Expansion de l'Univers et champs gravitationnels

[pm42]

Non mais ça m'intéresse aussi. On en sait encore si peu là dessus qu'une surprise est toujours possible.

L'article a été cité 40 fois et quand on regarde, il n'y a rien de vraiment concluant sauf erreur de ma part. La piste de de l'anisotropie est globalement intéressante en cosmologie mais il va falloir sans doute attendre pour en savoir plus.
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[Deedee81]

il va falloir sans doute attendre pour en savoir plus.

Il y a pas mal de campagnes de mesures prévues avec les instruments en cours de construction, mais ça prendre en effet "un certain temps" (comme le fût du canon ), quelques années amha (c'est un gros canon).

Merci d'avoir précisé le contenu.

[spark1]

Deedee81 :
Je pense que ta phrase **L'accélération de l'expansion elle est un fait** va devoir etre + nuancée
Car si on resume :

- Les trois prix Nobel de physique en 2011, pour avoir montré indépendamment que les supernovas de type Ia lointaines, s’éloignent de la Terre plus rapidement que les supernovas voisines. et qui suggèrent l'energie noire, n'ont de preuves d’une expansion accélérée tout au plus, de ce que les physiciens appellent ' 3 sigma.' C’est loin d’être la norme 5 sigma requise pour réclamer une découverte d’importance fondamentale .......


- Une nouvelle étude, qui a été publiée dans la revue Scientific Reports, remet en question cette conclusion du prix Nobel. L’auteur principal J.T. Nielsen, de l’Institut Niels Bohr de l’Université de Copenhague au Danemark, et ses collègues ont analysé 740 supernovas de type Ia à l’aide d’un cadre théorique différent de celui que les deux équipes de recherche ont employé dans les années 1990. (Les travaux précédents ont également porté sur seulement 70 supernovas de type Ia, a souligné l’équipe de Nielsen.)
La nouvelle analyse n’a trouvé que des « preuves marginales » du concept d’énergie sombre et de l’accélération de l’expansion.


- Les dernieres recherches en laboratoire depuis des decennies ainsi que de la derniere experience n'ont decelé aucune energie noire


En tant qu'analyse scientifique on peut en conclure quoi ?

[Deedee81]

Je pense que ta phrase **L'accélération de l'expansion elle est un fait** va devoir etre + nuancée

Je sais qu'il y a plusieurs observations/confirmations indépendantes. Donc c'est solide. Sur l'origine/cause de cette accélération, par contre, il faudra attendre, il y a encore beaucoup d'incertitudes

Pour le plus quantitatif il faudra peut-être attendre que Gilgamesh interviennent.

- Les dernieres recherches en laboratoire depuis des decennies ainsi que de la derniere experience n'ont decelé aucune energie noire
En tant qu'analyse scientifique on peut en conclure quoi ?

Sur ce point, en tant qu'analyse scientifique, je peux répondre que tu ne lis pas les réponses ou que tu as des problèmes de mémoire puisque j'avais déjà répondu là-dessus.

[Gilgamesh]

Bonjour,

J'aimerais discuter du point suivant :
Dans un Univers en expansion, si l'expansion se fait à l'intérieur de champs gravitationnels (ce qui est le cas si l'étendue des champs gravitationnels est infinie) alors il y a augmentation de l'énergie potentielle (gravitationnelle) des corps baignant dans ces champs gravitationnels (*).

D'où vient l'énergie ?

Si on évoque l'énergie noire comme source de cette énergie potentielle donnée à la matière alors l'énergie noire devrait baisser au cours du temps (de moins en moins vite à cause de l'expansion, mais elle est aussi de plus en plus diluée, alors la 'pression' de dilatation diminuerait peut-être, ou pas).
Que sait-on à ce sujet et que prédisent les modèles ?

Merci.

(*) exemple : si on augmente la distance Terre-Soleil de quelques mètres alors ça revient à donner à la Terre un peu plus d'énergie potentielle dans le champ de gravitation du Soleil.

Dans le cadre classique du Big Bang il n'existe aucune explication sur l'origine de l'expansion de l'univers et de la matière-énergie qu'il renferme. Cela fait partie des conditions initiales (à t=0).

