bongibong

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  1. bongibong

    Une alternative à l'énergie noire ?

    Tu as raison, et il faut regarder par d'autres méthodes si l'accélération de l'expansion est avérée. Je vois par exemple la méthode du Tully-Fischer pour les galaxies spirales et celle de Faber-Jackson pour les galaxies elliptiques. Il faudrait regarder si ces méthodes montrent aussi une accélération... et je pense que ces méthodes ne peuvent pas aller aussi loin que les SN Ia beaucoup plus brillantes. Je pense comme toi, avant d'émettre des hypothèses etc... il faut bien comprendre comment on en est arrivé là, par quelle méthode expérimentale etc... et comme on est une science, il n'y a que par le moyen d'expérience que l'on peut prouver ou infirmer une théorie bien établie. Un autre moyen complètement indirect c'est l'étude du CMB, notamment le spectre de puissance. La position du premier pic donne la courbure globale de l'univers (la densité d'énergie toute nature cofondue versus la densité critique). Il se trouve que... si on fait le recensement de la matière, il n'y a que 30% pour atteindre la densité critique... il faut forcément une autre composante... qui n'a pas de propriété gravitationnelle classique... et ne trouve d'explication dans la cadre de la relativité générale que dans la constante cosmologique. Je m'explique... on voit l'accélération de l'expansion depuis 1998 avec les SN Ia, on sait modéliser ce que l'on voit avec la loi d'Einstein (en vrai c'est la métrique de Fridmann Lemaître Robertson Walker avec constante cosmologique et on sait donner la valeur qui colle avec les observations). On mesure le spectre de puissance du CMB, et toujours avec le modèle Lambda CDM on sait mesurer la courbure globale de l'univers. On obtient également la même valeur pour le modèle de concordance (celui qui contient seulement 6 paramètres et ça colle vraiment bien avec le spectre).
  2. bongibong

    Une alternative à l'énergie noire ?

    Bonjour à tous, Je ne comprends rien à tous ces sujets, noir, sombre, dilatation gravitationnelle du temps etc... et je pense qu'il est vraiment important de revenir aux fondamentaux... Aujourd'hui, on a mis en évidence ce que l'on appelle l'anomalie de la courbe de luminosité des Supernovae Ia par rapport au redshift. En effet, une naine blanche a parfois un compagnon, dont elle aspire de la matière quand les deux sont trop près. La naine blanche est une étoile morte (plus de réaction nucléaire en son sein), et elle est stable parce qu'elle est en deçà de la limite de Chandrasekhar, ce qui veut dire que les électrons exercent une pression suffisante pour contrecarrer la force de gravitation. Sauf que si la masse augmente... la pression des électrons devient insuffisante (la densité des électrons ne peut pas augmenter significativement, ni leur vitesse...), et donc la naine blanche s'effondre brutalement, de fait, des réactions thermonucléaires se remettent en place, (en général pour une naine blanche, ça s'arrête au carbone, oxygène quelque chose comme ça), la naine blanche explose, il ne reste plus rien. Puisque la limite de Chandrasekhar est de 1.4 masses solaires, et que ces étoiles sont grosso modo de même composition, et de même masse, la supernova Ia doit avoir la même intensité. Connaissant la magnitude absolue (l'intensité intrinsèque) de ces événements, en mesurant leur luminosité, on peut en mesurer la distance. Et si sur un graphique on met le redshift en abscisse, et la magnitude en ordonnées, et que l'expansion ralentit (oui sous l'effet de la gravitation, une balle lancée en l'air ralentit), on devrait voir une certaine corrélation. Et c'est ce qu'ont fait deux équipes indépendantes (Riez et Perlmutter). Sauf que... les magnitudes sont plus élevées systématiquement que ce que l'on attendrait pour un redshift donné (en fait... oui les astronomes sont tordus, une magnitude plus faible = une luminosité plus élevée). Donc les SNIa sont systématiquement moins lumineuses que ce qu'en disent leur décalage vers le rouge. On peut dresser plusieurs conclusions : - ben il y a quelque chose qui altère la luminosité des supernovae Ia par rapport à ce que l'on connaît aujourd'hui (peut-être liée à la métallicité) ?? - il y a accélération de l'expansion, mais est-ce que que la relativité générale sait la modéliser ? --> avec le terme supplémentaire la constante cosmologique - on est dans une zone particulière de l'univers (sous dense ?) et c'est juste un cas particulier qui fait que l'expansion s'accélère d'autres idées ?
  3. bongibong

