Le début et la fin de l'univers

[ansset]

Surtout que dans 1 à 1,5 milliard d'années les conditions seront devenues déjà invivables à cause de l'augmentation de la luminosité du Soleil. Les océans seront vaporisés.

Oui , on a quand même un tout petit peu de temps pour y réfléchir .
Et on a et aura certainement d'autres problématiques d'ici là, en supposant ( peu probable ? ) qu'on soit encore là...
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[Wickid]

Je me permets de venir ici plutôt que de créer une autre discussion, ma question est assez semblable.

quelques physiciens pensent que notre univers ne serait qu'une répétition d'un même cycle (big bang => expansion de l'univers => écroulement de l'univers sur lui même => big crunch)

Et si on remplace le big crunch par des trous noirs ?
Si je ne me trompe pas, les trous noirs avalent la lumière, la matière, et ont tendance à la recracher. Le big bang est aussi techniquement une libération d'énergie et de matière.
Peut-on imaginer un scénario ou les trous noirs finissent par avaler toute la matière qui les entourent, perdre de leur masse et libèrent l'énergie qu'ils contiennent à la manière d'un big bang ?
On aurait un modèle cyclique qui ne viole pas cette notion d'expansion.

[yves95210]

Et si on remplace le big crunch par des trous noirs ?
Si je ne me trompe pas, les trous noirs avalent la lumière, la matière, et ont tendance à la recracher. Le big bang est aussi techniquement une libération d'énergie et de matière.
Peut-on imaginer un scénario ou les trous noirs finissent par avaler toute la matière qui les entourent, perdre de leur masse et libèrent l'énergie qu'ils contiennent à la manière d'un big bang ?
On aurait un modèle cyclique qui ne viole pas cette notion d'expansion.

L'idée n'est pas nouvelle (voici un lien vers un article de vulgarisation mais en anglais, désolé). Si ce n'est que ce n'est pas dans "notre" univers que les trous noirs recracheraient la matière qu'ils ont avalée. Si ça intéresse quelqu'un je pourrai retrouver des liens vers des articles plus pointus ou des publications.

Mais il y a d'autres modèles cycliques non réfutés (univers ekpyrotique de Steinhardt et Turok. La page wikipedia en anglais est plus riche), voire pas plus réfutables que l'inflation et son corollaire le multiverse.

[anthony93]

Je me permets de venir ici plutôt que de créer une autre discussion, ma question est assez semblable.


Et si on remplace le big crunch par des trous noirs ?
Si je ne me trompe pas, les trous noirs avalent la lumière, la matière, et ont tendance à la recracher. Le big bang est aussi techniquement une libération d'énergie et de matière.
Peut-on imaginer un scénario ou les trous noirs finissent par avaler toute la matière qui les entourent, perdre de leur masse et libèrent l'énergie qu'ils contiennent à la manière d'un big bang ?
On aurait un modèle cyclique qui ne viole pas cette notion d'expansion.

Oui tu as raison c'est ce que je pense aussi. Je pense que les trous noir recrachent la matière sous forme d'un big bang et ainsi ils créent un nouveau univers. Mais bon ce ne sont que mes pensées et j'ai aucunes preuves ....

[Deedee81]

Bonjour

C'est une idée extrêmement spéculative. Il faut à tout pris éviter les "je pense que" en science, sinon on se condamne à ne plus progresser sur ces questions. A la rigueur "j'aime l'idée" (dans les trucs spéculatifs il y a des choses que j'aime bien, d'autres moins (*))

En tout cas cette idée d'univers dans un trou noir ça existe et ça a déjà été discuté. Voir par exemple :
https://forums.futura-sciences.com/a...trou-noir.html
https://forums.futura-sciences.com/a...ous-noirs.html
https://forums.futura-sciences.com/a...-ailleurs.html

Même si certaines de ces discussions sont issues d'idées parfois farfelues

J'ai aussi lu plusieurs travaux là-dessus, notamment dans ArXiv. Je n'arrive pas à retrouver les articles même avec le moteur de recherche. Quand c'est très spéculatif je garde rarement trace des références. Mais en voici un très particulier en cadeau
https://arxiv.org/abs/2001.09785
(ce n'est pas un univers dans un trou noir, mais il est assez étonnant avec des TN à l'échelle de Planck)

Les conjectures sur l'origine de l'univers c'est comme la poussière d'étoile : y en a beaucoup.