Le cadre classique, c'est la théorie qui consiste à :

i) partir de l'univers dans son état actuel, et en inférer qu'il est homogène et isotrope (ce qu'on appelle l'hypothèse cosmologique, remarquablement vérifiée par la cartographie du fond radio cosmologique entreprise depuis les année 90)

ii) lui appliquer les lois de la gravité. A noter que Newton suffit pour formaliser l'essentiel de la cosmologie, particulièrement dans le cas d'un univers euclidien (ce qui est le cas de notre univers à un degré élevé d'approximation). Mais bon, le cadre classique (ce qu'on trouve dans tous les bouquins) c'est bien la relativité générale.

iii) quand on arrive dans le très jeune univers chaud, appliquer ce qu'on connait de physique nucléaire (-> nucléosynthèse primordiale) et à plus haute énergie encore, tout le Modèle standard des particules élémentaires (découplage des neutrinos, plasma quark-gluons, baryogénèse...).

Pour expliquer l'expansion, y'a pas de mystère, il faut envisager l'existence d'une gravité répulsive. Et là pour le coup, la relativité générale le permet tandis que ça n'est pas concevable dans un cadre newtonien.

Pour résumer l'idée de façon un poil formel, en RG, la gravité dépend de la valeur du tenseur énergie-impulsion. Dans le cadre de l'hypothèse cosmo (homogène isotrope) le tenseur énergie-impulsion n'a que des valeurs diagonales, le reste est nul.

ρ 0 0 0
0 P 0 0
0 0 P 0
0 0 0 P

avec ρ la densité et P la pression. Elément cardinal qui va faire la différence : la théorie relativiste de la gravité compte la pression dans les sources du champs de gravité.

Mais en général, on simplifie ce terme. L'univers étant extrêmement vide, la pression est généralement négligeable et on a un tenseur qui n'a plus qu'un seul terme non nul.

ρ 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0

Là on est complètement "newtonien". Au sens que la gravité newtonien ne reconnait que la masse comme source de gravité.

Le terrain est préparé pour l'arrivée d'un nouvel intervenant, la théorie quantique des champs (TQC). Dans ce cadre, le vide acquiert un statut intéressant : il est désormais vu comme le niveau d'énergie minimal des champs quantiques. Un champ qui acquiert de l'énergie au dessus de ce point zéro crée des particules. Les particules sont donc vues comme des niveaux d'excitation du vide, de façon tout à fait analogue aux niveaux d'excitation d'un atome.

Or, le niveau d'énergie minimal des champs (définissant la densité d'énergie du vide) n'a aucune raison d'être nul. Un calcul "naïf" (au sens d'approché, mais cette approximation est aujourd'hui encore incontournable) donne un niveau d'énergie "planckien" (= extraordinairement élevé) au vide.

Qu'est ce que ça change au tenseur énergie-impulsion ? Le terme de pression réapparait, avec deux caractéristiques clé :

i) sa valeur est négative. Le vide est "sous tension",
ii) sa valeur absolue est égale à sa densité (à un facteur c² près).

P = -ρ

Si on remplace P par -ρ, on a un truc comme ça :

ρ 0 0 0
0-ρ 0 0
0 0-ρ 0
0 0 0-ρ

Et la trace du tenseur (la somme de ses coefficients diagonaux : ρ-ρ-ρ-ρ = -2ρ) est donc négative. Ce qui engendre une gravité répulsive.

Si on confond la cte cosmo Λ avec cette énergie du vide introduit par la TQC, alors on dispose potentiellement d'une explication :

i) de l'accélération de l'expansion mesurée depuis 1998 --> modèle ΛCDM
ii) de l'origine de l'expansion )
iii) de l'origine de la matière. ) --> théorie d'inflation

Gros jackpot en vue.

En gros :

i) on commence avec un vide à haut niveau d'énergie (Λ élevé) --> gravité fortement répulsive --> univers en inflation i.e. en expansion à un rythme exponentiel a ~ exp(Ht) avec H ~ √(Λ/3) très élevé

ii) changement d'état du vide --> la densité d'énergie s'effondre (Λ très petit) --> arrêt de l'inflation --> expansion a un rythme "normal" c'est à dire freiné par la gravité désormais attractive (voir iii), a ~ √t

iii) l'énergie du vide en s'effondrant est injectée dans les champs de matière (elle les excite) --> le vide se remplit d'un plasma dense et chaud (la pression de radiation domine). On a crée la matière. La gravité est désormais attractive.

iv) le temps passe. La matière se dilue jusqu'à passer en dessous de Λ --> on retrouve une expansion à un rythme exponentiel a ~ exp(Ht) mais avec H très petit (tendant asymptotiquement vers une valeur constante de 56 km/s/Mpc).

