Astrophysique théorique
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L'astrophysique théorique est une discipline qui cherche à expliquer les phénomènes observés par les astronomes en des termes physiques avec une approche théorique. Dans ce but, les astrophysiciens théoriciens créent et font évoluer des modèles et des théories pour reproduire et prédire les observations. Dans la plupart des cas, essayer de comprendre les implications des modèles physiques n'est pas facile et demande beaucoup de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) et d'efforts.

Les astrophysiciens théoriciens utilisent une grande variété d'outils, incluant des modèles analytiques (par exemple, des polytropes pour approcher le comportement d'une étoile) et l'analyse numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information ayant été quantifiée et échantillonnée, par opposition à une information dite...) calculable. Chacun a ses avantages : les modèles analytiques d'un processus sont généralement meilleurs pour donner une connaissance intime de ce qui se passe, tandis que les modèles numériques peuvent révéler l'existence de phénomènes et d'effets qui seraient passés inaperçus autrement.

Les théoriciens en astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et...) s'efforcent de créer des modèles théoriques et de déterminer les conséquences de ces modèles sur l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très...). Cette aide permet aux observateurs de rechercher des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) qui pourraient contredire un modèle ou aider à choisir entre plusieurs modèles alternatifs ou conflictuels.

Les théoriciens essayent également de générer ou de modifier des modèles prenant en compte de nouvelles données. Dans le cas d'une contradiction (Une contradiction existe lorsque deux affirmations, idées, ou actions s'excluent mutuellement.), la tendance générale est d'essayer d'apporter le moins de modifications possibles au modèle pour correspondre aux données. Dans certains cas, une grande quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la...) de données contradictoires peut amener à l'abandon total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un total est le résultat d'une addition, c'est-à-dire une somme....) du modèle.

Parmi la communauté astronomique, les théoriciens sont largement caricaturés pour être mécaniquement ineptes et malheureux dans leurs observations. Le fait d'avoir un théoricien dans un observatoire pourrait porter malheur à l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) en cours, causer des pannes informatiques ou encore provoquer l'arrivée de nuages.

Les sujets étudiés par les astrophysiciens théoriciens incluent : les dynamiques stellaires et l'évolution des étoiles; la formation et l'évolution des galaxies (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec ce titre elle a connu deux existences, prenant par ailleurs la suite de...); les grandes structures de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La...) dans l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.); l'origine des rayons cosmiques; la relativité générale (La relativité générale, fondée sur le principe de covariance générale qui étend le principe de relativité aux...) et la cosmologie (La cosmologie est la branche de l'astrophysique qui étudie l'Univers en tant que système physique.). La relativité astrophysique sert d'outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette augmentation se traduit par la simplification des actions entreprises, par une...) pour gauger les propriétés de structures à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui emporte une échelle...) pour lesquelles la gravitation (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche et à...) un rôle important et sert de base pour l'(astro)physique des trous noirs et l'étude des ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de...) gravitationnelles.

Quelques théories/modèles largement acceptés incluent : le Big Bang (Le Big Bang est l’époque dense et chaude qu’a connu l’univers il y a environ 13,7 milliards d’années, ainsi que l’ensemble des modèles cosmologiques qui la décrivent, sans que...), l'inflation cosmique (L'inflation cosmique est un modèle cosmologique s'insérant dans le paradigme du Big Bang lors duquel une région de l'univers comprenant l'univers observable a connu une...), la matière noire (En astrophysique, la matière noire (ou matière sombre) désigne la matière apparemment indétectable, invoquée pour rendre compte d'effets inattendus, notamment au...), et les théories fondamentales de la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la...). Une théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance...) astrophysique ayant des partisans mais se trouvant en désaccord avec les observations est la cosmologie des plasmas. Un exemple de théorie astrophysique n'étant pas largement acceptée mais se montrant suffisamment viable pour mériter quelques approfondissements est la théorie des dynamiques Newtoniennes modifiées.

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