    Composition de l'Univers

    Le sujet est très complexe, parce que faisant intervenir plusieurs domaines de l’astronomie. Tout d’abord il y a la mesure du taux d’expansion de l’univers et l’évaluation de la matière lumineuse, qui donnait un résultat proche de 0.5% de la densité critique. Avec l’avènement des observatoires spatiales, notamment dans les rayons X, radio etc… on a pu voir que la matière était loin d’être sous forme d’étoiles lumineuses, mais plutôt sous forme de nuage d’hydrogène, atomique ou moléculaire. (10x la quantité évoquée). On a également observé l’abondance des éléments légers (H, He et Li), leur abondance relative est très sensible à la quantité de baryons initiale, qui converge vers 5% de la densité critique. C’est ce que l’on appelle la nucléosynthèse primordiale. Il reste encore une petite anomalie pour le Lithium. Ensuite il y a l’observation de la dynamique galactique (vitesse de rotation des étoiles dans les galaxies, vitesse des galaxies dans les amas), les effets de lentille gravitationnelle. Ce genre d’observation montrait qu’il y avait environ 50x plus de matière source de l’effet gravitationnelle que de matière visible (à rapprocher du chiffre précédent, mais à nuancer… cela voudrait dire qu’il y a 10 fois plus de matière non baryonique à l’origine de l’anomalie de la courbe de rotation des galaxies, voir par exemple les travaux de Fritz Zwicky et Vera Rubin). Il y a aussi la formation des structures, on voit qu’en fait la matière forme d’abord des petites structures, puis se rassemblent en structures plus grandes et qu’à très très grande échelle, l’univers devient plutôt homogène. Cela dénote un scénario bottom up, plutôt compatible avec de la matière noire dite froide, et pas avec la matière noire chaude (où les grandes structures se forment en premier puis se fragmentent en petites structures). Il y a ensuite l’observation des supernovae Ia qui sont l’explosion d’une naine blanche ayant atteint la limite de Chandrasekhar, en comparant leur redshift et leur magnitude relative, on sait relier leur distance à leur redshift et obtenir une évolution du taux d’expansion. Contrairement à ce que l’on pensait, l’expansion s’est décélérée jusqu’à environ 7 milliards d’années et puis s’est accélérée. Cela ne peut s’expliquer dans le cadre théorique actuelle que par l’existence d’une constante cosmologique qui a un effet répulsif d’un point de vue gravitationnelle et qui ne se dilue pas avec l’expansion. Voir par exemple les travaux de Perlmutter et Riess. En plus de tout ça, il y a l’étude du CMB, qui est le rayonnement fossile cosmologique, c’est au moment de la recombinaison, quand l’univers est devenu suffisamment froid pour que l’atome d’hydrogène puisse capturer son électron et devenir enfin transparent. Cette époque date de 380 000 ans avant l’hypothétique instant 0. Cette lumière, qui a un redshift de 1100 est maintenant dans les micro ondes (autour du millimétrique). Ce rayonnement porte la marque de l’état de l’univers à cette époque (homogénéité + fluctuations de 1 pour 100 000). On pense que les galaxies etc… ont été formées à partir de ces grumeaux. Sauf que… la taille de ces grumeaux est trop petites pour que des galaxies se forment avant le premier milliard d’années (alors que c’est ce qui est observé). On pense que pour aider les galaxies à se former, il faut rajouter… de la matière noire froide… et ce… dans les proportions expliquant la dynamique galactique. Autre point, extraire le spectre de puissance du CMB donne tout un tas d’information. En effet, on peut y faire correspondre le modèle de concordance (Lambda CDM avec 6 paramètres), on ajuste les 6 paramètres pour reproduire au mieux ce spectre, et ça nous donne ces proportions-là : 5% de matière baryonique, 25% de matière noire, 70% d’énergie sombre. Ces valeurs ont une influence sur la position, et la hauteur des 3 pics (au moins).
  4. Il faut aussi penser à la limite de Roche.
  5. J'ai lu toutes les lignes... mais je n'ai pas tout compris. Ici c'est faux, l'antimatière n'est pas que l'inversion de charge électrique... en fait tous les nombres quantiques sont opposés (c'est ce que l'on appelle la parité de charge, pas seulement électrique). Ex : entre le neutron et l'antineutron... les deux ont une charge électrique nulle, mais la charge baryonique du neutron est +1 et celle de l'antineutron est -1. C'est ce que pensent la plupart des physiciens. Mais... c'est ce que pensaient aussi la plupart des gens... que les corps lourds chutent plus vite que les corps légers... Et c'est ce qui était démontré expérimentalement. Non, la matière sombre (ou noire) agit attractivement... Il ne faut pas prendre la moitié des trucs et inventer à sa convenance... L'hypothèse de la matière noire, c'est avant tout une hypothèse pour expliquer l'anomalie dans les courbes de rotation des galaxies, et le fait que cette matière noire ne se trouve pas sous forme d'astre compact (MACHO). Donc c'est bien pour éviter de la masse manquante attractive (donc le comportement gravitationnel est bien attractif). L'autre nom de la matière noire est les WIMP (parce que les observations disent qu'elle doit être froide --> donc massive). Il ne faut pas non plus confondre matière noire (qui agit localement à l'échelle des galaxies ou des amas) et l'énergie sombre qui explique l'accélération de l'expansion. Essaie de structurer ta pensée avec des paragraphes (il n'y a pas que le français comme problème). On dit toujours : une idée par paragraphe...
  6. Mars et la terre n'orbite pas dans le même plan... et en fonction de quand se fait l'opposition (Soleil Mars, ce qui veut dire que la terre est entre les deux), la boucle est plus ou moins étirée verticalement en fonction de si Mars est très haute ou non au dessus de l'écliptique et sa vitesse de déplacement apparent. Ca dépend aussi de la distance Terre Mars, ce qui fait que ça dure plus ou moins longtemps.
  7. bongibong