(*) Par exemple, dans les théories spéculées sur la gravitation quantique, ce que je préfère ce n'est pas les cordes mais la gravitation quantique à boucles. Pour diverses raisons. Et là aussi on peut construire des modèles d'univers. Le préféré des théoriciens est un univers avec rebond, la théorie introduisant naturellement un effet répulsif lorsque l'univers est proche de l'instant T=0. Mais mon modèle préféré est très peu connu et considère un état "initial" où la structure de l'espace-temps est totalement chaotique avec une transition vers univers plus "classique", en fait une transition de phase du second ordre comme le ferromagnétisme sauf qu'ici le paramètre d'ordre n'est évidemment pas l'aimantation mais le temps (et l'espace).

Mais bien entendu, c'est juste ce que je préfère. Je n'exclut pas d'autres possibilités. Et je considère que tout reste possible tant que ce n'est pas confirmé par l'observation et l'expérience. Faut juste défricher le terrain (dans ce domaine on peut difficile faire autre chose ). Et dans certains domaines il m'est arrivé plus d'une fois de faire marche arrière simplement parce que les progrès scientifiques me donnaient tort.

[yves95210]

En tout cas cette idée d'univers dans un trou noir ça existe et ça a déjà été discuté. Voir par exemple :

J'ai aussi lu plusieurs travaux là-dessus, notamment dans ArXiv. Je n'arrive pas à retrouver les articles même avec le moteur de recherche. Quand c'est très spéculatif je garde rarement trace des références.

Salut,

Sur ce sujet j'avais trouvé les travaux de Nikodem Poplawski intéressants (opinion biaisée : c'est peut-être juste parce que j'étais capable de comprendre l'idée). Il y a des liens vers des publications (et vers arxiv) et des articles de vulgarisation en bas de la page wikipedia.

L'approche de Popławski est basée sur la théorie d'Einstein-Cartan de la gravité qui étend la relativité générale à la matière avec un moment angulaire intrinsèque (spin). Le spin dans l'espace-temps courbe exige que la connexion affine ne puisse pas être contrainte à zéro et sa partie antisymétrique, le tenseur de torsion, doit être une variable du principe d'action stationnaire de Hamilton qui donne les équations du champ. La torsion donne la généralisation correcte de la loi de conservation du moment angulaire total (orbital plus intrinsèque) à la présence du champ gravitationnel, mais modifie également l'équation de Dirac pour les fermions.

Les effets gravitationnels de la torsion sur la matière fermionique sont significatifs à des densités extrêmement élevées qui existent à l'intérieur des trous noirs et au début de l'Univers. Popławski théorise que la torsion se manifeste comme une force répulsive qui provoque l'extension spatiale des fermions et empêche la formation d'une singularité gravitationnelle à l'intérieur de l'horizon des événements du trou noir. À cause de la torsion, la matière qui s'effondre de l'autre côté de l'horizon atteint une densité énorme mais finie, explose et rebondit, formant un pont Einstein-Rosen (trou de ver) vers un nouvel univers fermé et en expansion. De même, le Big Bang est remplacé par le Big Bounce, avant lequel l'Univers était l'intérieur d'un trou noir.

Traduit avec www.DeepL.com/Translator (version gratuite)

Mais pour aller plus loin (en particulier lire les publications), ce n'est plus de la vulgarisation, et ça n'a pas sa place dans le forum "Questions de base".

[Deedee81]

Mais pour aller plus loin (en particulier lire les publications), ce n'est plus de la vulgarisation

Pour la plupart des travaux, ce sont souvent des trucs récents et la vulgarisation est rare voire absente (surtout pour aller plus loin en effet).

et ça n'a pas sa place dans le forum "Questions de base".

Ca dépend de la question de base

[Lansberg]

"L'approche de Popławski est basée sur la théorie d'Einstein-Cartan de la gravité qui étend la relativité générale à la matière avec un moment angulaire intrinsèque (spin). Le spin dans l'espace-temps courbe exige que la connexion affine ne puisse pas être contrainte à zéro et sa partie antisymétrique, le tenseur de torsion, doit être une variable du principe d'action stationnaire de Hamilton qui donne les équations du champ. La torsion donne la généralisation correcte de la loi de conservation du moment angulaire total (orbital plus intrinsèque) à la présence du champ gravitationnel, mais modifie également l'équation de Dirac pour les fermions."

