Big Bang (nucléosynthèse primordiale)

[clara5723]

Bonjour
j'ai une question (je suis en 1e) :
quels sont les éléments apparus en 1er dans l'univers ? pourquoi ?
je ne vois pas du tout... Merci
-----

[pm42]

Tu as lu ça :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Nucléo...se_primordiale

Le début est très compréhensible et répond à ta question.

[clara5723]

je ne comprends pas trop, je suis en 1ere... Merci

[pm42]

je ne comprends pas trop, je suis en 1ere... Merci

Qu'est ce que tu ne comprends pas ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[clara5723]

l'article !

[pm42]

l'article !

Pourrais tu donner des détails ? Tu demandes quels sont les 1er éléments apparus et l'article en donne la liste.

Sinon, tu peux lire ça : https://fr.vikidia.org/wiki/Big_Bang...nth.C3.A8se.29

Tu as au début des protons, neutrons et électrons et ils sont indépendants les uns des autres. Puis avec la température qui diminue, ils peuvent s'assembler et cela donne les 1ers atomes, les plus simples, ceux avec 1 proton et un électron ou 2 protons et 2 électrons + des neutrons (pour faire simple).

[clara5723]

merci mais je dois dire hélium/hydrogène ou protons neutrons... ?

[pm42]

merci mais je dois dire hélium/hydrogène ou protons neutrons... ?

Si tu parles d'éléments , tu parles de l'hydrogène, l'hélium, etc dont les protons et neutrons sont les constituants avec les électrons.

Si tu as dit "éléments" dans le sens "quel truc" et pas dans le sens physique alors c'est largement plus compliqué.

[Deedee81]

Salut,

Voir aussi https://fr.wikipedia.org/wiki/Histoi...de_l%27Univers
(je crois presque identique au deuxième lien, mais il y a un problème de lenteur, donc je rajouter celui-ci)

- Le tout début : on ne sait pas. Tout est possible. Et il y a autant de réponses possibles que de modèles issus de divers travaux théoriques. Même si on a quelques idées solides (mais ça peut être affreux à expliquer, il est plus que probable qu'au tout début les concepts d'espace, de temps, de particule, etc.... doivent être jetés au bac, du moins tel qu'on les conçoit à notre échelle humaine, ça devient trèèèèès exotique, sans nom pour les appeler, et dire "c'était des trucmuche de barbapapa ça n'aiderait pas, suffit pas toujours de coller un nom pour comprendre).
(grosso modo il doit y avoir une vingtaine de modèles et quelques centaines de variantes, c'est le domaine de la spéculation)
- Les tout premier instants, c'est court, on parle là de millionièmes de seconde, tu avais des photons, des électrons, des neutrinos, des quarks et des gluons, formant une "soupe"
- Puis tu as eut formation des protons et neutrons (par assemblage des quarks)
- Puis pendant environ dix minutes, les protons et neutrons ont formés les premiers atomes (enfin, plutôt les noyaux), surtout de l'hydrogène, de l'hélium, un peu de deutérium, lithium....
Ce résultat est extrêmement bien validé par l'observation (en observant de vieux nuages de gaz froids dans l'univers)
- il a fallu encore attendre 300000 ans (que l'univers "gonfle" et se refroidisse par la même occasion) pour que les électrons se lient aux noyaux et forment les atomes

Pour mieux comprendre il faudrait peut-être que tu regardes de quoi sont composés les atomes et tout ça. Petits conseils de lecture :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Atome
https://fr.wikipedia.org/wiki/Nucl%C3%A9on
https://fr.wikipedia.org/wiki/Quark
Et plus généralement pour les particules élémentaires : https://fr.wikipedia.org/wiki/Partic...%C3%A9mentaire

Et ne pas hésiter à suivre les liens dans les pages si certaines choses sont obscures. Le sujet est extrêmement vaste. C'est souvent le cas en science (des siècles de science, et la description d'un monde incroyablement différent de ce qu'on voit de sa chambre à coucher, c'est forcément vaste et complexe). Et sur un forum on peut donner des réponses ciblées et adaptées (quand on y arrive ) mais difficile d'y donner cent pages d'explications !!!!