    Densité des trous noirs

    Je pense que ça dépend du point de vu... Si tu suis un observateur en chute libre... tu vois l'effondrement évoluer, il doit exister une solution analytique où la densité augmente jusqu'à effondrement complet de l'étoile en une singularité, et ça se fait dans une durée finie. Vu par un observateur à l'infini... ben l'effondrement se fait jusqu'à se geler juste au dessus de l'horizon des événements. D'un autre côté... un observateur à l'infini ne voit rien d'autre, et de toute façon il s'en fout un peu, vu que le théorème de Birkhoff suffit pour décrire le champ à l'intérieur (si c'est à symétrie sphérique, quoiqu'il arrive à l'intérieur toujours en respectant la symétrie sphérique, à l'extérieur, il n'y a aucun impact).
  8. L'univers élégant a été très bien récompensé, il y a même un documentaire qui a été réalisé par la BBC, cependant je le trouve pas très objectif, un peu trop pro-cordiste. D'un autre côté Brian Greene n'a travaillé que sur les cordes. Mais il y a un panorama assez complet de la relativité, de la mécanique quantique, du paradoxe EPR etc... Le Lee Smolin est bien dans le sens où ça donne un panorama complet sur la gravitation quantique en général, d'autant plus qu'il a travaillé dans les cordes, mais aussi dans les boucles. Donc cet ouvrage donne une image un peu plus complet des théories de la gravitation en situant les cordes (position hégémonique évidemment), mais aussi les problèmes sociologiques que posent les cordes (pas de société en générale, mais de société dans le choix de carrière des physiciens). J'ai une nette préférence pour Lee Smolin. Tous les ouvrages que j'ai cités sont de vulgarisation... aucune équation, mais écrits par les acteurs de la recherche.
  9. Il faudrait que je me le procure pour voir un peu 🙂 Il y a eu beaucoup de choses depuis... On voit que Hawking était plutôt un cordiste, et c'était lui qui avait dit que dans 10 ans, la gravitation quantique serait achevée, et qu'une page de la physique serait tournée. 1985, c'est la date que je retiens pour son livre. Depuis il y a eu... : la première révolution des supercordes, au départ, il y avait 3 gars qui bossaient sur une théorie... récupérée car elle avait échoué à expliquer l'interaction forte, on a préféré applique le formalisme de la théorie quantique des champs, la théorie s'est basée sur le modèle de QED (Quantum Electrodynamics), mais avec une groupe de Lie un peu plus compliqué (SU(3)), c'est QCD pour Quantum Chromodynamics. Les cordes ayant échoué, des physiciens ont continué à travailler dessus, et ont trouvé des tachyons etc... des anomalies dans la théorie. En 1985, ils ont réussi à l'éliminer, et ont remarqué que la théorie contenait naturellement une particule de masse nulle de spin 2... et là tout le monde s'est mis à travailler sur les cordes. Entre temps... Abhay Ashtekar a reformulé la relativité générale, Carlo Rovelli et Lee Smolin ont quantifié les travaux d'Ashtekar et sont tombés sur une théorie avec des objets naturels, des lacets ou boucles. En parallèle, un certrain Alain Connes a travaillé sur les géométries non commutative, et parvenu dans les années 2000 a réécrire le Lagrangien du modèle standard à partir d'idées purement géométriques. Pour des ouvrages grands publics, il y a : - les Brian Greene (L'univers élégant / La Magie du Cosmos / La réalité cachée), c'est très pro-cordiste comme ouvrage - Lee Smolin : Rien ne va plus en physique / Three Roads to Quantum Gravity / La Renaissance du Temps, lui est moins pro-cordiste mais ça donne aussi une autre vision - Peter Woit : Même pas fausse, bon... Peter est clairement anti corde. - Leonard Susskin : Le paysage cosmique (ça c'est l'autre problème des cordes... dont on parle pas beaucoup... avec les