[News] Formation des premiers grains de poussière de l’Univers

La physique de l'Univers...

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Redbran
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[News] Formation des premiers grains de poussière de l’Univers

Message par Redbran » 16/05/2020 - 13:00:17

La première génération d'étoiles est née quelques centaines de millions d'années après le Big Bang. Ces étoiles ont fabriqué des éléments plus lourds que l'hydrogène et l’hélium, qui sont ensuite éjectés dans le milieu interstellaire. Dans ce milieu enrichi en atomes lourds, les pre...
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protagoras
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Re: [News] Formation des premiers grains de poussière de l’Univers

Message par protagoras » 17/05/2020 - 9:07:08

Bonjour
Voici deux précisions peut-être utiles .
En astrophysique, la lettre z désigne le rapport de la vitesse radiale d'éloignement d'un corps céleste sur la vitesse de la lumière, ce z par rapport à la Terre. On a : z = v/c. La théorie de la relativité restreinte nous enseigne qu'il est impossible de dépasser la vitesse de la lumière pour un signal ou pour un corps matériel. Donc, on ne devrait jamais avoir z > 1. Or on mesure des z nettement supérieur à 1 ! Einstein s'est-il trompé ?
Oh que non ! N'oublions pas que l'Univers se dilate '(Univers en expansion) et peut se dilater à des vitesses supérieures à celle de la lumière car la relativité ne fixe pas de limite à la vitesse de dilatation de l'espace. Les corps célestes qui ont un z >1, bien que pratiquement fixes par rapport à l'espace, donc ne violent pas la relativité, s'éloignent de nous à la vitesse de dilatation de l'espace.
Un peu comme deux taches sur une plaque élastique. Si on étire l'élastique, les taches s'éloignent l'une de l'autre mais n'ont pas bougé sur l'élastique.
Pour des z > 1, on a : z = Re/Rr - 1 où Re est la valeur du "rayon" de l'Univers lorsque la lumière d'un corps céleste a été émise et Rr celle qu'à le rayon de l'Univers à la réception de cette lumière. Cette formule ne sert pas à calculer z mais explique pourquoi z peut être plus grand que 1.

Mais d'où vient la matière ? Autrement dit, comment est né l'Univers ?
De nos jours on n'en sait rien mais il existe une théorie qui tente une explication. Elle est basée sur une relation d'incertitude d'Heisenberg ΔEΔT > h/2π et sur une fluctuation du vide quantique. Quoi qu'il en soit, l'impossibilité actuelle de réconcilier la relativité générale avec la mécanique quantique ne permet pas de remonter dans le passé de l'Univers en deçà du "temps de Planck".
Et puis, vient s'ajouter de nos jours la théorie "du rebond" qui introduit le concept d'une succession d'Univers qui se contractent (Big crunch) suivis d'un Big bang etc. Une autre théorie suggérée par l'accélération de l'expansion de l'Univers conduit à un "Big rip" !
Mais tout ceci aurait besoin d'être développé le cas échéant.
Merci de votre attention.
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Pendesinialessandro
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Re: [News] Formation des premiers grains de poussière de l’Univers

Message par Pendesinialessandro » 18/05/2020 - 10:06:35

Bonjour
…Mais d'où vient la matière ? Autrement dit, comment est né l'Univers ?....

Seuls les premiers éléments, à savoir l’hélium, deutérium et lithium, ont pu se former hors des étoiles, ce qu’on appelle nucléosynthèse primordiale.
Dans l’état actuel des connaissances cosmologiques et physiques, rien ne permet d’affirmer que l’univers a commencé avec le Big Bang !
-Que le Big Bang ait eu lieu ne signifie pas qu’il soit à l’origine de l’Univers. Les modèles mathématiques qui sous-tendent ces théories sont valides jusqu’à un court moment avant « l’instant zéro », 10-43 sec. ; au-delà, l’univers est dans la phase dite de la sphère de Planck, et, infirmité passagère, la physique actuelle n’est pas à même de la décrire.
-A noter que le Big Bang n’est pas une théorie d’origine. Mais une théorie de l’évolution cosmique. Il est quasi certain qu’avant le Big Bang il y avait une flèche du temps…..Et, comme affirmé par S.Hawking,
« à l’échelle de l’Univers entier, l’énergie positive de la matière peut être composée par l’énergie négative gravitationnelle, ce qui ôte toute restriction à la création d’univers entiers »….
Et même si le nombre d’événements passés n’est pas mathématiquement infini, l’Univers n’a pas pour autant besoin d’avoir eu un commencement. Un événement peut toujours en suivre un autre, un événement peut toujours en précéder un autre. ;)

protagoras
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Re: [News] Formation des premiers grains de poussière de l’Univers

Message par protagoras » 18/05/2020 - 13:32:32

Bonjour,
Tout d'abord, c'est l'hydrogène qui est "né" le premier lors de la "recombinaison". Avant, l'Univers était si chaud que les photons avaient un parcours moyen infime, se heurtant sans cesse aux électrons. Puis, l''Univers s'étant refroidi, 380000 ans après le Big bang, ces électrons ayant perdu de l'énergie cinétique purent être capturés par les protons. Les atomes d'hydrogène et leur isotope le deutérium, naquirent alors. Et la lumière fut car les photons purent alors circuler librement. Bien sûr, avant les protons et les neutrons (7 protons pour 1 neutron) il fallut que naquissent préalablement les quarks (et les neutrinos). Mais ceci est une autre histoire.

Pour ce qui concerne votre commentaire, si on relit mon topo, on constate que, finalement, je ne dis rien d'autre. Je crois bien avoir précisé que nos théories actuelles de la recherche de l'instant 0 se heurtent aux échecs de tenter d'unifier mécanique quantique et relativité générale. (Depuis Dirac, la relativité restreinte est intégrée à la mécanique quantique et a débouché sur la superbe "théorie quantique des champs").
Mais en admettant que l'Univers, ou une succession d'Univers, n'ont eu aucun commencement, on tombe sur un paradoxe déjà entrevu par Saint Augustin dans ses "Confessions" et par Emmanuel Kant dans sa "Critique de la raison pure".
En effet, si l'Univers n'a pas eu de début, alors il existe depuis un temps infini et il aurait donc fallu attendre un temps infini pour arriver jusqu'à nous !

Je crois que Stephen Hawking a fait intervenir un temps imaginaire pour résoudre la double énigme des singularités et du début de l'Univers.
Quoi qu'i en soit, je pense qu'il est nécessaire d'enrichir la boîte à outils mathématiques. Jusqu'ici, les physiciens théoriciens avaient déjà tous ces outils ou presque disponibles pour développer leurs théories. Cette fois, il va falloir imiter Newton qui a dû découvrir le calcul intégral et différentiel tout comme Leibniz en leur temps.
Le langage de l'Univers est la mathématique et nous ne connaissons pas encore complètement ce langage.
En bon platonicien, je suis d'accord avec Max Tegmark qui affirme en gros : Explorer la mathématique revient à explorer l'Univers.
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