Le vide l'univers

[Unyvercel]

Bonjour, je ne peux même pas dire que ma question est celle d'un novice, car je ne suis même pas un pré-initié !

Je n'ai aucun étude sur l'univers, mais une question me viens, celons certaines théories l'univers serait né du vide, mais le vide, le vrai vide, ne contient rien, donc comment quoi que se soit pourrait-il naître du vide ?
Le vide ne contient ni matière ni énergie, je ne parles pas de la perception basique, ce verre je le considère vide car il n'a contient l'eau qu'il a été fabriquer pour contenir, mais il contient les particules que l'air qu'il contient contient.
Je parle du vide absolu, lequel je crois inexistant.
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[Gilgamesh]

Bonjour, je ne peux même pas dire que ma question est celle d'un novice, car je ne suis même pas un pré-initié !

Je n'ai aucune étude sur l'univers, mais une question me vient, selon certaines théories, l'univers serait né du vide. Mais le vide, le vrai vide, ne contient rien, donc comment quoi que ce soit pourrait-il naître du vide ? Le vide ne contient ni matière ni énergie. Je ne parle pas de la perception basique ; ce verre, je le considère vide car il ne contient pas l'eau pour laquelle il a été fabriqué, mais il contient les particules de l'air qu'il contient. Je parle du vide absolu, lequel je crois inexistant.

Le vide "classique", celui de la physique du XIXe siècle, c'est un espace sans aucune particule ni champ à l'intérieur. La physique du XXe siècle, fondée sur la théorie quantique des champs, a transformé le paysage en profondeur et la notion de vide a pris une grande profondeur, puisque la notion de vide inclut désormais la matière elle-même. La matière est aujourd'hui comprise comme un état excité du vide.

Un petit repost pour reprendre les bases.

Dans ce genre de débat, il y a trois notions distinctes qu'il ne faut pas confondre :

Le néant, qui est un concept métaphysique, c'est-à-dire qu'il réside dans sa simple définition : ce n'est rien. Il implique non seulement l'absence de matière mais également d'espace, de temps et plus généralement de tout ce qui pourrait représenter quoi que ce soit d'intelligible. Par définition, le néant ne peut donc rien désigner de réel, ni même d'imaginaire. Pour cette raison évidente, ce n'est pas un concept physique.

Note : le nombre zéro en mathématiques n'est pas rien. C'est un nombre pourvu de nombreuses propriétés. S'il a des propriétés, c'est donc quelque chose. Ce n'est donc pas une bonne image pour représenter le néant, même s'il est abstrait et non physique. Pour bien se représenter le néant, il faut simplement se dire qu'il n'est pas représentable.

Le vide, qui n'est pas rien. Le vide se définit comme l'état d'énergie minimal des champs. Il n'est donc pas absolu dans le sens de "pas absolument vide", même fondamentalement. Une particule est ou n'est pas. Alors qu'un champ existe même à l'état d'énergie nulle et élucider ses lois occupe les jours et les nuits des théoriciens. Le vide héberge "en potentiel" absolument tout le bestiaire des particules. Il suffit d'agiter le tapis, de lui injecter de l'énergie, pour provoquer une profusion de particules, comme une pluie tombant du pommier que l'on secoue. La notion de vide devient relative : il y a "quelque chose" formant ce vide manifestement, muni de lois précises et non triviales. Formé de champs couplés qui se répartissent l'énergie de manière très inégale. Le nombre et le couplage possibles des champs sont absolument inépuisables.

