Cosmologie une question de fond

[Daniel1958]

Bonjour

J'ai une question que je pense importante sur la modèle standard Cosmologique C'est une question de phénoménologie et d'ontologie.
Je l'avais abordée de manière moins claire mais elle n'a eu que peu d'échos. Soyez indulgent pour mes contre-sens et inexactitudes.
Je suis obligé de remettre des postulats et des conjectures pour avoir une assise contextuelle

On admet que l'univers contient du Vide qui n'est pas du Néant (dont les creation "Ex Nihilo" sembles exclues).
L'univers aurait la forme d'un beignet et la vitesse de son expansion ne cessera jamais d'être accélérée (par contre la constate de Hubble devrait in fine rester constante au même niveau). La constante elle dépend du temps et de la distance parcourue qui ne cesse de s'allonger.
Finalement grâce à cette constante la question d'un univers fini ou infini ne se pose plus. Il ne devrait pas avoir de fin
Il est dit euclidien et plat. Les courbures n'étant que locales. Cette détermination aurait été faite en déterminant la densité massique volumique.

J'ai lu que notre univers pouvait être vu comme un système isolé. De ce fait, comme il n'y aurait eu aucune énergie externe il y aurait eu conservation d'énergie au cours du temps.
Dans le même ordre d'idée j'ai lu la même chose en catégorisant le fonds diffus comme étant un corps noir

Si on regarde l'ensemble Energétique de notre cosmos on voit 70% énergie noire ou sombre et 30% pour les matières (noire et particulaires) + le rayonnement émis

il est admis que le big bang n'est plus une singularité mais une fluctuation quantique du vide.
Jusque-là tout va bien (pour moi)

Mais il y a un hic entre la valeur du vide quantique et la valeur observable du vide

Ma question si on admet que nous sommes issus d'une fluctuation quantique du vide, la logique (la mienne) voudrait que cela soit déjà dans un univers rempli de vide (type de Sitter).
Cette fluctuation ne concernerait qu'un endroit du vide. Mais cette valeur définie par la théorie des champs serait exceptionnelle créatrice d'un rayonnement extrême et de particules. Une fluctuation très très rapide peut autoriser une libération extrême d'énergie pendant un temps très très court.

Si on admet l'existence probable de l'inflaton avec l'inflation on a un big bang qui se développe ??????? dans du vide préexistant .................donc additionnel au Big Bang. Donc le bilan global n'est plus le même.
On a Energie Big Bang + Energie sombre du vide préexistant. Le volume du vide étant très important implique que son poids énergétique le soit tout autant mais très très faible par m³

C'est logique que poids de l'Energie sombre augmente perpétuellement par rapport à la lumière/matière il devrait tendre (sans jamais les atteindre) vers 100%
Je suis incapable d'avoir une idée sur le plan Energétique de l'Expansion de l'univers (creation du nouveau vide (comment ???) mais baisse de la densité énergétique ???)
Qu'en pensez-vous ????? J'ai surement raté un épisode.

Avez des remarques à ma question (J'ai du mal à la formuler). Je n'arrive pas à comprendre comment dans ces conditions le Big Bang aurait pu créer à la fois du vide (qui continue à être créer perpétuellement et de la matière

Cordialement

PS pardon pour le pavé mais le sujet m'intrigue.
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[Archi3]

Bonjour

J'ai une question que je pense importante sur la modèle standard Cosmologique C'est une question de phénoménologie et d'ontologie.
Je l'avais abordée de manière moins claire mais elle n'a eu que peu d'échos. Soyez indulgent pour mes contre-sens et inexactitudes.
Je suis obligé de remettre des postulats et des conjectures pour avoir une assise contextuelle

On admet que l'univers contient du Vide qui n'est pas du Néant (dont les creation "Ex Nihilo" sembles exclues).
L'univers aurait la forme d'un beignet

aux pommes, ou à l'ananas ? c'est pas la même forme hein

[Daniel1958]

aux pommes, ou à l'ananas ? c'est pas la même forme hein

J'adore mais je ne peux plus prendre de sucre hélas hélas.

Cordialement

[physeb2]

Bonjour Daniel,

tu as une journée productive en questions !

On admet que l'univers contient du Vide qui n'est pas du Néant (dont les creation "Ex Nihilo" sembles exclues).
L'univers aurait la forme d'un beignet et la vitesse de son expansion ne cessera jamais d'être accélérée

Pourquoi tu parles d'un beignet? Dans ma tête un beignet n'est pas vraiment isotrope. Pour l'expansion qui ne cesse de s'accélérer, ce serait une conséquence d'une constante cosmologique en effet, mais on ne peut pas affirmer que ce sera comme cela tant qu'on aura pas une mesure qui nous permette de comprendre les raisons fondamentales.

Finalement grâce à cette constante la question d'un univers fini ou infini ne se pose plus.

Je ne comprends pas le rapport. Mesurer la finitude de l'Univers tient a la mesure de la courbure. Lambda ou pas Lambda si on mesure une courbure positive on aura une réponse.

J'ai lu que notre univers pouvait être vu comme un système isolé. De ce fait, comme il n'y aurait eu aucune énergie externe il y aurait eu conservation d'énergie au cours du temps.

Un Univers avec énergie du vide ne conseverai pas l'énergie en tant que tel.

il est admis que le big bang n'est plus une singularité mais une fluctuation quantique du vide.

Par qui? Le big bang est une sigularité de genre temps dans la description classique. L'inflation ne te dis pas non plus que l'Univers est une fluctuation quantique sinon que les perturbatiosn sont générées par les fluctuations quantiques du vide du champs scalaire d'inflaton.

Mais il y a un hic entre la valeur du vide quantique et la valeur observable du vide

Tu confonds beaucoup de choses ici:
-1- Le vide associé au champs de l'inflaton n'est pas le vide associé aux champs quantiques actuels.
-2- Si on veut expliquer l'acceleration de l'expansion de l'Univers par l'énergie du vide calculée avec les méthodes actuels, alors il y a un grand désaccord. Tu ne peux absolument conclure que le calcul est incorrect aux échels quantiques.

Cette fluctuation ne concernerait qu'un endroit du vide. Mais cette valeur définie par la théorie des champs serait exceptionnelle créatrice d'un rayonnement extrême et de particules. Une fluctuation très très rapide peut autoriser une libération extrême d'énergie pendant un temps très très court.

Ce ne sont pas les fluctuations qui génère quelconque rayonnement dans la théorie de l'inflation. Seulement quand il y a désintégration du champs scalaire pour rupture de symétrie spontanée il y a apparition des autres champs. Indirectement tu as apparition du rayonnement. Le fait d'avoir les perturbations te dis que tu as plus ou moins de tous ces champs en chaque points (dans un modele de perturbation adiabtique). Tu touches a des concepts extrêmement compliqué a la pointe de la physique des particules de hautes énergies que tu ne peux pas manipuler. Je ne m'y risque pas personnellement.

On a Energie Big Bang + Energie sombre du vide préexistant.

Ça n'a pas de sens. Le Big-Bang est ce que tu mets en condition initiale, c'est pas en plus.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Daniel1958]

Bonjour Daniel,

tu as une journée productive en questions !

Pourquoi tu parles d'un beignet? Dans ma tête un beignet n'est pas vraiment isotrope. Pour l'expansion qui ne cesse de s'accélérer, ce serait une conséquence d'une constante cosmologique en effet, mais on ne peut pas affirmer que ce sera comme cela tant qu'on aura pas une mesure qui nous permette de comprendre les raisons fondamentales.

Je l'ai entendu sur le forum un beignet, un tore mais sans espace

Je ne comprends pas le rapport. Mesurer la finitude de l'Univers tient a la mesure de la courbure. Lambda ou pas Lambda si on mesure une courbure positive on aura une réponse.

il me semblait que la platitude était acquise avec une courbure nulle sauf localement?. on parlait d'un univers euclidien. Aprés c'est peut-être aller un peu vite "en besogne"

J'ai lu que notre univers pouvait être vu comme un système isolé. De ce fait, comme il n'y aurait eu aucune énergie externe il y aurait eu conservation d'énergie au cours du temps.
Un Univers avec énergie du vide ne conseverai pas l'énergie en tant que tel.

Ecrit hélas par un Prix Nobel mais plus Physicien des Particules que Cosmologiste.
Mais j'ai lu ailleurs (tu m'excuseras) aussi que l'univers conserve son énergie (dans le cadre de la thermodynamique ou de l'entropie je m'en rappelle plus (comme un système unitaire)

Par qui? Le big bang est une sigularité de genre temps dans la description classique. L'inflation ne te dis pas non plus que l'Univers est une fluctuation quantique sinon que les perturbatiosn sont générées par les fluctuations quantiques du vide du champs scalaire d'inflaton.

D'ailleurs certains schémas cosmologiques du BB à nos jours semblent montrer une barre représentant le vide et au milieu la fluctuation du vide créatrice

Tu confonds beaucoup de choses ici:
-1- Le vide associé aux champs de l'inflaton n'est pas le vide associé aux champs quantiques actuels.

C'est l'objet même de ma question là est le noeud gordien et la Réponse . Donc l'inflaton aurait "crée" aussi du vide quantique (ou dispersé de l'énergie qui aurait été absorbe par ce vide). Mais après il y a dilution.