Alors là, on ne peut être que d'accord

[yves95210]

Alors là, on ne peut être que d'accord

Je sens comme une légère ironie
C'est d'ailleurs pour ça que j'avais ajouté dans la citation un lien vers la page wikipedia sur la théorie d'Einstein-Cartan.

En gros, Einstein-Cartan c'est la relativité générale mais sans l'hypothèse simplificatrice d'un tenseur de torsion partout nul. Simplificatrice mais pas fausse dans tous les cas où on a pu tester la RG, la théorie montrant que la torsion est parfaitement négligeable aux niveaux d'énergie et de courbure concernés (ses effets sont de plusieurs ordres de grandeur inférieurs à ce qu'on sait mesurer).
La RG ne serait donc qu'une approximation de la théorie, plus générale, d'Einstein-Cartan, qui n'avait été qu'ébauchée puis abandonnée par Einstein justement parce qu'il n'en voyait pas d'application expérimentale. Mais formellement la théorie d'Einstein-Cartan est cohérente, et comme elle produit les mêmes prédictions que la RG pour tous les phénomènes observables, rien ne permet de la réfuter sans réfuter en même temps la RG.

Mais (hypothétiquement et exprimé ici de manière très schématique), à l'intérieur d'un trou noir en rotation, la torsion liée à la densité de spin des particules serait non négligeable par rapport aux autres termes de l'équation d'Einstein, à cause de l'alignement des spins provoqué par la rotation, et aurait un effet gravitationnel répulsif, évitant la singularité et conduisant à un rebond.
Mais sous l'horizon, donc pas dans "notre" univers observable - ce qui rend cette théorie difficilement réfutable
(il me semble cependant avoir lu quelque-part dans les publications de Poplawski des propositions d'observations qui permettraient de différencier les prédictions de son modèle de celles des modèles d'inflation "classiques").

[Gilgamesh]

Je sens comme une légère ironie
C'est d'ailleurs pour ça que j'avais ajouté dans la citation un lien vers la page wikipedia sur la théorie d'Einstein-Cartan.

En gros, Einstein-Cartan c'est la relativité générale mais sans l'hypothèse simplificatrice d'un tenseur de torsion partout nul. Simplificatrice mais pas fausse dans tous les cas où on a pu tester la RG, la théorie montrant que la torsion est parfaitement négligeable aux niveaux d'énergie et de courbure concernés (ses effets sont de plusieurs ordres de grandeur inférieurs à ce qu'on sait mesurer).
La RG ne serait donc qu'une approximation de la théorie, plus générale, d'Einstein-Cartan, qui n'avait été qu'ébauchée puis abandonnée par Einstein justement parce qu'il n'en voyait pas d'application expérimentale. Mais formellement la théorie d'Einstein-Cartan est cohérente, et comme elle produit les mêmes prédictions que la RG pour tous les phénomènes observables, rien ne permet de la réfuter sans réfuter en même temps la RG.

Mais (hypothétiquement et exprimé ici de manière très schématique), à l'intérieur d'un trou noir en rotation, la torsion liée à la densité de spin des particules serait non négligeable par rapport aux autres termes de l'équation d'Einstein, à cause de l'alignement des spins provoqué par la rotation, et aurait un effet gravitationnel répulsif, évitant la singularité et conduisant à un rebond.
Mais sous l'horizon, donc pas dans "notre" univers observable - ce qui rend cette théorie difficilement réfutable
(il me semble cependant avoir lu quelque-part dans les publications de Poplawski des propositions d'observations qui permettraient de différencier les prédictions de son modèle de celles des modèles d'inflation "classiques").

C'est super stylé quand même.

[yves95210]

C'est super stylé quand même.

M'étonne pas que ça te plaise : ça conduit aussi à une notion de multivers . Avec des univers séparés du notre, tout aussi inobservables que ceux de l'inflation éternelle.
Sauf que là on n'a pas besoin d'ingrédients supplémentaires (le ou les champs supposés par les modèles d'inflation), et que la physique reste "classique" - même pas besoin de gravité quantique pour éviter la singularité (centrale des trous noirs ou initiale du big-bang).