L'espace-temps, le contenant géométrique du vide, que l'on pourrait supposer coïncider avec un "vide absolu" (un vide sans les champs qui composent le vide réel). Cet espace-temps est décrit par la relativité générale et même si on le "vide de son vide", il conserve des propriétés qui n'ont rien de naïf :

l'espace fait bloc avec le temps, au sens où toute mesure des distances entre deux événements doit faire intervenir la coordonnée temporelle pour être invariante d'un référentiel à un autre ;

en présence d'énergie-impulsion, il adopte une courbure ;

envisagé dans son ensemble, il ne possède pas de solution statique stable : il ne peut être qu'en expansion ou en contraction ;

il possède possiblement une topologie complexe (espaces non simplement connexes) ;

il est possible d'envisager un nombre plus grand que 3+1 dimensions (dimensions compactifiées requises par la théorie des cordes...) ;

il est possiblement quantifié (dans le cadre d'une gravité quantique en boucle) ou composé de points "flous" (dans le cadre d'une géométrie non commutative).

L'espace n'a donc rien d'un objet simple et sa complexité structurale pourrait être mise à l'origine de la fécondité du vide.

Ces deux dernières notions de vide quantique et d'espace-temps représentent quelque chose de physique, et elles font l'objet de spéculations de haut niveau, car elles sont testables, pour une part du moins.


Vide et matière

Ce qu'on appelle la matière, c'est un vide qui n'est pas à son état d'énergie minimal, c'est-à-dire un vide excité.

Ce qu'on appelle le vide, c'est un ensemble de champs, un pour chaque particule élémentaire, à leur état d'énergie minimal. Même dans cet état minimal, le champ conserve une activité résiduelle qui produit des couples de particules qui se résorbent en un temps très court (d'autant plus court que la particule produite est massive). Le vide est une ruche vibrionnante qui produit de la matière à jet continu. Mais il s'agit d'une matière virtuelle, c'est-à-dire que ces particules ne peuvent pas interagir avec une particule réelle, un détecteur de particules par exemple ; elles produisent par contre un effet collectif qui joue un rôle important dans la théorie des champs quantiques.

L'énergie par unité de volume ρ, autrement dit la densité d'énergie du vide (en Joule/m³, par exemple), résulte d'une sommation sur les champs quantiques.

L'énergie E d'un champ en théorie quantique, c'est :

E(n) = (n + 1/2)hν

avec :

- h, la constante de Planck ;
- ν (nu), la fréquence. Un ν donné représente un mode du champ. Pour une particule de masse m au repos, on a au minimum hν = mc², auquel il faut ajouter son énergie cinétique (ce qui augmente ν, la fréquence associée).
- n = 0, 1, 2... le nombre de particules (réelles) du champ. n > 0 représente l'état excité, le champ génère de la matière. n = 0 représente l'état d'énergie minimal du champ, c'est-à-dire le vide.

D'où l'énergie de point zéro du champ :

E(0) = hv/2

... qui n'est pas nulle.

Pour calculer l'énergie du vide, on intègre sur tous les modes des champs de toutes les particules (fermions, bosons) pour obtenir un total.

Et là, c'est le drame...

Même si on ne fait le calcul que sur une seule particule, par exemple le photon, l'intégrale donne une densité d'énergie de l'ordre de ρ~10¹²⁰ fois la densité d'énergie mesurée*. C'est ce qu'on appelle une catastrophe ultraviolette : en intégrant les modes de fréquences croissantes qui sont aussi les plus énergétiques (si on part des fréquences optiques, c'est quand on va vers les ultraviolets), l'intégrale diverge, c'est-à-dire que son résultat tend vers l'infini. Usuellement, on somme jusqu'à une fréquence dite de coupure, qu'il faut justifier physiquement. Or dans le cadre de la physique actuelle, la fréquence de coupure c'est la fréquence de Planck. On obtient comme résultat que la densité d'énergie du champ est de l'ordre de la densité de Planck. Ok, ce n'est pas infini. Mais c'est quand même extraordinairement élevé. Ou pour le dire à l'inverse : notre vide apparaît extraordinairement peu énergétique par rapport à ce qu'il devrait être, si on se fie à la théorie quantique des champs. C'est le problème dit de la constante cosmologique. Sans doute le problème ouvert le plus brûlant de la physique actuelle.

Mais bon...

