Aux amoureux de l'Afghanistan.
 
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 Quand l'énergie sombre défie les lois physiques connues

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Mar
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MessageSujet: Quand l'énergie sombre défie les lois physiques connues   Quand l'énergie sombre défie les lois physiques connues Icon_minitimeVen 16 Juil - 16:31

l'Energie sombre (appelé ici energie noire) est une théorie qui s'impose assez vite pour expliquer l'expansion de l'univers, expansion difficile à démontrer avec les lois physiques connues. L'energie noire remet en cause les lois classiques (ainsi que la matière noire qui à l'inverse exerce une force d'attraction et de gravitation nécessaire au regroupement de la matière à plus petite échelle (atomes) et plus largement des galaxies et des amas de galaxies ensuite, qui elles, se sont créées par "contraction" de la matière en grumeaux un peu partout dans l'univers après le big bang, l'origine du phénomène est inconnu!) et ébranle un peu le monde de la physique , la seule bonne nouvelle: du travail pour les physiciens !!! (En réalité on en aura jamais fini.. la création divine dans toute sa majesté (cosmos et lois physiques) ne se "perce" pas comme ça !!)

je laisse l'article que j'ai trouvé intéressant, et surtout avec toutes les possibilités de compatibilités proposés avec l'énergie noire tout à la fin, un régal! La quintessence (l'idée du négatif n'est pas évidente à saisir au départ.. mais c'est pas mal): avec Philippe Uzan

http://www.larecherche.fr/content/recherche/article?id=23795

ÉNERGIE NOIRE
Jean-Philippe Uzan : « L'Univers a-t-il besoin d'une nouvelle physique ? »
L'expansion cosmique accélère sous l'effet d'une mystérieuse énergie noire. Cette nouvelle composante oblige à revenir sur la construction du modèle cosmologique standard, et peut-être à remettre en question certaines lois de la physique.

LA RECHERCHE : Le concept d'énergie noire a été introduit pour expliquer l'accélération de l'expansion de l'Univers. Quel problème fondamental pose-t-il ?

Jean-Philippe Uzan : La question de l'énergie noire révèle un problème de compatibilité entre les lois physiques connues et les observations astronomiques. Nous disposons de lois fondamentales supposées décrire tous les phénomènes de la nature. Elles ont été testées et validées localement, en laboratoire, et à l'échelle du système solaire. Pour décrire notre Univers, le modèle cosmologique standard s'appuie sur ces lois fondamentales, qu'il extrapole aux échelles cosmiques, ce qui nécessite différentes hypothèses. Mais, pour reproduire les observations astronomiques, il faut y introduire une composante dont aucune théorie physique n'explique pour l'instant l'origine : l'énergie noire. Moyennant cette hypothèse, le modèle cosmologique standard est en accord avec toutes les observations. Force est donc de constater que nous avons un sérieux problème. Il faut soit remettre en question les principes fondamentaux du modèle cosmologique, soit invoquer l'énergie noire et alors une nouvelle physique.

Ce modèle cosmologique standard repose sur des hypothèses. Quelles sont-elles ?

Jean-Philippe Uzan : Aux échelles cosmologiques, la force qui structure l'Univers est la gravitation. La première hypothèse suppose donc que la théorie de la relativité générale, qui décrit la gravitation avec précision dans le système solaire, reste valide aux échelles cosmologiques. À partir des équations d'Einstein, on peut en principe déterminer la géométrie de notre espace-temps. Mais ces équations sont complexes, et il est impossible de les résoudre dans leur pleine généralité. Il faut donc faire des hypothèses de symétrie afin de choisir certaines solutions. On utilise pour cela un principe central en cosmologie : le principe copernicien.

En quoi consiste ce principe ?

Jean-Philippe Uzan : Il part d'un constat observationnel : la distribution des galaxies semble être isotrope autour de nous, c'est-à-dire la même (statistiquement) dans toutes les directions. De deux choses l'une : ou l'Univers est isotrope autour d'un seul point - il aurait donc un centre - et nous nous trouverions proches de ce centre, ou l'Univers est isotrope autour de chaque point. Cette seconde solution, qui ne présuppose pas que nous occupions une position très particulière dans l'Univers, a été privilégiée. Ce choix porte le nom de principe copernicien et implique qu'aux échelles cosmologiques la distribution de matière doit être homogène et isotrope, cela d'un point de vue statistique.

Que deviennent alors les équations d'Einstein ?

Jean-Philippe Uzan : Elles se réduisent à des équations bien plus simples car une seule fonction permet de décrire toute la géométrie de notre espace-temps. Cette fonction donne accès à la loi d'expansion de l'Univers. Pour résoudre ces équations, il faut toutefois faire une troisième hypothèse sur la matière qui compose l'Univers. On la décrit par un mélange de différents fluides, chacun caractérisé par une relation entre sa pression et sa densité d'énergie. Si la relativité générale décrit effectivement la gravitation aux échelles cosmologiques, alors l'expansion de l'Univers ne peut être accélérée que sous une seule condition : il faut que la matière qui dicte la dynamique de l'Univers aujourd'hui soit telle que la somme de sa densité d'énergie et de trois fois sa pression soit négative. Or nous ne connaissons aucune matière de ce genre. Ainsi, si toutes nos hypothèses - théorie de la gravitation et principe copernicien - sont valides, il faut introduire une nouvelle composante matérielle dans l'Univers, la fameuse « énergie noire ».

Vous préconisez une autre solution : revisiter les hypothèses fondatrices du modèle cosmologique standard.

Jean-Philippe Uzan : Les deux démarches ne sont pas antagonistes. L'idée de remettre en question les hypothèses fondatrices n'est pas nouvelle, mais jusqu'à présent nous n'avions pas d'observations assez fines pour cela. Nous sommes passés en dix ans à une cosmologie dite de « précision ».

Nous pouvons maintenant envisager de tester la loi de la relativité générale aux échelles astrophysiques - en combinant, par exemple, les grands catalogues de galaxies et les effets de lentilles gravitationnelles faibles -, mais aussi le principe copernicien [1] . C'est presque une attitude déontologique : si les observations permettent de tester ces hypothèses, il faut le faire. Et plus que mesurer avec une précision accrue les paramètres d'un modèle dont on ne comprend pas la physique, mieux vaut tester les hypothèses sous-jacentes à sa construction.

Avec George Ellis et Chris Clarkson de l'université de Cape Town, vous venez de proposer une méthode pour tester le principe copernicien [2]. De quoi s'agit-il ?

Jean-Philippe Uzan : Nous avons réalisé que nous pouvions utiliser le fait que, dans tout univers en expansion, le décalage spectral * de tout objet lointain change avec le temps. Cette dérive temporelle est liée au taux d'expansion de l'Univers. Son amplitude est infime : sur une période de dix ans, le décalage spectral d'un objet situé à une trentaine de milliards d'années-lumière, par exemple, changera d'environ 10-8 pour cent.

On pensait un tel signal indétectable. Mais de nouveaux projets, tels que l'Extremely Large Telescope, un télescope de 80 mètres, et son spectrographe haute résolution pourraient le rendre accessible d'ici dix ou quinze ans. Il faudra ensuite observer pendant dix ans, mais cela devient possible ! C'est bien sûr de l'opportunisme, jamais on ne financerait un tel projet dans ce seul but. Mais, puisqu'il existe pour d'autres objectifs scientifiques, tirons-en parti.

Comment ce résultat permettra-t-il de confirmer ou d'invalider le principe copernicien ?

Jean-Philippe Uzan : Supposons que pour différents objets célestes lointains nous puissions à la fois mesurer cette dérive du décalage spectral et leur distance-luminosité * . Dans un espace homogène et isotrope, ces deux fonctions du décalage spectral ne sont pas indépendantes. Nous pourrons ainsi vérifier si ce lien qu'impose l'hypothèse de symétrie existe bien, à la précision des mesures, bien entendu. Un désaccord entre ces deux mesures serait un indice d'une violation du principe copernicien.

S'il y a désaccord, faudra-t-il remettre en question le principe copernicien et considérer de nouvelles équations pour décrire une géométrie plus complexe ?

Jean-Philippe Uzan : La première chose à faire sera de remettre en question les observations. Mais si le désaccord persiste, avec toutes les précautions d'usage, cela signifiera que les symétries utilisées pour décrire la géométrie de notre Univers ne sont pas les bonnes. Il faudra alors étudier des solutions plus complexes que les espaces homogènes et isotropes, en envisageant par exemple un espace-temps à symétrie sphérique autour de nous. La voie conservatrice du point de vue de la physique fondamentale, c'est-à-dire sans révision des lois connues, sera ainsi privilégiée. En revanche, pour un cosmologiste ce serait une « révolution anticopernicienne ». Pour la plupart d'entre eux, cette hypothèse semblerait absurde car nous n'avons aucune raison d'occuper une place particulière, et encore moins le centre de l'Univers ! Il faudra cependant peut-être envisager une telle solution et tester, sans idée préconçue, si elle permet d'obtenir une image cohérente de notre Univers.

La prise en compte d'une géométrie plus complexe de l'Univers éliminerait-elle la question de l'accélération ?

Jean-Philippe Uzan : Peut-être. L'accélération de l'expansion pourrait n'être qu'une conséquence d'une mauvaise hypothèse de symétrie. Plusieurs équipes ont déjà montré que certains modèles cosmologiques sans expansion accélérée pouvaient reproduire les observations de supernovae si l'on suppose que nous habitons une région sous-dense de l'Univers, une sorte de bulle dont la densité serait plus faible. Cependant ces observations ne déterminent pas complètement la géométrie de ces modèles en raison de leur complexité. On ne peut donc conclure qu'à la compatibilité entre ces observations et une certaine classe d'espace-temps sans pour autant pouvoir montrer qu'ils sont les bons pour décrire l'Univers.

Et si le principe copernicien n'est pas remis en question ?

Jean-Philippe Uzan : Alors, nous n'échapperons pas à l'énergie noire. Il faudra se résoudre à invoquer une nouvelle physique, c'est-à-dire chercher à modifier la relativité générale ou introduire une nouvelle matière, comme s'y attellent déjà de nombreuses équipes. Cela revient en fait au même : ce n'est que d'un point de vue newtonien que l'on distingue force et matière. Si la nouvelle matière est responsable d'une interaction à longue portée, la théorie de la gravitation sera effectivement modifiée. Plusieurs dizaines de propositions théoriques concurrentes ont été faites. Toutes devront être compatibles avec ce que nous connaissons de la gravitation dans le système solaire, et donc contenir, dans une certaine limite, les prédictions de la relativité générale. