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André
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Inscrit le: 07 Jan 2007
Messages: 11030
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 Posté le: Jeu 25 Nov 2010 11:17 pm Sujet du message: Des preuves d'un avant Big Bang dans le rayonnement fossile |
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SAlut à tous
Si l’on en croit le grand mathématicien et physicien Roger Penrose, ainsi que l’astrophysicien et cosmologiste Vahe G. Gurzadyan, les données de WMap concernant le rayonnement fossile contiennent des traces d’un avant Big Bang, prédites par un modèle cosmologique cyclique.
La nouvelle idée de Roger Penrose s’appelle la Cosmologie conforme cyclique (CCC) et elle est suffisamment folle pour être exacte, selon l’expression bien connue de Niels Bohr.
Sir Penrose n’est pas un inconnu.
Il a profondément contribué au renouveau de la relativité générale pendant les années 1960 et 1970, en faisant usage des concepts et méthodes de la géométrie algébrique et de la topologie différentielle.
On lui doit le premier théorème de singularité concernant la physique des trous noirs.
Mais il est tout aussi célèbre pour un autre théorème de singularité, en cosmologie relativiste celui-là, démontré en collaboration avec Stephen Hawking.
Ce théorème montre que si l’on reste dans le cadre classique des équations décrivant la géométrie de l’espace-temps, une singularité cosmologique initiale devait bel et bien être présente au début de l’histoire de notre univers observable.
Cette singularité représente un véritable début pour l’espace et le temps et rend donc vide de sens l’idée d’un avant Big Bang dans le cadre des lois de la physique classique.
Penrose n’est pas qu’un grand maître de la physique de l’espace-temps.
Il s’est bien évidemment attaqué au formidable problème que constitue la fusion des équations et concepts de la physique quantique avec celle et ceux de la physique relativiste.
Il a pour cela proposé sa théorie des torseurs et celle des réseaux de spin.
La première a été intensivement appliquée à la théorie des cordes dans le cadre de la correspondance AdS/CFT ces dernières années.
La seconde, quant à elle, est à la base de la gravitation quantique à boucles (LQG).
Rappelons que ces deux théories sont des candidats sérieux au titre de théorie quantique de la gravitation, laquelle est indispensable pour pouvoir, peut-être, répondre à des questions comme : « Qu’y avait-il avant le Big Bang ? » ou « Comment l’univers et l’espace-temps sont-ils nés ? ».
L'entropie, un problème en cosmologie
Toutefois, Penrose ne cache pas qu’il ne croit pas beaucoup à la théorie des cordes avec ses dimensions spatiales supplémentaires.
Il ne se satisfait pas non plus de ce qui est en train de devenir le modèle standard de la cosmologie, à savoir la théorie de l’inflation.
Elle a effectivement passé victorieusement plusieurs tests grâce aux mesures du rayonnement fossile effectuées par WMap mais n’est pas encore démontrée.
Cette théorie de l'inflation a été introduite au début des années 1980 par des théoriciens comme Alan Guth et Andreï Linde, afin de résoudre des problèmes et des énigmes dans le cadre de la cosmologie relativiste basée sur la physique des hautes énergies.
Sir Roger a toujours trouvé fallacieuses les solutions apportées par la théorie de l’inflation, en partie parce qu’elle ne résolvait pas le problème de l’état initial très particulier de l’univers en liaison avec le second principe de la thermodynamique.
La question du statut du second principe de la thermodynamique en cosmologie relativiste est ancienne et on peut la faire remonter aux travaux de l’abbé Lemaître et surtout à ceux de Richard Tolman.
À travers les réflexions de John Wheeler et les idées de Bekenstein, ce statut sera à la racine de la découverte par Stephen Hawking de l’évaporation des trous noirs et de la célèbre formule de Hawking-Bekenstein donnant l’entropie d’un trou noir.
Tolman s’était intéressé pendant les années 1930 au modèle d’univers de Friedmann dans lequel un univers clos passait de façon cyclique par des phases de contraction et d’expansion, et ce de toute éternité, sans commencement ni fin.
Cette étrange réminiscence de la cosmologie hindouiste ne tenait cependant pas compte du second principe de la thermodynamique, voulant que l’entropie ne cesse de croître dans un système clos.
D’après les calculs de Tolman, chaque début d’un nouveau cycle de l’univers devait pourtant s’accompagner d’un accroissement de l’entropie de la matière et du rayonnement qu’il contenait.
Or, l’entropie de notre univers étant finie et finalement assez faible, cela cadrait mal avec la notion de cycles éternels.
On sait aujourd’hui que notre univers est en expansion accélérée du fait de son contenu en énergie noire.
Il semble que sa géométrie soit très proche d’être plate, c'est-à-dire que nous n'arrivons pas à définir si nous sommes dans un univers clos fini ou dans un univers déjà de taille infinie mais en expansion.
Dans tous les cas, si l’énergie noire est bien décrite par une constante cosmologique ou un champ de quintessence la rendant toujours répulsive, notre univers continuera son expansion accélérée pour l’éternité.
Il ne semble donc pas y avoir de possibilité pour un univers cyclique et toutes les structures complexes dans notre univers seraient donc destinées inexorablement à la décrépitude, une fois épuisées les sources d’énergies présentes dans les étoiles ou sous d’autres formes. L'univers n'aurait qu'une seule vie.
Une cosmologie cyclique basée sur la géométrie conforme
Roger Penrose rejette cette idée depuis quelques années. À partir des travaux de son collègue Paul Tod, il a développé un nouveau modèle cosmologique qu’il a exposé lors de conférences.
Pour comprendre la cosmologie conforme cyclique de Sir Roger, il est nécessaire de faire un petit détour par la sphère de Riemann et la notion de transformation conforme.
Projection stéréographique faisant correspondre au point α de la sphère de Riemann le point A du plan. Le point à l'infini est mis en correspondance avec le point P. © Jean-Christophe BENOIST, wikipedia.
La suite ;
http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/astronomie/d/des-preuves-dun-avant-big-bang-dans-le-rayonnement-fossile_26213/#xtor=RSS-8
Amicalement
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Etrange époque où il est plus facile de désintégrer l' atome que de vaincre un préjugé.
Einstein, Albert, |
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André
administrateur
Inscrit le: 07 Jan 2007
Messages: 11030
Localisation: Montreal 45.500°N, 73.580°W
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| Posté le: Ven 26 Nov 2010 11:28 pm Sujet du message: Les premiers instants de l'univers ont bien été liquides... |
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Salut à tous
Moins de deux semaines après les premières collisions d’ions lourds le 8 novembre 2010 dans les détecteurs Alice, CMS et Atlas, les physiciens de la collaboration Alice publient déjà les premiers résultats des mesures.
Elles confirment que quelques millionièmes de seconde après le Big Bang, l’univers était rempli par un liquide de quarks et de gluons, et non pas par un gaz, comme on le croyait il y a encore 5 ans.
Une chronologie en temps, température et énergie par particule de l'univers. © The Particle Data Group
La suite ;
http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/physique-1/d/les-premiers-instants-de-lunivers-ont-bien-ete-liquides_26264/#xtor=RSS-8
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Etrange époque où il est plus facile de désintégrer l' atome que de vaincre un préjugé.
Einstein, Albert, |
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sebastien
Chroniqueur
Inscrit le: 13 Sep 2009
Messages: 63
Localisation: Laval
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| Posté le: Dim 28 Nov 2010 12:40 am Sujet du message: |
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Bonsoir
| Citation: |
Elles confirment que quelques millionièmes de seconde après le Big Bang, l’univers était rempli par un liquide de quarks et de gluons, et non pas par un gaz, comme on le croyait il y a encore 5 ans.
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Bon, pour vous simplifier ça au maximun, je dirais que les quarks possèdent une propriété de liberté asymptotique qui implique que la force qui lie les quarks les uns aux autres augmente à portée avec la distance entre eux.
Ce qui veux dire que plus l’énergie d’un quark lié est faible, plus sa liberté de mouvement est grande.
Lorsque les quarks sont séparés, une énergie potentielle induite par la force nucléaire forte s’accumule et il y a alors création de paires de quark-antiquark sous forme de mésons .
Donc, à des densités d’énergies supérieures à 3 GeV/fm3 et des températures supérieures à 300 Mev, par exemple lors des collisions, le rayon r entre les quarks diminue et donc, la densité des quarks augmente.
L’impact de la constante K subit alors un effet d’écran provenant de la force électromagnétique jusqu’au seuil où r atteint la longueur critique de Debye et, à ce moment, la matière prend la forme d’un plasma de quarks et de gluons.
Le plasma obtenu correspond à un nouvel état de la matière où les quarks et les gluons ne sont plus confinés et peuvent se déplacer librement pendant une période très courte d’environ 10-22 s au centre de la collision.
Ce nouvel état de la matière aurait été aux premières loges du Big-bang et la compréhension du phénomène est cruciale entre autres dans le but d’établir un bon modèle cosmologique.
Sebas |
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