Si on passe ça sous le tapis, l'idée est que "naturellement" on a une "énergie plancher" qui se déduit du formalisme fondamental de la théorie quantique des champs. Comme il s'agit de l'état fondamental des champs, l'idée d'une "dilution" est sans objet. Cela signifierait que les lois de la physique changent avec l'expansion.

Dans l'hypothèse inflationnaire, en faisant l'hypothèse d'un vide initial à la densité de Planck, le volume de vide nécessaire pour engendrer le volume de l'univers visible et ce qu'il contient (rayonnement, matière noire et baryonique), représente le volume d'un gros noyau d'atome.

* la mesure de cette énergie du vide, ou énergie de point zéro, peut être mise en correspondance (bien que ça reste une hypothèse) avec la constante cosmologie Λ, aka "énergie sombre" que la cosmologie mesure aujourd'hui avec une bonne précision, depuis les études sur les supernovas lointaines en 1998, et qui correspond à 70% du bufget énergétique de l'univers actuel.

[amineyasmine]

bonjour, je ne peux même pas dire que ma question est celle d'un novice, car je ne suis même pas un pré-initié !

Je n'ai aucun étude sur l'univers, mais une question me viens, celons certaines théories l'univers serait né du vide, mais le vide, le vrai vide, ne contient rien, donc comment quoi que se soit pourrait-il naître du vide ?
Le vide ne contient ni matière ni énergie, je ne parles pas de la perception basique, ce verre je le considère vide car il n'a contient l'eau qu'il a été fabriquer pour contenir, mais il contient les particules que l'air qu'il contient contient.
Je parle du vide absolu, lequel je crois inexistant.

bonjour
regarde du cote "vide quantique" ca pourra donner des idees

[Unyvercel]

Merci à vous pour ces explications

[A voir en vidéo sur Futura]

[trebor]

Bonjour à tous,
Gilgamesh
Nous et tout ce qui est matière n'est que du vide existé.
Astronaute et les objets qui flottent (poids nul) dans un engin voyageant dans le vide spatial ?
Rien ne se crée, rien ne se perd tout se transforme.
Parti de rien nous retournons tous à rien.

[Unyvercel]

Parton nous vraiment de rien ?
Si nous somme dû à une transformation des matières, nous somme fait à partir de matière ?
Notre matière naturellement recyclée, deviendront nous vraiment du rien ?

Simple questionnement

[Unyvercel]

Le vide, qui n'est pas rien. Le vide se définit comme l'état d'énergie minimal des champs. Il n'est donc pas absolu dans le sens de "pas absolument vide", même fondamentalement. Une particule est ou n'est pas. Alors qu'un champ existe même à l'état d'énergie nulle et élucider ses lois occupe les jours et les nuits des théoriciens. Le vide héberge "en potentiel" absolument tout le bestiaire des particules. Il suffit d'agiter le tapis, de lui injecter de l'énergie, pour provoquer une profusion de particules, comme une pluie tombant du pommier que l'on secoue. La notion de vide devient relative : il y a "quelque chose" formant ce vide manifestement, muni de lois précises et non triviales. Formé de champs couplés qui se répartissent l'énergie de manière très inégale. Le nombre et le couplage possibles des champs sont absolument inépuisables.

Ok donc différencier vide de néant, cela me pousse a revoie ma vision de la chose !

[Jmlesfrites]

Je crois que c'est a partir de la que tout dégêner.

[pm42]

Parton nous vraiment de rien ?

La réponse de Gilgamesh est claire : le rien, c'est comme le néant, un concept philosophique qui n'existe pas (ou plus) en physique.
Ce qui existe c'est le vide quantique où on a gardé le terme "vide" pour dire "sans particule de matière" mais même cela est abusif puisqu'elles apparaissent/disparaissent spontanément.

Tout cela est contre-intuitif certes mais c'est pratiquement tout le temps le cas avec les sciences, c'est d'ailleurs ce qui les rend intéressantes.

