Question sur la masse de L'Univers.

[Rhedae]

Bonjour,

Est ce que la masse de L'univers est une constante ?
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[invite87961bee]

Non car la masse peut se transformer en rayonnement (comme dans le soleil) par exemple. Donc la masse de l'Univers n'est pas constante mais son énergie, oui. (en théorie )

[invite8ef897e4]

Non car la masse peut se transformer en rayonnement (comme dans le soleil)

L'energie des photons contenus dans une boite ne contribue a la masse totale de la boite ? Qu'en est-il des gluons dans un proton ?

[mariposa]

L'energie des photons contenus dans une boite ne contribue a la masse totale de la boite ? Qu'en est-il des gluons dans un proton ?

Bonjour,

Il semble que cela ne dit pas le contraire de ce qu'a écrit Trent. Non!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8ef897e4]

Il semble que cela ne dit pas le contraire de ce qu'a écrit Trent. Non!

Il me semble que ce que dit Trent, c'est que la somme des masses des constituants de l'Univers n'est pas conservee. En outre, il me semble que le probleme original consiste principalement a definir "la masse de l'Univers". S'il ne s'agit pas de son contenu en energie, alors je ne sais pas la definir.

[mariposa]

Il me semble que ce que dit Trent, c'est que la somme des masses des constituants de l'Univers n'est pas conservee.

Oui c'est bien çà et je pense que tu es d'accord avec ca. Non!

En outre, il me semble que le probleme original consiste principalement a definir "la masse de l'Univers". S'il ne s'agit pas de son contenu en energie, alors je ne sais pas la definir.

Au départ l'Univers est très chaud et donc constitué uniquement de rayonnement. La masse est nulle. L'univers se refroidit en conséquence de son expansion et il y a "condensation" donc augmentation de la masse de l'Univers.

Bien entendu la masse n'est qu'une petite fraction de l'énergie de l'Univers. Les cosmologues estiment l'énergie de la matière baryonique à 4% de l'énergie totale (il compte le CMB qui me semble -t-il est la partie dominante de ces 4%)

[Coincoin]

Salut,
Quand les cosmologistes donnent les proportions de l'Univers, ils parlent en densité énergétique. Les baryons représentent 4%, la matière noire (qui est aussi non-relativiste) représente environ 25%, le rayonnement (dont le CMB) est négligeable (car l'expansion l'a fortement dilué à cause du redshift), et les 70% qui restent c'est l'énergie noire (de nature inconnue).

Outre les problèmes de définition de la masse ou de l'énergie totale de l'Univers, il faut voir que même localement l'expansion fait que l'énergie n'est pas conservée. Et on peut rajouter à ça le fait que dans une théorie relativiste la masse n'est pas une quantité conservée.

[Rhedae]

Merci pour ces éclaircissements. Donc la quantité d'énergie (masse comprise) est constante théoriquement?

Cela voudrait dire que depuis la nuit des temps cette quantité n'aurait jamais fluctué ?

[Quintilio]

Merci pour ces éclaircissements. Donc la quantité d'énergie (masse comprise) est constante théoriquement?

Cela voudrait dire que depuis la nuit des temps cette quantité n'aurait jamais fluctué ?

Bonjour,

CoinCoin expliquait dans le message precedent que c'est exactement le contraire...

Outre les problèmes de définition de la masse ou de l'énergie totale de l'Univers, il faut voir que même localement l'expansion fait que l'énergie n'est pas conservée. Et on peut rajouter à ça le fait que dans une théorie relativiste la masse n'est pas une quantité conservée.

[Rhedae]

Oki

Mais alors la quantité d'énergie globalement tend à augmenter, à fluctuer ,diminuer ?

[invite87961bee]

Salut,
Outre les problèmes de définition de la masse ou de l'énergie totale de l'Univers, il faut voir que même localement l'expansion fait que l'énergie n'est pas conservée. Et on peut rajouter à ça le fait que dans une théorie relativiste la masse n'est pas une quantité conservée.

Il y a quelque chose que je ne comprends pas :
Pour moi comme l'univers est en expansion, son énergie reste constante mais plus "diluée". Exactement le contraire de ce que tu dis en fait

Comment l'expansion de l'Univers entraîne une diminution de son énergie ?

[Coincoin]

Tout d'abord, il est difficile de comparer deux volumes à des instants différents lorsqu'il y a de l'expansion.
Si l'expansion a doublé les distances compares--tu 1m³ d'avant à 1m³ de maintenant ou à 8m³ ?

Ensuite, la façon dont les composants se diluent avec l'expansion dépend de leur nature. Par exemple, si tu multiplies les distances d'un facteur a, la densité énergétique de la matière est multipliée par 1/a³ (car le volume a été multiplié par a³), tandis que celle du rayonnement est multipliée par 1/a4 (car il faut ajouter le fait que l'expansion dilue la longueur d'onde de la la lumière (redshift cosmologique) et lui fait donc perdre de l'énergie) et celle de l'énergie noire reste inchangée.
D'ailleurs au cours de l'histoire, le rayonnement dominait au début puis a été dilué et est devenu minoritaire face à la matière, qui est elle-même récemment devenue minoritaire face à l'énergie sombre.