Mais pour être honnête, je ne sais pas si ça tient la route. L'idée est séduisante, mais mes connaissances ne me permettent pas de lire les publications (de Poplawski entre autres) avec assez d'esprit critique, même si au premier abord ça a l'air assez simple - peut-être trop ?

[Deedee81]

Attention, ça dérive un peu en discussion libre là. Restons concentré sur la question d'anthony, ou alors il n'y a plus rien de particulier à répondre et on déplace.

Merci,

[pascelus]

Bonjour,

Juste une remarque au passage : que notre univers soit issu d'un trou noir ou pas, qu'il y ait des rebonds ou pas, multivers ou pas, tout cela ne sont que des phases potentielles et pas vraiment un DEBUT.

[Deedee81]

Juste une remarque au passage : que notre univers soit issu d'un trou noir ou pas, qu'il y ait des rebonds ou pas, multivers ou pas, tout cela ne sont que des phases potentielles et pas vraiment un DEBUT.

Non, en effet. Beaucoup de cosmologie actuellement envisage des solutions sans réellement un "début", plutôt des transitions.
On parle alors de modèle avec pré-bigbang.
Et quand on parle du début, on parle juste du début de la phase actuelle, du temps cosmologique 0 ou du début de l'univers tel que nous le voyons (notre univers observable).
C'est plutôt implicite, j'ai rarement vu de confusion.

[yves95210]

Juste une remarque au passage : que notre univers soit issu d'un trou noir ou pas, qu'il y ait des rebonds ou pas, multivers ou pas, tout cela ne sont que des phases potentielles et pas vraiment un DEBUT.

Si tu entends par DEBUT naissance à partir de rien (du néant), ce n'est plus de la physique...

[ansset]

Si tu entends par DEBUT naissance à partir de rien (du néant), ce n'est plus de la physique...

malheureusement, je le crains fort !

[Deedee81]

En RG classique c'est le cas (bien que la naissance ne soit pas "expliquée", naissance est même un terme abusif, mais début ça va )

[yves95210]

Attention, ça dérive un peu en discussion libre là. Restons concentré sur la question d'anthony, ou alors il n'y a plus rien de particulier à répondre et on déplace.

A partir du message #32, pourquoi pas. Mais anthony y a quand-même répondu en disant que c'est à ça qu'il pensait, donc on est bien dans le cadre de sa question initiale, juste un peu reformulée pour essayer de donner un fondement théorique à nos réponses.
Puisqu'il y bien des théories "avec rebond", certes spéculatives mais pas forcément plus que les modèles d'inflation, et non réfutés, qu'il s'agisse de modèles d'univers cycliques (que je connais mal) ou du modèle que j'ai brièvement décrit ci-dessus.

[Deedee81]

C'était pas une critique mais une info. On verra la suite

[yves95210]

C'était pas une critique mais une info. On verra la suite

Je ne l'ai pas pris pour une critique !

Quant à la suite, soit on en reste là (en tout cas j'ai dit tout ce que j'étais capable de dire sans passer aux équations), soit on ouvre plutôt un sujet dans le forum pour "(astro)physiciens et étudiants avancés" pour entrer plus le détail de la théorie d'Einstein-Cartan (et son enrichissement par Sciama et Kibble dans les années 60) et du modèle de Poplawski.
Mais ça sera vite trop pointu pour moi, surtout que ça fait plusieurs années que je n'ai plus regardé ça. Dans une vieille discussion j'avais déjà essayé de motiver Gilgamesh à s'y intéresser mais il s'était déclaré incompétent

D'ailleurs, si ça t'intéresse, tu trouveras des liens vers un article de vulgarisation moins rudimentaire que le lien que j'ai mis plus haut et des publications (en version arxiv) dans cette discussion. Les papiers de Poplawski sont assez accessibles pour quelqu'un qui a un peu étudié la RG et la MQ.
Je suppose qu'en Belgique vous êtes aussi confinés que nous, donc tu dois avoir le temps de t'y pencher

[Deedee81]

Salut,

Je suppose qu'en Belgique vous êtes aussi confinés que nous, donc tu dois avoir le temps de t'y pencher

Moi je suis au boulot (avec attestation dans mon sac ).

Désolé pour ce HS.