[Unyvercel]

Merci de cette précision

Je ne savais pas quelle "était la définition de rien de trebor

J'ai appris que la science peut nous faire comprendre que la logique de nos interprétation n'est pas celle des chose que nous percevons, oui j'ai appris, et au plus je pose des questions, ou plus je le comprends

[pm42]

Je ne savais pas quelle "était la définition de rien de trebor

Tous les intervenants ne se valent pas coté niveau de la réponse. Gilgamesh est très, très sérieux, c'est en général le cas des modérateurs.
Dans les fils, tu vas trouver beaucoup de choses et parfois, certaines réponses n'apportent pas grand chose, parfois, elles sont carrément fausses. Il faut apprendre à filtrer.

J'ai appris que la science peut nous faire comprendre que la logique de nos interprétation n'est pas celle des chose que nous percevons, oui j'ai appris, et au plus je pose des questions, ou plus je le comprends

C'est exactement ce que fait la science en effet.

[Unyvercel]

Pour filtré, il va me falloir acquérir une certains quantité de connaissances pour me généré ses filtres, il va me falloir aussi faire confiance à des logique qui me dépasse, et cela, même en état de conscience de l'importance de la chose, en tant que novice, ça reste un combat personnel, un dualité entre ce moi qui pense sa logique, et ce moi qui doute de tout même de sa propre logique

Ce que je pense a voir appris sur ce tropic, c'est que "Vide", "Néant" & "0" sont des utilités qui ont chacune leurs définitions, alors que je les pensais équivalentes dans l'absolu. Ce qui ouvre une multitude de perspectives de raisonnements probables (enfin je pense).

[Unyvercel]

Nous et tout ce qui est matière n'est que du vide existé.
Astronaute et les objets qui flottent (poids nul) dans un engin voyageant dans le vide spatial ?
Rien ne se crée, rien ne se perd tout se transforme.
Parti de rien nous retournons tous à rien.

Si rien ne se perd, ce que je pense être un fait, pas simple curiosité, j'aimerais bien, Trebor, que tu me dises comment pouvons nous venir de rien pour revenir à rien ?

[trebor]

Nous et tout ce qui est matière n'est que du vide existé.
Astronaute et les objets qui flottent (poids nul) dans un engin voyageant dans le vide spatial ?
Rien ne se crée, rien ne se perd tout se transforme.
Parti de rien nous retournons tous à rien.

Si rien ne se perd, ce que je pense être un fait, pas simple curiosité, j'aimerais bien, Trebor, que tu me dises comment pouvons nous venir de rien pour revenir à rien ?

Bonjour à tous,
Avant que la terre ne soit là, nous ne sommes rien (enfin si, un vide au minimum excité) et le jour ou la terre disparaitra, nous retournerons tous à rien, c à d à notre état initial.
Pourquoi le vide excité devient-il matière inerte et vivante ?
Qu'est-ce qui excite le vide, est-ce dû à la vitesse à laquelle les galaxies se déplace dans l'univers, mystère ?
https://media4.obspm.fr/public/resso...ouvements.html
L'électron est un vide excité, car n'est constitué que de vide (pas de composants ou de sous-structures connus).
L'électron se déplace dans le vite à 300.000 km/s à 2.200 km/s autour du noyau de l'atome, l'électron a une durée de vie de 66000 Yotta ans (10²⁴).
Le plus grande des inconnues à comprendre.
Je passe la main aux experts, car je ne connais que ce que j'ai lu.
Bon réveillon de Noël à tous.

[pm42]

Je passe la main aux experts, car je ne connais que ce que j'ai lu.

Non, tu ne connais même pas ce que tu as lu et ce que tu écris est au mieux très imprécis au pire bourré d'erreurs.

Par exemple, l'électron ne se déplace pas plus vite que la lumière dans le vide, même pas à la vitesse de la lumière vu qu'il a une masse. Et il ne tourne pas autour du noyau et certainement pas à une vitesse.

Balancer des trucs de chimie qui datent de Lavoisier, mélanger apparition de la Terre et théorie quantique des champs et autres choses ne sert à rien à part engendrer de la confusion et propager de la mauvaise vulgarisation rendue encore pire par le fait de ne pas en avoir compris grand chose.

[trebor]

Plein de fausses informations dans les liens lus avec Google, désolé d'avoir mal choisi les liens que j'ai lus.
A effacer ce qui est faux.

[Unyvercel]

 Avant que la terre ne soit là, nous ne sommes rien (enfin si, un vide au minimum excité) et le jour ou la terre disparaitra, nous retournerons tous à rien, c à d à notre état initial.

Personnellement, mon niveau n'est même pas encore celui d'un novice, mais même l'univers celons ce que je crois savoir est sujet à la loi du "rien ne se perde rien ne se créer tout se trenfrome" toutes matières serait donc voué à se restructuré et non a finir par disparaître, simple supposition

[Jmlesfrites]

toutes matières serait donc voué à se restructuré et non a finir par disparaître

Le terme le plus adéquat serrait plutôt : "redistribution "de l'énergie. Et en effet rien ne disparait.

[Unyvercel]

Merci pour cette précision

[pm42]

Merci pour cette précision

Qui est fausse si on prend en compte l'expansion de l'Univers. C'est en réalité nettement plus subtil parce que définir l'énergie totale à cette échelle est compliqué pour dire le moins mais elle peut en effet baisser.
Cela a été plusieurs fois abordé ici, voir par exemple : https://forums.futura-sciences.com/p...ml#post6720626

Comme déjà dit plus haut, il ne faut pas croire que toutes les réponses sont de bonnes qualités et certains des intervenants qui vous ont répondu ont l'habitude de parler de ce qu'ils ne connaissent pas du tout sur un ton très sur d'eux et donc de tomber à coté souvent.

[f6bes]

Trébor, C'est t'y quoi le....."..Nous et tout ce qui est matière n'est que du vide existé ??
Le vide finit par etre ... fort ..lourd !! (... ce qui est matière n'est que du vide ...) !! (leveur de fonte !)
Disons qu'entre les "particules" de matiére, il existe du "vide"....mais ça ne fait pas de la matiére elle meme...du vide.
Dans ce genre de conditions un dé à coudre de certaine matiére (d'ou on enléve le vide") peuvent peser plusieurs tonnes ( dans un dé à coudre)
Bon Noel

[Avatar10]

Qui est fausse si on prend en compte l'expansion de l'Univers.

Il y a deux concepts, L'expansion en est un, mais malheureusement on peut constater (comme ici) que le principe d'équivalence n'est que très rarement mentionné en vulgarisation alors qu' au moins tout aussi fondamental si ce n'est plus...mais c'est un des défauts de la vulgarisation, ceux qui répondent "ont l'habitude de parler de ce qu'ils ne connaissent pas du tout sur un ton très sur d'eux" et donc sans forcément tomber à coté, ne donne qu'une partie d'une réponse correcte vis à vis du modèle qui comprend bien 2 concepts inhérents à la RG, en aparté ça me fais marrer ceux qui répondent en critiquant "ceux qui n'y connaissent rien" (et ça je ne critique pas) tout en donnant qu' une partie de la réponse, parce que eux aussi ils n'y connaissent rien donc ne peuvent donner une réponse complète...

[Avatar10]

D'ailleurs pour rajouter, quand on veut parler d'énergie en RG en rapport au sujet du fil, on parle d'énergie-impulsion, qui elle est bien définie après faut dispatcher entre les deux termes, mais ne serait-ce que parler d'énergie sans aller un tout petit plus loin donc sans mentionner au minimum ce fait dans le sens de ce qui est correct en RG, montre bien la méconnaissance du sujet, est-ce que la vulgarisation c'est répéter ce que l'on pense avoir compris ou est-ce donner les bonnes informations? that is the question....

[Avatar10]

on parle d'énergie-impulsion, qui elle est bien définie après faut dispatcher entre les deux termes

Et c'est là que les subtilités apparaissent vraiment et montrent qu'on ne peut pas parler d'énergie qui se conserve sauf en espace compact et quelques autres "broutilles", mais c'est une autre histoire...)

[amineyasmine]

Bonjour
Pourquoi est-ce qu’on ignore le « vide quantique » ca pourra donner des pistes pour les réponses ?

[pm42]

Pourquoi est-ce qu’on ignore le « vide quantique » ca pourra donner des pistes pour les réponses ?

Parce que on a lu le fil et que c'est très détaillé dans la 1ère réponse de Gilgamesh.

[Avatar10]

Parce que on a lu le fil et que c'est très détaillé dans la 1ère réponse de Gilgamesh.

Pour dire ça, c'est que vous avez compris la réponse de Gilgamesh, donc expliquez nous, sachant quand TQC le problème est très complexe j'attends avec impatience votre réponse...

Bon, si vous arrêtiez d'intervenir et vous faire passez pour un 'sachant' sur des sujets où vous ne comprenez manifestement rien ça ne nuirait pas au forum...ou alors allons dans le dur et montrez vos compétences.

[f6bes]

Pour dire ça, c'est que vous avez compris la réponse de Gilgamesh, donc expliquez nous, sachant quand TQC le problème est très complexe j'attends avec impatience votre réponse...

Bon, si vous arrêtiez d'intervenir et vous faire passez pour un 'sachant' sur des sujets où vous ne comprenez manifestement rien ça ne nuirait pas au forum...ou alors allons dans le dur et montrez vos compétences.

Aie, aie... ça commence à déraper !
A+

[pm42]

Aie, aie... ça commence à déraper !

Non, il fait ça tout le temps : venir sur des fils pour uniquement régler ses comptes avec moi sans participer. Il suffit de l'ignorer.
Dans le cas présent, c'est d'autant plus amusant que je me suis contenter de citer Mach3 et Gilgamesh et que ce qu'il me reproche dans son 1er message est d'utiliser exactement les mêmes termes que Mach3. Mais comme il ne lit pas et qu'il se contente d'essayer de me mordre, il ne s'en ait pas rendu compte

A chacun sa façon de fêter Noël : c'est la sienne.

[Avatar10]

Non, il fait ça tout le temps : venir sur des fils pour uniquement régler ses comptes avec moi sans participer.

Si donner une réponse quasi complète dans les concepts c'est pour vous ne pas participer, j'y peux rien, quand à régler des comptes....j'interviens quand il y a des choses à rajouter, vous n'avez que répété une réponse qu'on lit partout et qui est partielle, si pour vous, répéter sans comprendre c'est expliquer...ha non, c'est vrai vous participez, c'est déjà ça...et en passant, quand je vous pose des questions vous n'y répondez pas, c'est dommage car il y a des lecteurs que cela pourrait éventuellement intéresser...mais bon pas grave.

Dans le cas présent, c'est d'autant plus amusant que je me suis contenter de citer Mach3 et Gilgamesh et que ce qu'il me reproche dans son 1er message est d'utiliser exactement les mêmes termes que Mach3. Mais comme il ne lit pas et qu'il se contente d'essayer de me mordre, il ne s'en ait pas rendu compte

Je me suis rendu compte surtout que vous citez sans comprendre, et le repost de Gilgamesh était une réponse dont je n'ai pas le contexte de la question, elle peut être suffisante ou non, et à part que je me fous de l'argument d'autorité, rien n'empêche de compléter. Pour Mach3 il est possible au vu de la date qu'il ai appris puisqu'il ne fait que ça, s'améliorer en étudiant.
En attendant vous pouvez m'ignorer mais répondez pour les autres lecteurs si vous êtes dans le partage, mais vous ne le ferez pas, vous en êtes incapable et n'accepter pas la contradiction, un problème d'égo?

Allez je vous laisse répandre votre vulgarisation de bas étage...après tout le forum ne mérite que ce qu'il laisse faire.