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Changements d'état du vide



  1. #1
    Garion

    Changements d'état du vide


    ------

    Merci Gilgamesh pour ces explications, je pense avoir compris pourquoi le ralentissement de l'expansion de l'univers est contrée par cette énergie noire (mais j'ai du le relire 5 fois ).

    Mais il y a une chose que je ne comprend pas :
    - Si l'univers continue de s'étendre, un peu comme le changement de phase, ne devrait-il pas continuer à produire de la matière ? Il n'y a plus assez d'énergie ? Ce n'est pas un phénomène continu ?

    -----
    Dernière modification par Garion ; 21/09/2020 à 21h40.

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  3. #2
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : La mort thermique de l'univers remise en cause ?

    Citation Envoyé par Garion Voir le message
    Merci Gilgamesh pour ces explications, je pense avoir compris pourquoi le ralentissement de l'expansion de l'univers est contrée par cette énergie noire (mais j'ai du le relire 5 fois ).

    Mais il y a une chose que je ne comprend pas :
    - Si l'univers continue de s'étendre, un peu comme le changement de phase, ne devrait-il pas continuer à produire de la matière ? Il n'y a plus assez d'énergie ? Ce n'est pas un phénomène continu ?
    La densité d'énergie du vide actuel (si c'est bien cette densité d'énergie qui explique l'énergie sombre) c'est 70% de la densité critique ce qui représente qqchose de l'ordre du GeV/m3. C'est extrêmement peu, on est très proche de zéro (même si intégré sur tous les volume ça représente 70% de l'énergie du cosmos).

    Et un changement de phase, c'est un phénomène brutal (un saut quantique local) qui amène le système dans un nouvel état d'énergie de façon d'autant plus probable que l'écart d'énergie entre l'ancien et le nouvel état est élevé. Quand le niveau d'énergie du vide est grand-unifié ce saut vers un nouvel état est extrêmement probable. Quand on est dans le nouvel état de basse énergie très près de zéro, ce changement de phase est extrêmement peu probable. On suppose que ça pourrait se produire durant les éons de l'expansion éternelle de l'univers conduisant un univers-guyère (dont les "trous" seraient ces bulles de "nouveau vide" ayant changé de phase). Mais bon comme ça représente un très faible saut en énergie ça ne devrait quasiment rien produire (max 1 proton/m3...)
    Parcours Etranges

  4. #3
    Garion

    Re : La mort thermique de l'univers remise en cause ?

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Mais bon comme ça représente un très faible saut en énergie ça ne devrait quasiment rien produire (max 1 proton/m3...)
    Merci encore de ces explications, mais un proton par m3 sur combien de temps ? C'est juste le potentiel en un temps infini sije comprend bien ? C'est le "résiduel" ?
    Dernière modification par Garion ; 21/09/2020 à 22h19.

  5. #4
    Garion

    Re : La mort thermique de l'univers remise en cause ?

    Désolé si ma question est idiote, mais on pourrait interpréter ça comme le fait qu'un couple particule/antiparticule n'arriverait pas à s'annihiler comme à la limite d'un trou noir du fait de l'expansion ?

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : La mort thermique de l'univers remise en cause ?

    Citation Envoyé par Garion Voir le message
    Merci encore de ces explications, mais un proton par m3 sur combien de temps ? C'est juste le potentiel en un temps infini sije comprend bien ? C'est le "résiduel" ?
    Dans l'idée chaque m3 de vide pourrait créer un proton en changeant d'état. Ce faisant il abaisserait son niveau d'énergie à zéro. En principe cet état se propagerait à quasi c dans l'environnement, il se formerait ainsi les bulles de nouveaux univers dans notre Univers. Exactement de la même façon que notre Univers est né comme une bulle au sein du Multivers. Mais ces nouveaux univers seraient extraordinairement vides, et donc il ne s'y passerait pas grand chose. Et la valeur de Λ dans ces nouveaux univers étant encore plus proche de zéro que le notre, le taux d'expansion y serait encore plus faible. Si on attend des éons d'éons on pourrait attendre que se produisent des fluctuation à la hausse de Λ, le mécanisme est quantique et ça correspond à un effet tunnel du vide. Mais avant de retrouver des niveau "inflationnaire" (correspondant au niveau d'énergie du vide ayant donné notre univers) il faudrait être patient

