Prédiction du CMB

[jojo17]

Bonjour,
Comment est-on arrivé à prédire le CMB ?
En fonction de quelles "données" ?

Merci,
Bonne journée
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[Deedee81]

Salut,

C'était une conséquence directe de la relativité générale. Celle-ci permettant de construire des modèles d'univers. La RG en soi étant une conséquence directe de la gravitation, de la relativité restreinte et des observations (déviations des rayons lumineux, avance du périhélie).

Friedman - Lemaître - Robertson et Walker avaient ainsi montré qu'une solution homogène et isotrope était forcément en contraction ou expansion. Lemaître avait aussi montré que la solution statique de Einstein était instable.
Hubble ayant montré (par l'observation) que l'univers était en expansion, cela revenait à dire que par le passé l'univers devait avoir été dense et chaud.

A cela il faut ajouter la connaissance théorique de la physique nucléaire et de l'état des plasmas de gaz chauds.

C'est sur ces bases que George Gamow, Ralph Alpher et Robert Herman ont prédit le rayonnement fossile et sa température en 1948.

Voir aussi l'article wikipedia dont la partie historique est fort complète.

Quantre précisions :
1) La valeur calculée était de 5K. Les connaissances sur la valeur de l'expansion (constante de Hubble) manquant encore de précision à l'époque.
2) La cosmologie n'était pas encore considérée comme une discipline "sérieuse" à l'époque. Et même la RG comme "un joujou" de théoricien sans réel intérêt pratique. Donc ces résultats sont passés assez inaperçus.
3) Curiosité de l'histoire et une belle illustration que le monde des physiciens théoriciens et des physiciens expérimentateurs (ou observant l'univers) sont fort déconnectés : ces trois physiciens estimaient que ce rayonnement était trop faible pour être détecté !!!! On sait que la découverte accidentelle par Penzias et Wilson en 1964 montra le contraire, ils n'étaient même pas astrophysiciens mains ingénieurs et leur découverte assez passionnante (surtout la malheureuse histoire des pigeons qui ont finit "avec des petits pois" Anecdote un peu embellie, enfin pas pour les pigeons, mais pas grave ).
4) Parlant de leur découverte quelqu'un se rappela une conférence avec les résultats de prédiction du CMB. Ils contactèrent les physiciens et se mirent d'accord sur la difficulté due au (2). Ils furent alors malin. Ils publièrent deux articles publiés l'un à la suite de l'autre dans la même revue. La premier de physique théorique. donnant les résultats du (1). Le deuxième purement technique donnant les résultats des observations et disant "une explication pourrait se trouver dans...." l'article précédent.

Du jour au lendemain la cosmologie devint une discipline à part entière

[Deedee81]

J'ai déplace dans la section pédagogie qui pour le moment me semble mieux adaptée. Jojo selon la manière dont toi ou d'autres continueront cette discussion, on redéplacera s'il y a lieu en discussions libre. Pas de soucis

[Gilgamesh]

Bonjour,
Comment est-on arrivé à prédire le CMB ?
En fonction de quelles "données" ?

Merci,
Bonne journée

La prédiction a été faite en 1948 par Ralph Alpher et Robert Herman en réponse à un article de Gamov et comme en passant, dans ce très court article de Nature que j'ai reproduit in extenso ci-dessous.
Contrairement à une légende tenace, Gamov n'est pas l'auteur de cette prédiction et il s'y est même opposé longtemps. Mais il en est quand même à la genèse car c'est lui qui a initié le paradigme en prédisant que l'univers avait du commencer sous la forme d'un gaz dense et chaud (le fameux article αβɣ).

edit: croisement avec DD

[A voir en vidéo sur Futura]

[jojo17]

Bonjour,
Merci pour vos réponses.
Quand j'aurai un peu de temps je lirais aussi l'article wiki, mais je pense que vous m'avez dit l'essentiel, en tout cas ce que je voulais savoir.