[yves95210]

pour la clarté de l'explication...
... dans la version finale du gros jackpot : j'avais failli répondre pour ajouter le détail qui manquait dans ton point ii) (Λ très petit), et le point iv) pour lequel ce détail est nécessaire. Mais, privilège de modérateur, tu as pu modifier ton message avant que j'intervienne

Reste à expliquer pourquoi la densité d'énergie du vide (dans l'univers actuel, après le changement d'état qui met fin à la phase inflationnaire) est aussi petite.

[pm42]

pour la clarté de l'explication...

Oui, il s'est surpassé. Respect.
Après, la cosmo est une science jeune et très active et remarquable pour sa capacité à travailler à partir de l'observation de phénomènes lointains donc on sait que beaucoup de choses vont évoluer mais le jour où les critiques de la théorie qu'on croise ici seront capables d'un exposé comme celui là et de ce niveau de compréhension de la théorie, ils pourront peut-être lancer un débat intéressant.

[curiossss]

i) sa valeur est négative. Le vide est "sous tension"

Je ne comprends pas pourquoi le vide est "sous tension". Pour qu'il puisse s'étendre je m'attendais à ce qu'il soit "sous pression"... ?

En gros :

i) on commence avec un vide à haut niveau d'énergie (Λ élevé) --> gravité fortement répulsive --> univers en inflation i.e. en expansion à un rythme exponentiel a ~ exp(Ht) avec H ~ √(Λ/3) très élevé

ii) changement d'état du vide --> la densité d'énergie s'effondre (Λ très petit) --> arrêt de l'inflation --> expansion a un rythme "normal" c'est à dire freiné par la gravité désormais attractive (voir iii) a ~ √t

iii) l'énergie du vide en s'effondrant est injectée dans les champs de matière (elle les excite) --> le vide se remplit d'un plasma dense et chaud (la pression de radiation domine). On a crée la matière. La gravité est désormais attractive.

iv) le temps passe. La matière se dilue jusqu'à passer en dessous de Λ --> on retrouve une expansion à un rythme exponentiel a ~ exp(Ht) mais avec H très petit (tendant asymptotiquement vers une valeur constante de 56 km/s/Mpc).

Tu veux dire que la gravité de la matière a été répulsive lors de l'étape i) ?

[curiossss]

PS : lors de l'étape i) il n'y a pas encore de matière. Donc gravité négative signifie dilatation de l'espace ?

[Mailou75]

L'accélération de l'expansion elle est un fait, on l'appelle (un peu abusivement) énergie noire. Donc elle ne saurait pas être invalidée.

- SI le modèle est juste ALORS on sait ce qu'on regarde ET on mesure qu'il y a une accélération

- SI le modèle est faux ALORS on ne sait pas ce qu'on regarde ET on ne peut tirer aucune conclusion

Note que je ne suis pas dans la théorie perso mais je relativise certaines affirmations : Un modèle différent ne parlera peut être pas d'expansion et encore moins d'accélération. On peut tout à fait faire de la cosmo en gardant les pieds sur Terre

[pm42]

- SI le modèle est juste ALORS on sait ce qu'on regarde ET on mesure qu'il y a une accélération

- SI le modèle est faux ALORS on ne sait pas ce qu'on regarde ET on ne peut tirer aucune conclusion

Note que je ne suis pas dans la théorie perso mais je relativise certaines affirmations : Un modèle différent ne parlera peut être pas d'expansion et encore moins d'accélération. On peut tout à fait faire de la cosmo en gardant les pieds sur Terre

Ce genre d'affirmations gratuites et de leçons de science à des gens mieux formés que toi et après le post de Gilgamesh sont un peu lassantes. Et ridicules.

[curiossss]

Il faut être conscient que lorsqu'on lit des explications elles sont toujours faites dans le cadre d'une théorie. Les probabilités qu'elles soient justes sont les probabilités que la théorie soit juste. Ca n'empêche pas d'écouter les explications sinon aucun échange d'idées n'est possible.

Aucune théorie actuelle explique 100% des observations. C'est ce qui fait qu'on a encore le plaisir de pouvoir en discuter. Le jour où tout sera expliqué et validé ce forum sera déserté, et la physique sera une discipline ennuyeuse réservée aux spécialistes :-/ J'aspire à ce jour et je le crains aussi, car j'aime suivre cette enquête passionnante.