Si on veut expliquer l'acceleration de l'expansion de l'Univers par l'énergie du vide calculée avec les méthodes actuels, alors il y a un grand désaccord. Tu ne peux absolument conclure que le calcul est incorrect aux échels quantiques.

C'est même le fond de ma pensée. Les deux sont justes car incomparables (c'est sans doute archi faux mais..).

Ce ne sont pas les fluctuations qui génère quelconque rayonnement dans la théorie de l'inflation. Seulement quand il y a désintégration du champs scalaire pour rupture de symétrie spontanée il y a apparition des autres champs. Indirectement tu as apparition du rayonnement. Le fait d'avoir les perturbations te dis que tu as plus ou moins de tous ces champs en chaque points (dans un modele de perturbation adiabtique). Tu touches a des concepts extrêmement compliqué a la pointe de la physique des particules de hautes énergies que tu ne peux pas manipuler. Je ne m'y risque pas personnellement.

Sur l'inflation je ne dirais rien elle est post big bang. Peut-on la voir (très schématiquement) comme une forme de détente (onde de choc) après un violent choc énergétique ?

Ça n'a pas de sens. Le Big-Bang est ce que tu mets en condition initiale, ce n'est pas en plus.

Alors je ne veux pas être "effronté" vu mon faible niveau mais en discutant sur le forum il y avait l'idée d'un vide qui pourrait subir des fluctuations et former des multi univers. Tu sais un peu comme ces lampes ou il y a des formes homogènes mais différentes dans un liquide qui semblent émerger les unes après les autres. J'ai vu/lu plusieurs fois l'idée de l'inflation éternelle et ma fois cela m'a séduit.
Dans cette optique tu as un univers préexistant de vide (Espace De-Sitter)

Mais c'est un peu le problème. Tu ne sais pas à qu'elle théorie te raccrocher. Tu prends la plus séduisante (pour toi) >> pas de début et pas de fin. Mais cela fonctionne peut-être différemment et ça je ne le saurais jamais. Je reste curieux.

Cordialement et encore merci pour le temps que tu m'accordes (j'apprécie). Bien sûr mes déclarations sont naïves. Mais si on part d'un concept on voit qu'il y a un blocage ça devient comme un TOC (mais pourquoi ??).

[physeb2]

Je l'ai entendu sur le forum un beignet, un tore mais sans espace

Donc tu parle du Donnut, pas d'un beigent. Dans ce cas ce n'est pas du tout ce qui est admis en cosmologie.

il me semblait que la platitude était acquise avec une courbure nulle sauf localement?. on parlait d'un univers euclidien. Aprés c'est peut-être aller un peu vite "en besogne"

Clairement pas. D'ailleurs, la conclusion observationnelle : "La courbure de l'Univers est plane" est un non sens, car il faut pour ce faire mesurer une courbure nulle sans aucune barre d'erreur.....ce qui ne peu pas exister. Ce que donnent les données de PLANCK combinées aux mesures sur la Nucleosynthese primordiale, c'est une courbure plus proche de zero que la barre d'erreur associée. Donc utiliser un Univers plat est une bonne approximation, compatible avec les mesures. Mais tu ne peux pas affirmer "L'Univers est plat". Même s'il l'est on pourra jamais le savoir avec une absolue certitude.

D'ailleurs certains schémas cosmologiques du BB à nos jours semblent montrer une barre représentant le vide et au milieu la fluctuation du vide créatrice

Je ne comprends pas ta phrase. Mais les fluctuations en soient ne sont pas créatrice de la radiation. C'est le processus de désintégration de l'inflaton par rupture de symétrie (plus anhilation matiere antimatiere).

C'est même le fond de ma pensée. Les deux sont justes car incomparables (c'est sans doute archi faux mais..).

On ne sait pas si l'énergie du vide actuel est l'explication de l'accélération de l'expansion. Ce qu'on sait, c'est qu'avec les calculs actuels ce n'est pas du tout compatible. C'est tout ce que l'on peut dire.

Sur l'inflation je ne dirais rien elle est post big bang

Bah en fait non. L'inflation est ce que tu nommes le big-bang. Le modele du big bang commence avec la phase inflationaire.

J'ai vu/lu plusieurs fois l'idée de l'inflation éternelle et ma fois cela m'a séduit.

Qu'est ce qui te séduit dans l'inflation éternelle? Ça répond a quel problème observationnel?

Dans cette optique tu as un univers préexistant de vide (Espace De-Sitter)

Dans tous les modeles d'inflation ! Aucun de ces modeles n'explique la création de l'espace-temps...

Mais c'est un peu le problème. Tu ne sais pas à qu'elle théorie te raccrocher.

Je te recommande de commencer par le modèle satandard (connu sous le nom Lambda-CDM, ce qui inclue inflation a la Starobinsky). Tu en aura déja pour 10 ans de lecture passionnante.

[Daniel1958]

[

=physeb2;7067022]Donc tu parle du Donnut, pas d'un beigent. Dans ce cas ce n'est pas du tout ce qui est admis en cosmologie

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Compris, j'avais entendu des bruits contraires et je ne pouvais pas en juger

Clairement pas. D'ailleurs, la conclusion observationnelle : "La courbure de l'Univers est plane" est un non sens, car il faut pour ce faire mesurer une courbure nulle sans aucune barre d'erreur.....ce qui ne peu pas exister. Ce que donnent les données de PLANCK combinées aux mesures sur la Nucleosynthese primordiale, c'est une courbure plus proche de zero que la barre d'erreur associée. Donc utiliser un Univers plat est une bonne approximation, compatible avec les mesures. Mais tu ne peux pas affirmer "L'Univers est plat". Même s'il l'est on pourra jamais le savoir avec une absolue certitude.

Disons que si l'univers continue au-delà de l'univers observable on peut se permettre de penser que sans matière il devrait être plat.

Je ne comprends pas ta phrase. Mais les fluctuations en soient ne sont pas créatrice de la radiation. C'est le processus de désintégration de l'inflaton par rupture de symétrie (plus anhilation matiere antimatiere).

J'avais comme explication une explication d'un Prix Nobel mais plus Physicien des Particules que Cosmologiste. Il disait qu'à un moment le champ du vide s'est brusquement trouvé on va dire bloqué sur une marche supérieure et il y aurait eu une accumulation.
il dit clairement que le vide peut offrir dans un temps très très bref une énergie considérable (négative ou positive moyennée à zéro). Mais c'est une rupture (lié au vide) qui va créer "le déluge".
Donc j'y voyais un principe de causalité >>big Bang (libération)>inflaton>inflatio n>expansion de l'univers.

Ta phase démontre une rupture de symétrie de l'inflaton. Ce n'est pas du tout la même chose. Ta base est l'inflaton
J'y croyais d'autant plus que sur le forum on ne parlait plus de singularité (peut-être à la Hawking).

On ne sait pas si l'énergie du vide actuel est l'explication de l'accélération de l'expansion. Ce qu'on sait, c'est qu'avec les calculs actuels ce n'est pas du tout compatible. C'est tout ce que l'on peut dire.
Bah en fait non. L'inflation est ce que tu nommes le big-bang. Le modele du big bang commence avec la phase inflationaire.

Grosse lacune (involontaire de ma part).

Qu'est ce qui te séduit dans l'inflation éternelle? Ça répond a quel problème observationnel?

Non à part l'inflation rien. Aucun fait qui pourrait attester qu'il serait possible que cet univers existe. Rien mais pour pas faire de jaloux rien non plus sur les branes.
Ce qui est séduisant c'est au niveau de la psyché de se dire que tout existait existe et existera pas de début pas de fin pas d'explications sur les origines. C'est un vrai confort

Dans tous les modeles d'inflation ! Aucun de ces modeles n'explique la création de l'espace-temps...

Ils se sont bien garder de le dire


Je te recommande de commencer par le modèle satandard (connu sous le nom Lambda-CDM, ce qui inclue inflation a la Starobinsky). Tu en aura déjà pour 10 ans de lecture passionnante. [/QUOTE]
Alors j'ai trois livres :
Cosmologie de Peeble (c'est écrit petit). On dit qu'il n'est pas fantaisiste et peu ouvert au multi -univers. Tu le connais la recommandation de niveau sur le livre est assez large.
Pour la RR j'ai le livre de David Mermin son cours (le monsieur Tais-toi et calcule)
Pour la RG Relativité Générale de Moore et de Taillet (très connu du forum et pour cause). Je me pose la question s'il existe un livre qu'il n'a pas écrit. Alors la question très profonde comment fait-il ????
C'est un livre très bien structuré et chapitré. On peut ne travailler qu'un chapitre "comment calculer avec un tenseur".
Après j'ai les cours en français de Feynmann Excellent mais des raccourcis surtout sur la RR "l'important à retenir c'est Racine (de 1-V²/C²)"

Ah cordialement et merci

PS heureusement que tu interviens tu remets par tes compétences les pendules à l'heure et c'est inestimable.
Par contre sniff je préjuge mais tu remets la temporalité et les interrogations sur l'avant inflaton en scène et inévitablement l'origine primordiale (qui avait disparue avec les univers multiples)