Temperature du vide

[cydream]

Bonjour (re)


On dit souvent que le vide de l'espace est froid. Hors selon moi, c'est un non sens : le vide n'a pas de temperature. PV=nRT. Si P et n sont nuls, T peut avoir n'importe quelle valeur. D'ailleurs, on dit que la temperature est proportionnelle a l'agitation moleculaire. Donc s'il n'y a pas de mollecule, ya pas de temperature.

Il me semble que les combinaisons des spationautes, astronautes et autres ***nautes sont chauffées. Hors, selon moi, il n'y a pas de meilleurs isolant thermique que le vide. Et il se trouve que ces spationautes sont justement entoures de vides. Pourquoi chauffer donc ?
Je dirais meme qu'au contraire, comme il n'y a pas d'echange termique par conduction, ni convection, il ne reste que le rayonnement. Hors celui ci ne peut que chauffer, s'il existe, non ? Il faudrait donc plutot refroidir, si la combinaison se retrouve face au soleil par exemple...

Merci d'avance pour vos eclaircissements

CyDre@m
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[Jeanpaul]

Ca n'a effectivement a priori pas beaucoup de sens de dire que le vide est chaud ou froid. Ceci dit, quand un être humain se promène dans l'espace, on peut se demander s'il faut le réchauffer ou le refroidir. Les seuls échanges thermiques se font par rayonnement : le soleil et les étoiles qui chauffent, le rayonnement de fond à 2 K qui chauffe (pas beaucoup !) et le bonhomme lui-même qui rayonne vers 10 µm. Le bilan va dépendre de la réflectivité et du pouvoir émissif de la combinaison, qu'il faut bien ajuster pour éviter de devoir trop chauffer ou trop refroidir.
Donc en un sens, on peut dire que le vide est froid : un corps non soumis au soleil va voir sa température se stabiliser à 2 K.

[Coincoin]

Salut,
Le "vide" intersidéral n'est pas réellement vide : il regorge de photons (fond dissus cosmologique à 3K, rayonnement des étoiles, ...) et d'atomes dispersés. Donc on peut définir sa température.

Pour ce qui est de l'astronaute, il ne faut pas oublier que tout corps à température non-nulle rayonne. Donc ton astronaute rayonne jusqu'à ce qu'il reçoive autant d'énergie qu'il en perd, c'est-à-dire jusqu'à ce qu'il soit à la température du milieu environnant.

[BrainMan]

Bonsoir,

Donc en un sens, on peut dire que le vide est froid : un corps non soumis au soleil va voir sa température se stabiliser à 2 K.

Pour ce qui est de l'astronaute, il ne faut pas oublier que tout corps à température non-nulle rayonne

Donc si on se represente un corps comme une multitude de petites billes reliées par des ressorts.
La Temperature etant directement proportionnelle à la vibration.
Tant que ca vibre, ca rayonne à la puissance 4 de la Temperature=Vibration (rayonnement du corps noir)
Donc si rien ne vient refaire vibrer le tout, chauffage de la combinaison, photons solaires incidents,

le tout se stabilise à la temperature ambiante des photons primordiaux presents uniformement dans le vide, soit 3 degres kelvin environ.

Le "vide" intersidéral n'est pas réellement vide : il regorge de photons (fond diffus cosmologique à 3K, rayonnement des étoiles, ...) et d'atomes dispersés.

je sort un petit peu du sujet car je me demande si on sait de maniere precise et indubitable si TOUT le vide de l'univers est bien à 3K.

La densité numérique de ces photons est d'environ 400 par cm3.
le satellite COBE aurai d'ailleur mesuré ce rayonnement fossile en 1989. Il aurait une valeur de 2,728 K.
Ce rayonnement est d'ordre milimetrique.