innombrables variétés de Calabi-Yau) En fait même si peu de physiciens en doutent, le rayonnement ne pourra pas être observé... à moins que... LA seule façon de l'observer est le rayonnement d'un trou noir microscopique, et pour ça... soit on a de la chance, on observe un trou noir microscopique primordial... ou bien on en crée un dans les collisions au CERN par exemple... mais vu l'intensité de la gravitation... et les énergies à atteindre, c'est peine perdue... à moins que... la gravitation soit plus intense que ce que l'on croit... (avec des histoires de dimensions supplémentaires plus grandes que ce que l'on croit... c'est un peu l'espoir de valider les idées des cordistes aux niveaux d'énergie que l'on sait atteindre aujourd'hui). Pareil pour moi... à moins de travailler vraiment directement dans ce domaine, c'est compliqué de comprendre les derniers développements. C'est pourquoi sous couvert de mots clés on peut dire un peu tout et n'importe quoi.
  10. Non, ici on parle de quantification de la gravitation, donc les gravitons émis sont des gravitons virtuels, comme les photons virtuels émis lors d'une interaction électromagnétique. Etant donné la courbure de l'espace-temps en dessous de l'horizon des événements, on peut voir l'espace-temps comme un fluide, qui s'écoule tellement vite, plus vite que la vitesse de la lumière, c'est pour ça que même si tu nages vite, si le courant t'emporte plus vite que la vitesse maximale, même si tu nages vers la direction centrifuge le courant t'emporte quand même dans la direction centripète et tu ne peux en réchapper. Donc la question est très pertinente, comment un corps comme un trou noir peut être traité de manière quantique, i.e. comment un corps derrière l'horizon des événements peut émettre des gravitons, même virtuels ? D'une manière ou d'autre autre, ils doivent provenir d'au dessus de l'horizon, c'est bien lui et sa forme qui doit coder l'intensité de la gravitation + sa vitesse de décroissance. J'avais en tête le théorème de Birkhoff, mais il ne s'applique qu'aux champs à symétries sphériques... et là on relie directement la masse centrale au champ... il n'y a pas de dissimulation de masse ou quoi que ce soit. Je ne vois pas trop pourquoi en MQ on peut faire en sorte de dissimuler de la masse... en d'autres termes, l'idée d'olivdeso est que le champ de gravitation d'un trou noir est plus faible que ce que la masse source en produirait selon la relativité générale, mais je ne vois pas à quel principe de la MQ on se raccroche pour dire ça. edit : les gravitons seraient le pendant des photons, c'est le quantum élémentaire des ondes gravitationnelles...
  11. En vrai ce problème est bien plus compliqué que cela. En supposant la relation E=mc² vraie matière et antimatière représente la même quantité d'énergie. Par contre... comment l'antimatière se comporte vis à vis de la gravitation est une autre histoire... est-ce qu'elle est répulsive ou attractive (entre elle ? vis-à-vis de la matière ?). Par contre... je ne pense pas que tu puisses supposer que la gravitation est plus intense avec l'antimatière que la matière. Toute dissymétrie matière antimatière y compris dans la gravitation pourrait violer l'invariance CPT. Je ne comprends pas ce que tu entends par gradient de matière antimatière... mais il est exclut qu'il y ait de l'antimatière dans l'univers étant donné l'absence de zone d'annihilation. Non... les gravitons... il faudrait un traitement quantique, mais je pense qu'ils sont "émis" par l'horizon des événements (en fait c'est une sorte de polarisation du vide). Euh... il faudra que tu développes un peu plus... parce que sous couvert du terme quantique, les gens racontent n'importe quoi, médecine quantique, naturopathie quantique etc...
  12. bongibong