    Citation Envoyé par Garion Voir le message
    Désolé si ma question est idiote, mais on pourrait interpréter ça comme le fait qu'un couple particule/antiparticule n'arriverait pas à s'annihiler comme à la limite d'un trou noir du fait de l'expansion ?
    Mouais je pense, le mécanisme de base doit faire appel aux transformations de Bogoliubov dans les deux cas.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 22/09/2020 à 17h23.
    Parcours Etranges

  8. #6
    Garion

    Re : La mort thermique de l'univers remise en cause ?

    Merci pour les réponses, faut que je creuse Bogoliubov maintenant, mais peu de références en français. Je lis l'anglais, mais c'est un peu pénible.

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  10. #7
    curiossss

    Re : La mort thermique de l'univers remise en cause ?

    Bonjour,

    En lisant ce post une question me vient : dans le scénario 'multivers' que deviennent les champs gravitationnels respectifs à leurs frontières ? Si frontière il y a.
    Ces multivers ils partageraient 'quelque-chose' en commun, le support de leur existence. Alors bien entendu avec mon cerveau de primate j'ai du mal à imaginer comment il pourrait ne pas y avoir de 'frontière' séparatrice. Des barrières de potentiel ? Des espaces courbes non communiquants ? Qu'envisage la théorie des multivers ?

  11. #8
    bb98

    Re : La mort thermique de l'univers remise en cause ?

    Citation Envoyé par Garion Voir le message
    Merci pour les réponses, faut que je creuse Bogoliubov maintenant, mais peu de références en français. Je lis l'anglais, mais c'est un peu pénible.
    Bonjour

    Barrau en donne une introduction dans ce cours vers 50 minutes. Le début est intéressant aussi

    https://www.youtube.com/watch?v=xYIf4ESFARk

    Bonne écoute

  12. #9
    Deedee81
    Modérateur

    Re : La mort thermique de l'univers remise en cause ?

    Salut,

    Citation Envoyé par curiossss Voir le message
    En lisant ce post une question me vient : dans le scénario 'multivers' que deviennent les champs gravitationnels respectifs à leurs frontières ? Si frontière il y a.
    Ces multivers ils partageraient 'quelque-chose' en commun, le support de leur existence. Alors bien entendu avec mon cerveau de primate j'ai du mal à imaginer comment il pourrait ne pas y avoir de 'frontière' séparatrice. Des barrières de potentiel ? Des espaces courbes non communiquants ? Qu'envisage la théorie des multivers ?
    Ces multivers n'ont pas nécessairement de frontière séparatrice (ça dépend des scénarios et de la modélisation). Ils peuvent être totalement déconnectés et même tous de taille infinie sans pourtant être en contact ni même dans un "espace avec plus de dimension" (ça existe aussi dans le scénario Ekpyrotique des cordes par exemple). Bon, j'admets que c'est difficile à "mentaliser", mais les maths nous aident
    Keep it simple stupid

  13. #10
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : La mort thermique de l'univers remise en cause ?

    Citation Envoyé par Garion Voir le message
    Merci pour les réponses, faut que je creuse Bogoliubov maintenant, mais peu de références en français. Je lis l'anglais, mais c'est un peu pénible.
    Rien trouvé en français, ni même en anglais qui soit très accessible.

    Mais je pose quand même ça là, qui confirme l'usage de ces transformation dans la physique de l'inflation

    The Physics of Inflation
    A Course for Graduate Students in Particle Physics and Cosmology
    Parcours Etranges

  14. #11
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : La mort thermique de l'univers remise en cause ?