La question que je me pose,
Une carte a été tirée reprennant les mesures effectuées dans toutes les directions.
L'ecart relatif entre les valeurs mesurées est de l'ordre de 10-5

Comment a-t on pu mesurer cette valeur "hors" du systeme solaire et être certain de ne pas avoir d'artefact de mesure ? Pourquoi n'y aurai-t-il pas des trous immenses cachés par la presence du rayonnement fossile "devant" ?

Ce qui justement nous ramene à la question du vide Inter-Galactique et inter-amas, donc sa temperature.

J'imagine une histoire d'effet doppler lié au postulat d'extension de l'univers mais j'ai un peu de mal me l'expliquer.
Je voit que le rayonnement mesuré est daté de quelques centaines de milliers d'années apres la formation de l'univers, ce qui est vraiment peu, mais cet age ne semble lié qu'à l'extrapolation de la theorie qui dit que les photons doivent errer depuis cette date puisque libre à partir de celle-la.


ici le lien concernant la carte de l'univers :
http://cdfinfo.in2p3.fr/Experiences/CMB/#haut

[A voir en vidéo sur Futura]

[deep_turtle]

Salut,

Pourquoi n'y aurai-t-il pas des trous immenses cachés par la presence du rayonnement fossile "devant" ?

C'est un peu subtil... En fait, on ne voit ni devant ni derrière. Tous les photons que l'on reçoit sont... ici, au niveau du détecteur ! Quand on dit que l'on "voit" quelque chose, on veut dire que l'on déduit de la direction d'arrivée des photons la direction de la source qui les a émis. Mais on n'a aucun moyen de savoir de quelle distance vient le photon. Pour le rayonnement fossile, c'est pareil, on voit des photons arriver de toutes les directions, de façon très homogène.

Comment a-t on pu mesurer cette valeur "hors" du systeme solaire et être certain de ne pas avoir d'artefact de mesure ?

Je ne sais pas si c'est en ce sens que tu poses la question, mais il se trouve que l'on dispose de mesures indirectes de cette températures dans des amas de galaxie, certains effets physiques sont sensibles à la température du rayonnement fossile. Mais le plus précis qu'on ait, c'est quand même les mesures directes depuis la Terre (ou l'espace juste au-dessus).

[BrainMan]

Merci deep_turtle pour ces eclairsissements,

On peut donc dire que que la temperature du vide loin de toutes matieres (galaxies, amas) est probablement similaire à la temperature mesurée proche des zones denses de l'univers. Par contre nous n'en avons pas une certitude absolue.
J'aurai aimé avoir une certitude à ce sujet car la quasi-abscence de matiere peut à mon sens influer sur la notion d'espace dans les zones moins denses de l'univers.
Ca pourait avoir pour concequence que les distances inter-amas soit racourcis.
C'est par contre peu probable si on tient compte du fait que le modele cosmologique semble tenir la route.(dates de formation, distance des galaxies etc.)

[invite9b86df3d]

La question portait le terme "vide" , dans le vide le concept meme de temperature n'existe pas, il est impossible de prendre la temperature du vide.Cependant du point de vue experimental on n'arrive pas au vide total, il reste des milliers voire des millions ( plutot) de particules ou molécules dans une petite boite de l'ordre du centimètre.Mais du point de vue thermodynamique et tout ses principes exclu la température du vide.La temperature dans l'espace peut poser des problèmes d'interprétation , d'un certain point de vue l'espace n'est pas "vide" , les voyages de particules isolés n'est pas chose rare, tous les jours sur terre nous en recevons , mais la plupart ne traverse pas l'atmosphere , tout comme certains rayons naucifs pour l'homme émit par le soleil par exemple.La probabilité pour trouver une particule dans l'espace est moindre par rapport à notre petite bôite, mais il y en a, c'est sur , et puis le vide total nécéssite l'absence à la fois de matière mais aussi de rayonnement.

[invite9b86df3d]

je n'avais pas vu les messages postés avant....dsl !!
vous avez certainement apporté une meilleure réponse.