Et s'il te plaît Clara5723, n'hésite pas à poser des questions, mais essaie d'être précis(e). Dire que ce que tu ne comprends pas est "l'article", c'est quand même un peu court. L'article commence par :
"La nucléosynthèse primordiale est un événement de nucléosynthèse (c'est-à-dire de synthèse de noyaux atomiques) qui, selon la théorie du Big Bang, s'est déroulé dans tout l'Univers pendant les premières dizaines de minutes de son histoire"
Ne me dit pas que tu n'as pas compris cette phrase. Après, je veux bien, il y a des choses plus compliquées, mais on ne peut pas deviner ce qui te pose problème.
N'hésite pas non plus à dire ce que tu sais et ce que tu ne sais pas : par exemple, est-ce que tu sais ce qu'est un quark ? Un photon ? Un électron ?
(sans ça, difficile de dire de quoi était composé le début, il faut d'abord savoir ce que sont ces choses, comme je dis toujours : "les amis, avant de poser le toit de votre maison, n'oubliez pas de construire les murs" Même si on évite les maths, même si on évite les complications, même au niveau vulgarisé, faut voir les choses dans l'ordre)

[Gilgamesh]

Bonjour
j'ai une question (je suis en 1e) :
quels sont les éléments apparus en 1er dans l'univers ? pourquoi ?
je ne vois pas du tout... Merci

Pour compléter et préciser la réponse de DD, détaillons un peu ce qu'on appelle la nucléosynthèse primordiale (in english BBN pour Big Bang nucleosynthesis).

La nucléosynthèse primordiale débute environ 10 secondes après le début de l'expansion, lorsque la température de l’Univers descend en dessous du milliard de degrés. Les photons deviennent trop peu énergétiques pour casser la liaison des noyaux qui se forment. On dispose à ce moment là de protons, ce qui donne, pour commencer, le premier élément, le plus simple et le plus abondant de l'univers [merci JPL]:

* H : l'hydrogène (1 proton)

Mais on a en plus des neutrons en masse, ce qui n'arrivera plus jamais à si large échelle. Avec ces deux seuls ingrédients, les fusions successives donnent naissance à des structures de plus en plus complexes :

* D : le deutérium (1 proton + 1 neutron)
* ³H : le tritium (1 proton + 2 neutrons). Ce noyau est instable avec une demi-vie de l'ordre de 12 ans, il va donc disparaitre rapidement.
* ³He : l'hélium-3, (2 protons + 1 neutron)
* ⁴He : l'hélium-4 (2 protons + 2 neutrons) aka particule alpha
* ⁶Li + ⁷Li : le lithium-6 et 7 via la fusion du tritium avec un alpha, ou la décroissance du bérylium-7
* ⁷Be : le béryllium-7. Comme le tritium c'est un noyau instable avec une demi-vie de 53 jours, il va donc disparaitre pareillement.

La complexification n’ira pas plus loin. D’éventuelles collisions entre les noyaux les plus légers peuvent en produire de plus lourds contenant entre 5 et 8 constituants. Mais tous les noyaux susceptibles d’être ainsi créés sont instables et se désintègrent rapidement. L’instabilité de ces éléments stoppe le processus de complexification des noyaux et empêche en particulier la création d’éléments plus lourds comme le carbone ou l’oxygène.

Il faudra attendre les premières étoiles pour aller plus loin.

Ci-dessous tu as l'abondance des éléments formés en fonction du temps.

Attention l'échelle est logarithmique.

En abscisse (le temps), il faut lire 1 -> 10¹: 10 secondes, 2 -> 10²: 100 secondes, 3 -> 10³: 1000 secondes, etc.

En ordonnée (la fraction de masse que représente l'élément), il faut lire: 0 -> 10⁰ = 1 = 100%, -5 -> 10^-5 = 1 part pour 100 000, -10 -> 10^-10 = 1 part pour 10 milliards, etc.

Source: Big Bang Nucleosynthesis

[JPL]

Et où places-tu H dans ce tableau ?

[Ernum]

Salut,

Et où places-tu H dans ce tableau ?

bah, c'est le premier élément dans le tableau qu'on connaît tous, les neutrons en plus (un isotope):

* D : deutérium (1 proton+ 1 neutron)
* ³H : tritium (1 proton + 2 neutrons). Ce noyau est instable avec une demi-vie de l'ordre de 12 ans, il va donc disparaitre rapidement.