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Salut,



    Ces multivers n'ont pas nécessairement de frontière séparatrice (ça dépend des scénarios et de la modélisation). Ils peuvent être totalement déconnectés et même tous de taille infinie sans pourtant être en contact ni même dans un "espace avec plus de dimension" (ça existe aussi dans le scénario Ekpyrotique des cordes par exemple). Bon, j'admets que c'est difficile à "mentaliser", mais les maths nous aident
    Pour faciliter la discussion, je propose d'en rester au multivers inflationnaire.

    Je cite Linde :

    "l’idée principale de la cosmologie inflationnaire est de rendre notre partie de l’univers homogène en étirant toute inhomogénéité préexistante et en plaçant tous les «défauts» possibles, tels que les murs de domaine et les monopôles, loin de nous, les rendant ainsi inobservables. Si l'univers se compose de différentes parties, chacune de ces parties après l'inflation peut devenir localement homogène et si grande que ses habitants ne verront pas d'autres parties de l'univers, de sorte qu'ils peuvent conclure, à tort, que l'univers se ressemble partout. Cependant, les propriétés des différentes parties de l'univers peuvent être radicalement différentes. En ce sens, l'univers devient effectivement un multivers constitué de différentes parties localement homogènes exponentiellement grandes avec des propriétés différentes. Pour distinguer ces parties exponentiellement grandes de notre monde des «autres univers» plus spéculatifs entièrement déconnectés les uns des autres, je les ai appelés des «mini-univers», d’autres les appellent des «poche d'univers» (pocket universe). Finalement, nous avons commencé à utiliser le mot «multivers», ou «multivers inflationnaire» pour décrire le monde composé de nombreux «mini-univers», ou «poche d'univers» (pocket universe)."

    source : A brief history of the multiverse - Andrei Linde

    Sur la jonction entre les "mini-univers" :

    Nom : multivers.png
Affichages : 42
Taille : 311,0 Ko

    Structure globale d'un univers inflationnaire chaotique et auto-reproductible. Localement (jusqu'à l'horizon de 1010 années-lumière), l'univers semble assez homogène, mais sa structure globale est complexe. Les mini-univers à la densité d'énergie de Planck sont des «mutants» qui peuvent oublier complètement le «code génétique» (couleur) de leur univers parent. Ils peuvent même avoir une dimensionnalité d'espace-temps différente. L'épaisseur typique d'un tube reliant deux mini-univers après inflation est exponentiellement grande, mais si elle correspond à un univers inflationnaire compacté, elle peut être aussi fine que la longueur de Planck (∼ 10−33 cm). Si le tube s'évapore ensuite par le rayonnement de Hawking, les mini-univers parents et descendants ont perdu leur connexion ombilical d'espace-temps .
    Dernière modification par Gilgamesh ; 23/09/2020 à 11h25.
    Parcours Etranges

  15. #12
    Deedee81
    Modérateur

    Re : La mort thermique de l'univers remise en cause ?

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Pour faciliter la discussion, je propose d'en rester au multivers inflationnaire.
    Ah je pensais que dans ce modèle (que je connais mal) c'était déconnecté. Merci pour l'explication Gilgamesh.
    Keep it simple stupid

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  17. #13
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : La mort thermique de l'univers remise en cause ?

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Ah je pensais que dans ce modèle (que je connais mal) c'était déconnecté. Merci pour l'explication Gilgamesh.
    Selon l'article de Linde ça *peut* se déconnecter après évaporation du cordon ombilical -- ça reste très obscur pour moi, disons le.

    Je réagissais surtout au multivers ekpyrotique.
    Parcours Etranges

  18. #14
    Deedee81
    Modérateur

    Re : La mort thermique de l'univers remise en cause ?

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    ça reste très obscur pour moi, disons le.
    Sous cette forme, pour moi aussi Faudrait lire les articles techniques (avec les équations RG entre autres) mais faut du courage pour ça (et du temps !!!!)
    Keep it simple stupid

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