Je remercie Gilgamesh pour ses explications détaillées, je n'ai pas tout compris (j'attends ses réponses) mais j'ai une meilleure idée de comment l'idée de l'énergie noire a été intégrée à la théorie expliquant la formation de l'univers actuel à partir du Bigbang.

[Gilgamesh]

PS : lors de l'étape i) il n'y a pas encore de matière. Donc gravité négative signifie dilatation de l'espace ?

Oui, voilà

Et comme le vide ne se dilue pas, la densité et la pression (négative) sont constantes, Λ est également constant, et de ce fait également le taux d'expansion H ~ √(Λ/3).

Un univers drivé par un taux d'expansion constant (= univers de De Sitter) a un facteur d'échelle qui croit de manière exponentielle ("univers accéléré") a ~ exp(Ht)

Pour ce qui est de l'effet de la pression sur la gravité, c'est en effet complètement contre-intuitif. Si on prend un vide énergétique dans une canette entouré de vide peu énergétique, la canette s'écrase, le vide énergétique "tire sur les parois". Mais quand on injecte ça dans le tenseur énergie-impulsion, ça provoque l'expansion de l'espace.

Pour justifier l'idée que le vide est "sous tension" on peut passer par des arguments thermodynamiques.

Si on imagine un piston remplit de vide de haute énergie (entouré d'un vide d'énergie nulle), lorsque je tire sur le piston, augmentant le volume d'une quantité dV je crée du vide et ça correspond à une variation d'énergie dU = ρdV avec ρ la densité d'énergie du vide. Et ça correspond à la variation d'énergie d'une système en thermo : dU = -PdV avec P la pression. D'où P = -ρ.

A lire : http://www.astro.ucla.edu/~wright/cosmo_constant.html

[curiossss]

Et comme le vide ne se dilue pas,...

C'est dans le cadre de la théorie ou c'est vérifié expérimentalement (je ne vois pas comment mais je dois poser la question) ?

Pour ce qui est de l'effet de la pression sur la gravité, c'est en effet complètement contre-intuitif. Si on prend un vide énergétique dans une canette entouré de vide peu énergétique, la canette s'écrase, le vide énergétique "tire sur les parois". Mais quand on injecte ça sans le tenseur énergie-impulsion, ça provoque l'expansion de l'espace.

Ok, je visualise cela donc comme si le vide se fractalise en fonction de son énergie (je n'aime pas la notion d'infini dans le mot fractal, ici je l'utilise uniquement avec N niveaux de fractalisation).

Je ne comprends pas bien "quand on injecte ça sans le tenseur énergie-impulsion", mais ok je ne pense pas qu'on puisse l'expliquer sans entrer dans la formulation mathématique de la théorie et comme c'est compliqué de visualiser ce que disent les formules autant dire qu'on ne peux pas les comprendre. C'est gênant car j'ai toujours l'impression qu'avec uniquement des maths, sans une 'visualisation' de ce qu'elles nous disent, je suis peut-être en train de lire une description de monde virtuel mathématiquement juste mais avec physique différente de la nôtre. Je dois faire confiance et ça c'est pas mon fort ^^. Un seul postulat (explicite ou implicite il y en a des tonnes) de travers et bam tout s'écroule. Ou presque.

Merci Gilgamesh, je ne savais pas que la théorie prévoyait une contraction de l'espace pour les hautes énergies du vide, et inversement une expansion pour de faibles énergies. Cela me réjouit car allant dans le même sens que d'autres réflexions et ne me choque pas.

[Deedee81]

Salut,

Je répond juste à ça.

C'est dans le cadre de la théorie ou c'est vérifié expérimentalement (je ne vois pas comment mais je dois poser la question) ?

Les deux je dirais.
- Théoriquement. De part la description du vide quantique en théorie quantique des champs. Ou tout bêtement de par sa définition (état d'énergie le plus bas, pas de particule "réelle". Forcément étant le plus bas, peut pas l'être encore plus).
- Expérimentalement. La notion du vide quantique est bien validée : force de Casimir, effet Lamb, forces de van der Waals,....

[spark1]

Deedee81 :

Je sais qu'il y a plusieurs observations/confirmations indépendantes. Donc c'est solide

Ces observations sont basées sur du ' 3 sigma.' ce n'est donc pas du solide,

Sur ce point, en tant qu'analyse scientifique, je peux répondre que tu ne lis pas les réponses ou que tu as des problèmes de mémoire puisque j'avais déjà répondu là-dessus.

Oui ta reponse été "Attention, ça n'invalide qu'un infime fraction des possibilités pour l'énergie noire. "
Sauf que jusqu'a present dans toutes recherches en laboratoire depuis des decennies c'est un echec pour l'existence de l'energie noire, au jour d'aujourd'hui on n'as pas de preuve de son existence

[pm42]

Sauf que jusqu'a present dans toutes recherches en laboratoire depuis des decennies c'est un echec pour l'existence de l'energie noire, au jour d'aujourd'hui on n'as pas de preuve de son existence

On a attendu 50 ans pour avoir la preuve de l'existence du boson de Higgs, 100 ans pour celle des ondes gravitationnelles et là aussi, il y a eu de nombreuses expériences non concluantes avant.

Cela ne prouve pas l'existence de l'énergie noire mais cela relativise toutes ces remarques sans fin qui n'ont pour but que de remettre en cause les théories dominantes sans les comprendre et sans proposer d'alternative.

Et au passage, il faut vraiment ignorer le fonctionnement de la science pour boucler sur ce genre de chose et notamment les aller-retours permanents entre théorie et expérience/observation et la difficulté de savoir quand il est vraiment intéressant de changer de direction.

Parce que si on écoutait les gens comme toi, on aurait décidé très tôt de remettre en cause la RG : on n'arrivait pas à détecter les OG.

[Deedee81]

Salut,

On a attendu 50 ans pour avoir la preuve de l'existence du boson de Higgs, 100 ans pour celle des ondes gravitationnelles et là aussi, il y a eu de nombreuses expériences non concluantes avant.

De toute façon, confirmé ou pas, valide ou pas, ça fait partie du Modèle Standard. Et on est sur Futura avec une ligne éditoriale bien précise. Donc, soit on en discute ailleurs (sur Agoravox, sur onnouscachetout, sur conspirovniscience, etc. EDIT ou on publie évidemment, la science ne se fait pas ici) soit on ne dit rien soit on se faire virer (je ne le ferai pas moi-même, trop impliqué) : point 6 de la charte salit par trop de pigeons, à un moment donné faut passer la brosse . Spark1 est venu ici sans comprendre comment marche Futura ou exprès pour nous emm.... bêter. Et ce manque de respect :

[Gilgamesh]

C'est dans le cadre de la théorie ou c'est vérifié expérimentalement (je ne vois pas comment mais je dois poser la question) ?

Les deux. Dans le cadre théorique un changement d'énergie du vide, c'est autrement dit un changement des lois de la physique. Ici on travaille dans un univers dont les lois n'ont pas changé depuis le Big Bang. Et au plan observationnel on commence à poser des contrainte sur l'évolution temporel de Λ (il existe des modèles de quintessence à Λ décroissant, mais c'est pas ce qu'on pourrait appeler une dilution du vide).

[pascelus]

.....Et la trace du tenseur (la somme de ses coefficients diagonaux : ρ-ρ-ρ-ρ = -2ρ) est donc négative. Ce qui engendre une gravité répulsive.

Si on confond la cte cosmo Λ avec cette énergie du vide introduit par la TQC, alors on dispose potentiellement d'une explication :

i) de l'accélération de l'expansion mesurée depuis 1998 --> modèle ΛCDM
ii) de l'origine de l'expansion )
iii) de l'origine de la matière. ) --> théorie d'inflation

Bonjour,

Rebondissant sur cette superbe explication, je me demandais si on est capables d'estimer l'effet de cette pression négative du vide sur la matière et pas seulement sur l'espace-temps.
En effet l'isotropie du vide (majoritairement présent meme au coeur des atomes) doit rendre toute mesure quasi impossible.

Imaginons une particule test situé proche d'un panneau composé de quarks "au contact". Par la gravitation répulsive du vide d'un de ses cotés rendue donc anisotropique, se mettrait-elle en mouvement (non comobile) vers l'écran?

Si oui, pourquoi ne pas aller jusqu'à un:
iv) l'origine de la gravitation ?

Merci d'avance.

[Gilgamesh]

Bonjour,

Rebondissant sur cette superbe explication, je me demandais si on est capables d'estimer l'effet de cette pression négative du vide sur la matière et pas seulement sur l'espace-temps.
En effet l'isotropie du vide (majoritairement présent meme au coeur des atomes) doit rendre toute mesure quasi impossible.