Ou alors, je n'ai pas compris la remarque, toutes mes confuses.

[JPL]

Je parle de H : un proton et un électron, l’élément le plus abondant de l’univers.

[Gilgamesh]

Et où places-tu H dans ce tableau ?

L'hydrogène est forcément le premier élément, c'est sûr, mais j'ai tendance à en faire abstraction car il est là par défaut ^^

Allez je le rajoute car ça peut mener à confusion, tu as raison.

[pm42]

L'hydrogène est forcément le premier élément, c'est sûr, mais j'ai tendance à en faire abstraction car il est là par défaut ^^

Il apparait quand même à un moment non vu qu'avant il y a soupe de trucs, plasma, etc ?

[Gilgamesh]

Il apparait quand même à un moment non vu qu'avant il y a soupe de trucs, plasma, etc ?

Oui les protons et les neutrons se forment vers 10 et 20 µs d'âge cosmique, quand la température descend en dessous de 2.10¹² K, c'est la hadronisation.

Source: quark-gluon plasma

[physeb2]

Bonjour a toutes et tous,

je vois qu'on a perdu a Clara5723. Je suis allé jeter un oeil sur la page Wikipedia et en effet elle n'est pas super facile d'accès. Je pense qu'il manque un petit peu d'introduction au pourquoi en des mots plus simples:

- Comme l'Univers est en expansion, cela signifie que dans le passé il était plus contracté (il peut être infini, mais ce searit un infini plus petit)
- La temperature diminue avec le volume qui augmente. Si tu considere 2 pieces, une tres grande et une toute petite dans lesquelles tu mets un même radiateur, tu augmentera la temperature plus vite dans la petite piece que dans la grande.
- Donc dans le passé, l'Univers était plus contracté ce qui implique plus chaud.
- La température correspond a l'agitation de la matière, plus elle est élevée et plus les particules bougent vites.
- Si tu remontes suffisemment loin dans le passé, la temérautre est telle que l'agitation est suffisante pour creer des collisions très fortes. Ainsi tu ne permet l'exsitence des noyaux d'atomes au dela du simple proton. Tu fais de la dissociation (en faite les photons qui sont super énergétiques sont ceux qui s'occupent principalement de faire le travail de destruction).

On peut commencer la Nucleosynthèse:

Partons d'un moment où les protons et neutrons existent (apres quelques micro-secondes dans le modele comme le signal Gilgamesh): l'Univers est en expansion et sa température décroit. Durant quelques secondes, chaque fois qu'un proton et un neutron essayent de se mettre ensemble, ils sont seeparés par un photon très énergétique ou par collision d'un autre proton/neutron.
Après une dizaine de seconde, la temperature a baissé sufisemment pour ne plus pouvoir séparer les protons des neutrons de manière efficiace. Donc on peut faire des collisions entre proton et neutrons qui peuvent former des noyaux de plus en lourds. Ceux qui sont mentionné par Gilgamesh dans une réponse précédente.
Cependant, bien que trop d'énergie détruit les noyaux, le processus de fusion pour faire des noyaux plus lourds requiert de l'énergie (en gros l'agitation des protons/neutrons/noyaux). Il y a un temps très limité (quelques minutes) durant laquelle la temperature est suffisante pour faire ces fusions.
Durant ce court lapse de temps se vont former les noyaux de Deutérium, Tritium, Helium 3, Helium 4 (le plus important après l'hydrogène), Berelium et Lithium.
L'Hydrogène est ce qui reste des protons qui ne se sont pas associés avec quoi que soit d'autre et est l'élément le plus présent dans l'Univers.

Pour former des éléments plus lourds, il faudra des conditions de très hautes énergies pour pouvoir continuer les processus de fusions. Ce sera principalement dans les étoiles qui se formeront a partir de plusieurs centaines de millions d'années après.

J'espère que ce message te permettra de lire de nouveau les messages précédents ainsi que la page Wikipedia et que tu pourras poser quelques questions afin qu'on puisse t'aider a comprendre.

Physeb2