[anthony93]

Salut,

Sur ce sujet j'avais trouvé les travaux de Nikodem Poplawski intéressants (opinion biaisée : c'est peut-être juste parce que j'étais capable de comprendre l'idée). Il y a des liens vers des publications (et vers arxiv) et des articles de vulgarisation en bas de la page wikipedia.



Mais pour aller plus loin (en particulier lire les publications), ce n'est plus de la vulgarisation, et ça n'a pas sa place dans le forum "Questions de base".

C'est super intéressant ce que dis poplawski, si tu as des liens vers quelques publications le concernant ça m'intéresse (même si je suis juste un néophyte mais avec une bonne base en math) et sinon t’inquiète pas tu peux être un peu plus de technique. Tu peux aussi mettre des liens vers les publications car au début j'avais mis le sujet dans physique mais Gilgamesh l'a mis dans questions de base.

[anthony93]

Bonjour

C'est une idée extrêmement spéculative. Il faut à tout pris éviter les "je pense que" en science, sinon on se condamne à ne plus progresser sur ces questions. A la rigueur "j'aime l'idée" (dans les trucs spéculatifs il y a des choses que j'aime bien, d'autres moins (*))

En tout cas cette idée d'univers dans un trou noir ça existe et ça a déjà été discuté. Voir par exemple :
https://forums.futura-sciences.com/a...trou-noir.html
https://forums.futura-sciences.com/a...ous-noirs.html
https://forums.futura-sciences.com/a...-ailleurs.html

Même si certaines de ces discussions sont issues d'idées parfois farfelues

J'ai aussi lu plusieurs travaux là-dessus, notamment dans ArXiv. Je n'arrive pas à retrouver les articles même avec le moteur de recherche. Quand c'est très spéculatif je garde rarement trace des références. Mais en voici un très particulier en cadeau
https://arxiv.org/abs/2001.09785
(ce n'est pas un univers dans un trou noir, mais il est assez étonnant avec des TN à l'échelle de Planck)

Les conjectures sur l'origine de l'univers c'est comme la poussière d'étoile : y en a beaucoup.

(*) Par exemple, dans les théories spéculées sur la gravitation quantique, ce que je préfère ce n'est pas les cordes mais la gravitation quantique à boucles. Pour diverses raisons. Et là aussi on peut construire des modèles d'univers. Le préféré des théoriciens est un univers avec rebond, la théorie introduisant naturellement un effet répulsif lorsque l'univers est proche de l'instant T=0. Mais mon modèle préféré est très peu connu et considère un état "initial" où la structure de l'espace-temps est totalement chaotique avec une transition vers univers plus "classique", en fait une transition de phase du second ordre comme le ferromagnétisme sauf qu'ici le paramètre d'ordre n'est évidemment pas l'aimantation mais le temps (et l'espace).

Mais bien entendu, c'est juste ce que je préfère. Je n'exclut pas d'autres possibilités. Et je considère que tout reste possible tant que ce n'est pas confirmé par l'observation et l'expérience. Faut juste défricher le terrain (dans ce domaine on peut difficile faire autre chose ). Et dans certains domaines il m'est arrivé plus d'une fois de faire marche arrière simplement parce que les progrès scientifiques me donnaient tort.

Très intéressant, je ne connaissais pas cette théorie aurais-tu quelques publications ou liens qui décrit plus précisément cette théorie?

[yves95210]

C'est super intéressant ce que dis poplawski, si tu as des liens vers quelques publications le concernant ça m'intéresse (même si je suis juste un néophyte mais avec une bonne base en math) et sinon t’inquiète pas tu peux être un peu plus de technique. Tu peux aussi mettre des liens vers les publications car au début j'avais mis le sujet dans physique mais Gilgamesh l'a mis dans questions de base.

Tu trouveras des liens vers quelques publications dans ce message.

[Deedee81]

Salut,

Très intéressant, je ne connaissais pas cette théorie aurais-tu quelques publications ou liens qui décrit plus précisément cette théorie?

Laquelle ? Celle avec transition de phase, non, malheureusement. J'avais lu un résumé dans un colloque sur la gravité quantique à boucles. Le résumé des interventions était sur ArXiv, mais faut le retrouver (et ce n'était qu'un résumé).

Si c'est la gravité à boucles :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Gravit...%C3%A0_boucles
https://www.futura-sciences.com/scie...scinante-2323/

Un formidable.... mais en anglais :
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5567241/