    Question sur la matière noir

    Naines brunes, planètes etc... également https://fr.wikipedia.org/wiki/Massive_compact_halo_object https://fr.wikipedia.org/wiki/Énergie_noire En cosmologie, l'énergie noire ou énergie sombre (dark energy en anglais) est une forme d'énergie hypothétique emplissant uniformément tout l'Univers et dotée d'une pression négative, qui la fait se comporter comme une force gravitationnelle répulsive. L'existence de l'énergie noire est nécessaire pour expliquer diverses observations astrophysiques, notamment l'accélération de l'expansion de l'Univers détectée au tournant du xxie siècle. En vrai... l'énergie sombre est arrivée avec le mesure des supernovae IA. Les équipes de Riesz et Perlmutter voulaient mesurer le taux d'expansion de l'univers et voir comment il ralentit. Cependant, ils ont trouvé une information contraire, publication en 1998 et Nobel en 2011. L'énergie sombre est indépendante du recensement de la densité de l'univers puisque... la mesure de la courbure globale est arrivée après avec la mission WMAP qui montre à +/- 2% près que l'univers est à sa densité critique (résultats de 2003, consolidés en 2009 + résultats de Planck en 2015). Qui en a parlé ? Ca a sûrement un effet, puisque cela déforme la Voie Lactée. Mais ça n'explique pas les courbes de rotation des Galaxies...
  13. bongibong