Imaginons une particule test situé proche d'un panneau composé de quarks "au contact". Par la gravitation répulsive du vide d'un de ses cotés rendue donc anisotropique, se mettrait-elle en mouvement (non comobile) vers l'écran?

Si oui, pourquoi ne pas aller jusqu'à un:
iv) l'origine de la gravitation ?

Merci d'avance.

Pour évaluer la "force de l'expansion sur la matière" on peut essayer de voir ce que ça représente quantitativement avec des particules usuelles. On se place dans un espace vide de densité Λ, et on dispose de 2 neutrons (pour éviter les effets électromagnétiques) de masse m situés à une distance R.

D'un part ils chutent librement l'un vers l'autre à une vitesse v² = 2G2m/R du fait de la gravité qu'ils exercent l'un sur l'autre
D'autre part ils sont entraînés loin de l'autre à une vitesse v' = HR du fait de l'expansion
avec H = 56 km/s/Mpc le taux d'expansion d'un espace complètement vide avec la valeur mesurée pour Λ dans notre univers.

On égale les deux vitesses v = v' pour voir à partir de quelle distance l'expansion l'emporte.

4Gm/R = H²R²
R = ³√(4Gm/H²)

Le résultat n'est pas universel, il dépend de la masse des particules. Pour des neutrons :

R = 50 cm

Deux neutrons séparés de plus d'un bras seront entrainés par l'expansion.

Pour le iv) faudrait être plus spécifique parce que ça dépend de ce que tu entends par origine, mais en tout état de cause on ne pourra pas aller au delà de :

parce que G_µv = 8πG/c⁴ T_µv

[pascelus]

Pour évaluer la "force de l'expansion sur la matière" on peut essayer de voir ce que ça représente quantitativement avec des particules usuelles. On se place dans un espace vide de densité Λ, et on dispose de 2 neutrons (pour éviter les effets électromagnétiques) de masse m situés à une distance R.

D'un part ils chutent librement l'un vers l'autre à une vitesse v² = 2G2m/R du fait de la gravité qu'ils exercent l'un sur l'autre
D'autre part ils sont entraînés loin de l'autre à une vitesse v' = HR du fait de l'expansion
avec H = 56 km/s/Mpc le taux d'expansion d'un espace complètement vide avec la valeur mesurée pour Λ dans notre univers.

On égale les deux vitesses v = v' pour voir à partir de quelle distance l'expansion l'emporte.

4Gm/R = H²R²
R = ³√(4Gm/H²)

Le résultat n'est pas universel, il dépend de la masse des particules. Pour des neutrons :

R = 50 cm

Deux neutrons séparés de plus d'un bras seront entrainés par l'expansion.

Pour le iv) faudrait être plus spécifique parce que ça dépend de ce que tu entends par origine, mais en tout état de cause on ne pourra pas aller au delà de :

parce que G_µv = 8πG/c⁴ T_µv

Merci pour ce calcul plus simple que j'imaginais.
Mais en fait ma question portait surtout sur l'éventuelle pression exercée par le vide quantique sur la matière elle meme.
Peut-on se ramener à l'image d'un lac sur lequel flottent des balles de ping-pong et en train de geler? L'eau gelant prend plus de volume. Les balles semblent s'éloigner (de façon comobile), mais elles subissent aussi un écrasement. Y a t'il une forme "d'écrasement" de la matière?
Merci d'avance.

[Gilgamesh]

Merci pour ce calcul plus simple que j'imaginais.
Mais en fait ma question portait surtout sur l'éventuelle pression exercée par le vide quantique sur la matière elle meme.
Peut-on se ramener à l'image d'un lac sur lequel flottent des balles de ping-pong et en train de geler? L'eau gelant prend plus de volume. Les balles semblent s'éloigner (de façon comobile), mais elles subissent aussi un écrasement. Y a t'il une forme "d'écrasement" de la matière?
Merci d'avance.

Non, aucune force d'écrasement dès lors que c'est le même vide partout. Dans le schéma du piston posté ci-dessus on réalise une expérience de pensée dans laquelle l'intérieur serait rempli de vide "haute énergie" tandis que l'extérieur baignerait dans un vide "basse énergie". Dans ce cas là une tension s'exercerait sur piston*. Dans ce sens là, hein : le vide exerce une tension, pas une pression (s/entendu : positive, une force d'écrasement).

