rayonnement cosmologique K et bruit de fond quantique

[melchisedec]

Qu'est-ce qui permet de savoir que le fameux rayonnement cosmologique dit rayonnement 3K est bien un phénomène distinct du bruit de fond des fluctuations du vide prévu par la mécanique quantique ?
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[Karibou Blanc]

Les fluctuations quantiques ne voyagent pas sur d'aussi longues distances. Elles ne sont meme pas perceptibles à notre échelle, mais seulement à partir de l'échelle atomique.

[Karibou Blanc]

Plus précisément :

pour un photon issu d'une fluctuation quantique d'énergie 3K (fois kBoltzman), le "temps de vie" est d'environ : hbar/10^(-5)eV soit environ 10^(-30) secondes.
Alors que les photons du fond diffus ont voyagé quelques 13 milliards d'années.

[Coincoin]

Salut,
Quand on mesure le spectre du fond diffus, il a un spectre très particulier, correspondant à un corps noir à une température de 3 K. Il n'y a aucune raison que ce soit le cas avec les fluctuations du vide.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Karibou Blanc]

hbar/10^(-5)eV soit environ 10^(-30) secondes.

petite erreur numérique, c'est en fait 10^(-10) secondes mais ca ne change en rien le raisonnement.

[melchisedec]

Plus précisément :

pour un photon issu d'une fluctuation quantique d'énergie 3K (fois kBoltzman), le "temps de vie" est d'environ : hbar/10^(-5)eV soit environ 10^(-30) secondes.
Alors que les photons du fond diffus ont voyagé quelques 13 milliards d'années.

Alors je reformule : comment sait-on que le photon qu'on mesure à 13 milliards d'années plutôt que 10 puissance - 10 secondes ?

[melchisedec]

Salut,
Quand on mesure le spectre du fond diffus, il a un spectre très particulier, correspondant à un corps noir à une température de 3 K. Il n'y a aucune raison que ce soit le cas avec les fluctuations du vide.

Pourquoi ?

[invitefd2dbdcd]

salut,

Alors je reformule : comment sait-on que le photon qu'on mesure à 13 milliards d'années plutôt que 10 puissance - 10 secondes ?

je tente....redshift.

Pourquoi ?

temps de vie trop court ...??
cordialement,

[Coincoin]

comment sait-on que le photon qu'on mesure à 13 milliards d'années plutôt que 10 puissance - 10 secondes ?

Ferme un oeil. Comment sais-tu que le mur en face est à quelques mètres et pas à 10 kilomètres ? Il n'y a pas moyen de le savoir directement, mais dans un cas tu peux avoir un modèle simple et cohérent, dans l'autre non.

Par exemple, on observe que le fond diffus est contaminé par des galaxies d'avant-plan très lointaines, et on observe son interaction avec le gaz intergalactique à des distances considérables.

Pourquoi ?

Pourquoi ce ne serait pas le cas avec les fluctuations du vide ? Parce que ça ne correspond pas du tout ni à la théorie (théorie quantique des champs), ni à l'expérience (effet Casimir).

[Karibou Blanc]

comment sait-on que le photon qu'on mesure à 13 milliards d'années plutôt que 10 puissance - 10 secondes ?

En fait deux choses s'imposent. Tout d'abord par définition une fluctuation quantique n'est pas directement observable. Ces effets le sont, mais pas la fluctuation elles-memes. Quand on dessine un photon entre deux électrons dans un diagramme de Feynman, le photon est une fluctuation quantique du vide, et il ne sera jamais observé. On dit qu'il n'est pas "réel" car il viole la conservation de l'énergie (notamment).
Ensuite, comment avec des fluctuations locales (sans lien causal à longue distance) tu expliques le fait que le fond diffus est homogène à 0.001 % près dans tout le ciel ?
La réponse la plus cohérente est que ces photons ("réels") ont 13 milliards d'années (et quelques), ce que permet de comprendre relativement (tres) bien les modèles de Bigbang.

[Coincoin]

Non seulement il est très homogène mais la répartition des anistropies correspond parfaitement aux modèles (alors que la courbe est vraiment tordue). A moins d'imaginer un démon farceur, faudrait vraiment qu'on soit crétins pour s'être fait avoir de la sorte.