    Question sur la matière noir

    Non les MACHOs sont une hypothèse comme quoi la matière noire serait sous forme d'objets compacts n'émettant pas de lumière. Cela a déjà été exclu par les observations. Expérience MACHOs justement (observation de lentilles gravitationnelles dans le nuage de Magellan). Spectre de puissance du CMB (hauteur du 2ème et 3ème pic) qui exclut d'emblée que la matière noire est faite de baryon. Une autre observation : la proportion des éléments légers (Hydrogène, Deutérium, Hélium 3, Hélium 4, Lithium 6 et 7) donne une valeur précise des baryons correspondant à 5% (ce qui exclut aussi que la matière noire soit faite de baryons). Non pas du tout, il ne faut surtout par relier la matière noire de l'énergie noire, même s'il y a noire en commun. La matière noire est une hypothèse pour expliquer l'anomalie de la courbe de rotation des galaxies ainsi que les vitesses anormalement élevées dans les amas etc... L'énergie sombre est là pour expliquer l'accélération de l'expansion (donc un effet bien plus global que la dynamique galactique). Comme on ne connaît pas la finitude de l'univers, autant parler de densité. A aucun moment les physiciens ne parlent de la masse de l'univers dans son entier, mais seulement de l'univers observable. Le CMB donne une courbure de l'univers compatible avec un univers plat = densité d'énergie = densité critique. Une hypothèse expliquant cela (et d'autres choses notamment, par exemple l'homogénéité du CMB, ainsi que les fluctuations) c'est la théorie, ou les théories de l'inflation. Il faut noter qu'on cherche encore la signature dans les CMB (mode B de polarisation dans le CMB qui dénotera la présence d'ondes gravitationnelles primordiales et donc preuve de cette phase). Ok avec le début, mais pour l'énergie sombre, on pense que c'est un champ d'énergie présent partout dans l'espace (donc pas sous le forme de matière), et ce champ pourrait ne pas se diluer avec l'expansion. C'est vraiment le terme dans l'équation d'Einstein qui est la constante cosmologique (Lambda dans le modèle). Dans quelques années avec la mission Euclid, on aura une idée de l'énergie sombre, si elle se comporte comme une constante cosmologique ou bien si on réactive les théories de quintessence. Non la vitesse diminue avec la racine carré de la distance. 4 fois plus loin = 2 fois moins vite. Pour la galaxie c'est un peu plus complexe, car plus on s'éloigne et... plus il y a de la masse, donc c'est une loi qui diminuerait un peu moins vite que la racine carré. Par contre pour le bulbe... il tourne d'un bloc (la vitesse est proportionnelle à la distance). Sauf que... cette matière noire remplit plusieurs caractéristiques. Elle entoure les galaxies jusqu'à une certaine distance, donc c'est un halo sphérique (et donc matière noire froide mais qui ne peut pas perdre de l'énergie par émission). Non l'effet ne permet pas d'expliquer une augmentation de vitesse. On parle de force centripète plus importante (et pas de force comme les marées). La distribution de vitesse des étoiles ne varie qu'avec la distance au centre, pas en orthoradial.
  14. En fait il y a les conditions de Sakharov : https://fr.wikipedia.org/wiki/Conditions_de_Sakharov - violation de la symétrie CP (ok avec l'interaction faible par exemple) - violation du nombre baryonique (non encore observée, c'est dans les GUT) - rupture de l'équilibre thermique (probablement condition remplie dans les premiers instants de l'univers) Donc pour le moment c'est pas encore gagné.
  15. Quand une particule rencontre son antiparticule, qu'est-ce qui se passe ? En général, cela peut donner deux photons. Si ces particules (et anti particules) s'annihilent dans le trou noir, et se transforment en photon... à ma connaissance, le photon issu d'une réaction nucléaire ou de ce que tu veux à ma connaissance, ne peut s'échapper du trou noir... C'est un peu plus subtile, en fait dans le référentiel en chute libre, les deux particules issues de la fluctuation quantique du vide ont une énergie négative. Mais vu depuis un référentiel au repos à l'infini, le partenaire qui quitte le trou noir prend de l'énergie. Il y a une vulgarisation pas trop mal dans le livre de Kip Thorne (Trous noirs et distorsions du temps). C'est ça, la fonction d'onde n'est pas nulle, mais à un endroit où elle n'est pas censée être du point de vu de la mécanique classique. oui Oui tu peux consulter par exemple le cours de Claude Aslangul : http://jontrot.free.fr/docs/Physique-quantique/quantique_maitrise.pdf Chapitre 5 p. 153