Dans l'univers, le vide est le même partout donc aucun différentiel de pression ne s'exerce sur ses constituant. Et contrairement aux balles de ping pong, les particules de la matière ne présentent pas de cavités internes. Les particules sont, plus fondamentalement encore, des états excités du vide, une forme de vide, si tu veux.


(*) Note : je ne suis pas positivement certain qu'il bougerait tout seul ceci dit pour des raisons de conservation de l'énergie interne. A voir...

[pascelus]

Non, aucune force d'écrasement dès lors que c'est le même vide partout. Dans le schéma du piston posté ci-dessus on réalise une expérience de pensée dans laquelle l'intérieur serait rempli de vide "haute énergie" tandis que l'extérieur baignerait dans un vide "basse énergie". Dans ce cas là une tension s'exercerait sur piston*. Dans ce sens là, hein : le vide exerce une tension, pas une pression (s/entendu : positive, une force d'écrasement).

Dans l'univers, le vide est le même partout donc aucun différentiel de pression ne s'exerce sur ses constituant.

Je reviens sur cette conclusion, suite à une explication sur un autre post fermé: "Ah si, si. La gravité est répulsive, du fait que la pression est négative. Et c'est paradoxal car une pression négative c'est en fait une tension. Si on imagine dans notre monde une canette de coca remplie d'un vide de haute énergie baignant dans notre vide de basse énergie cette tension tire sur les parois et la canette devrait s'écraser. Mais injecté dans les équations de la RG, une pression négative de même valeur absolue mais de signe opposé à la densité d'énergie provoque une expansion spontanée de l'espace. Et c'est ÇA et pas autre chose qui est à l'origine de l'expansion de l'univers.".

C'était le but de ma question sur la pression négative exercée par le vide quantique sur la matière, donc gravité répulsive.

Quand tu dis "le vide est le meme partout" ce n'est pas tout à fait exact à la surface des étoiles (ou des objets matériels en général). Si on considère un point sur cette surface il a d'un coté le vide et de l'autre de la matière (des vides de densité d'énergie différentes), d'où une différence de pression, d'où une gravité répulsive coté vide, le moins dense en énergie.
C'est ce que j'essayais d'exprimer avec les balles de ping-pong sur un lac gelé, que tu as aussi dessiné avec la canette de coca. Il faut juste préciser que l'intérieur des balles ou canette n'est pas à la meme pression que l'extérieur.

[Gilgamesh]

Quand je dis que c'est le même partout c'est juste dans le sens que le niveau zéro est le même partout et que les particules qui résultent de l'excitation des champs quantique sont les même partout (dans un même univers à tout le moins).

Et ce vide il est complètement "interne" à toute substance matériel : y'a pas de pression qui s'exerce "sur la surface de l'étoile" du fait d'une gravité répulsive à l'extérieur car l'état du vide est le même à l'intérieur de l'étoile (et exerce donc la même pression).

L'expérience du piston relève de la gedankenexperiment, il n'est pas question dans notre univers de créer un compartiment de "faux vide" qui resterait sagement confiné dans une enveloppe matérielle (la paroi du piston).

[yves95210]

Salut,

Puisque pascelus cite ici la réponse que Gilgamesh m'a faite dans l'autre fil (et à laquelle je n'ai pas pu répondre car, contrairement à Gilgamesh, je n'ai pas la possibilité d'ajouter un message à un fil fermé...), j'en profite pour préciser ce que je voulais dire.

Evidemment je ne contestais pas le fait que la gravité peut être "répulsive", en particulier dans le cas concerné (pression négative). Mais j'avais interprété (à tort ?) la question de pascelus comme portant sur une modification des lois de la physique et un changement de signe de la constante de gravitation. Puisqu'il est clair que sans cette modification, la RG s'applique, avec la même constante G, et qu'une pression négative conduit à une "gravité répulsive", même si je trouve l'expression plutôt confusante (la preuve : la manière dont j'ai interprété la question).

[pascelus]

Evidemment je ne contestais pas le fait que la gravité peut être "répulsive", en particulier dans le cas concerné (pression négative). Mais j'avais interprété (à tort ?) la question de pascelus comme portant sur une modification des lois de la physique et un changement de signe de la constante de gravitation.

Evidemment non, je n'imagine pas une modification des lois de la physique. Je m'interroge seulement sur l'extrapolation qu'on en fait. L'effet de la gravitation est évidemment attractif, cela signifie t'il forcément que la matière soit actrice de cette accélération?