblé implicite et intéressant, mais au sujet duquel je n'ai jamais rien lu.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

@ Zebular : oui, c'est en substance un bon résumé de l'esprit de la question.

@ Gilgamesh : je me doutais que la partie " par transposition on théorise que le Big Bang provient d'une transition de phase analogue du vide quantique pré Big Bang mais avec un minimum d'énergie beaucoup, beaucoup plus élevé (et donc une génération beaucoup plus élevée d'énergie donc de particules) entraînant le dit Big Bang." était un résumé un peu facile et certainement faux.

Pour ce qui est de l'invariance CPT, je comprends bien qu'il faut un cadre de réflexion sinon on ne peut rien dire (c'était d'ailleurs le cas de la théorie du BB des années 50/70 si j'ai bien compris, tant qu'on restait dans un cadre purement relativiste). Mais c'est tout de même la question de l'espace qui me chiffonne : il semble être là, à partir du BB, d'abord en inflation puis en expansion, il est "là", point.

J'ai l'impression que la théorie du BB par changement d'état du vide ne considère que l'énergie (matière etc) et pas l'espace, ou bien il présuppose que l'énergie et l'espace vont de paire, ce qui m'a toujours semblé implicite et intéressant, mais au sujet duquel je n'ai jamais rien lu.

Disons que de façon pragmatique, on applique la loi

Pour le vide et la matière -> TQC
Pour l'espace-temps -> RG

Et la RG nous dis précisément comment former la géométrie de l'espace temps en fonction de son contenu. Et donc on considère en ce sens précis, celui donné par l'équation d'Einstein, que l'énergie et l'espace sont reliés par des lois.

[shub22]

Si cela est juste ça me perturbe beaucoup : pourquoi considérer que le vide quantique pré Big Bang est identique en fonctionnement (en tant que champ ou ce qu'on veut) au vide quantique observé aujourd'hui "dans" le Big Bang ? De plus que devient l'espace, d'où "sort"-il ? Nous sommes dans le Big Bang, dans l'espace induit par ce BB, et nous supposons que c'est ce "même" vide, lors d'une transition de phase extrême (si on peut dire) est à l'origine de l'espace ? N'est-ce pas étrange ?

Cette question est aussi un peu la mienne.
Pourquoi supposer forcément qu'avant le Big Bang il y avait un vide et si cela s'avérait vrai -ce qui se peut après tout!-, s'agissait-il bien du même vide, c'est-dire la mer de Dirac remplie de particules virtuelles baignant dans le champ de Higgs ?
De toute façon la théorie (quantique et relativité, TQC) s'arrête avant le mur de Planck et a fortiori donc avant le Big Bang: je ne vois pas sur le plan scientifique finalement où est le problème.
Evidemment si'l s'avèrait que l'énergie sombre est la source de multivers, tout s'éclairerait d'une certaine façon et cela montrerait que notre univers -et ce qu'il contient- peut générer d'autres univers.

[Andrei2010]

Pourquoi supposer forcément qu'avant le Big Bang il y avait un vide et si cela s'avérait vrai -ce qui se peut après tout!-, s'agissait-il bien du même vide, c'est-dire la mer de Dirac remplie de particules virtuelles baignant dans le champ de Higgs ?

Pourquoi ? Parce que sur "le territoire derrière le mur de Plank" on peut supposer ce qu'on veut, à condition que ce soit un minimum scientifique...

[Gilgamesh]

Cette question est aussi un peu la mienne.
Pourquoi supposer forcément qu'avant le Big Bang il y avait un vide et si cela s'avérait vrai -ce qui se peut après tout!-, s'agissait-il bien du même vide, c'est-dire la mer de Dirac remplie de particules virtuelles baignant dans le champ de Higgs ?
De toute façon la théorie (quantique et relativité, TQC) s'arrête avant le mur de Planck et a fortiori donc avant le Big Bang: je ne vois pas sur le plan scientifique finalement où est le problème.
Evidemment si'l s'avèrait que l'énergie sombre est la source de multivers, tout s'éclairerait d'une certaine façon et cela montrerait que notre univers -et ce qu'il contient- peut générer d'autres univers.

Dans le théorie de l'inflation, il s'agit, bien d'un autre vide, mais le niveau d'énergie en toute hypothèse n'atteint pas un niveau "planckien" (sinon on a un problème avec la production de monopôle).

[shub22]

merci de votre réponse mais il va me falloir d'intenses recherches pour la comprendre. A mon niveau bien sûr...
Mais comme il y a une page entière sur ce site qui y est consacré je crois que je vais devoir me plonger dedans
en gros on admet depuis Dirac l'existence de monopôles même s'ils ont été introuvables dans la nature depuis leur existence supposée, existence qui cadrerait de façon scientifique avec le Big Bang disent-ils
En tout cas cette théorie des monopôles est utilisée dans la théorie M
Merci