[invite5456133e]

pour que la masse de l'univers soit constante il faudrait que l'univers soit fini et isolé, amha.
pourquoi l'énergie n'était-elle pas conservée à cause de l'expansion?
le principe de conservation de l'énergie n'est-il pas respecté dans ce cadre?

dans une théorie relativiste la masse n'est pas une quantité conservée.

cette assertion est en contradiction avec la réponse turtlesque dans la faq "La masse est un invariant, elle n'augmente pas avec la vitesse. La notion de "masse relativiste" qui dépend de la vitesse est une notion dépassée que plus personne n'utilise sérieusement, sauf pour s'adresser à des non-scientifiques qui ne peuvent entrer dans les détails." http://forums.futura-sciences.com/ph...tml#post321709
bonsoir!

[invite87961bee]

Merci CoinCoin pour cet éclaircissement !

[mach3]

cette assertion est en contradiction avec la réponse turtlesque dans la faq "La masse est un invariant, elle n'augmente pas avec la vitesse

non, il n'y a pas contradiction, être invariant ou se conserver ce n'est pas du tout la même chose.
Invariant cela veut que cela ne dépend pas de l'observateur. La masse est invariante, pas l'énergie.
Conservé veut dire qu'il n'y a pas création ou annihilation au cours du temps. L'énergie est localement conservée, pas la masse.

m@ch3

[Coincoin]

pour que la masse de l'univers soit constante il faudrait que l'univers soit fini et isolé, amha.

Il y a deux choses. La conservation locale te dit que si ta quantité varie en un point c'est simplement parce qu'elle part vers les points d'à côté. C'est celle que les physiciens utilisent. Et il y a la conservation globale, qui repose sur la conservation locale et qui demande de prendre en compte le système dans sa globalité, ce qui est problématique dans le cas de l'Univers (à cause des échelles de distance et le fait que l'Univers varie).

pourquoi l'énergie n'était-elle pas conservée à cause de l'expansion?
le principe de conservation de l'énergie n'est-il pas respecté dans ce cadre?

Pourquoi le serait-elle ? L'origine de la conservation de l'énergie est habituellement le théorème de Noether et l'invariance temporelle, or l'Univers en expansion n'est pas invariant temporellement.

cette assertion est en contradiction avec la réponse turtlesque

La masse globale d'un système est un invariant. Mais si tu ne regardes que localement, ce n'est pas forcément conservé.

[invitebd2b1648]

il faut voir que même localement l'expansion fait que l'énergie n'est pas conservée.

L'énergie est localement conservée, pas la masse.

C'est contradictoire !

Cependant,

D'ailleurs au cours de l'histoire, le rayonnement dominait au début puis a été dilué et est devenu minoritaire face à la matière, qui est elle-même récemment devenue minoritaire face à l'énergie sombre.

D'après cette actu la part de l'énergie sombre pourrait décroître avec le temps, qu'est-ce que cela implique pour l'énergie ?

Cordialement,

[Coincoin]

C'est contradictoire !

Dans un Univers statique, la relativité prédit que l'énergie est localement conservée, mais pas la masse. Dans un Univers en expansion, l'énergie n'est même plus localement conservée.

D'après cette actu la part de l'énergie sombre pourrait décroître avec le temps, qu'est-ce que cela implique pour l'énergie ?

Pas grand chose. Elle est encore moins conservée... Mais ça peut nous apprendre énormément sur la nature de l'énergie sombre.

[invitebd2b1648]

Mais ça peut nous apprendre énormément sur la nature de l'énergie sombre.

Et donc ce ne serait plus une constante cosmologique ... non ?

Cordialement,

[Coincoin]

Oui. La constante cosmologique est une solution attirante car elle et formellement simple, mais elle n'explique pas grand chose : sa valeur paraît totalement arbitraire.
Mais il faudra attendre quelques années et différentes observations pour pouvoir s'avancer.

[invitebd2b1648]

Merci Coincoin !

Toujours dans l'attente ... !

[invite6754323456711]

Bonsoir,

Quel est la méthode la plus précise de nos jours pour "peser" (mesurer la densité totale de matière) l'Univers ? Il y a t-il un biais prédictible ?

Patrick

[Coincoin]

Il y a plusieurs méthodes, qui donnent des renseignements différents.
Selon que tu t'intéresses plutôt à la densité totale ou juste à celle de matière, tu peux regarder les fluctuations du fond diffus cosmologique, les amas de galaxies, les effets de lentille faible, ...
Mais la méthode la plus sûre et la plus précise reste... la combinaison de toutes ces méthodes.

[invite5456133e]

Et il y a la conservation globale, qui repose sur la conservation locale et qui demande de prendre en compte le système dans sa globalité, ce qui est problématique dans le cas de l'Univers.

bonjour coincoin! pourrais-tu expliquer qu'est-ce qu'une conservation locale et une conservation globale? merci d'avance.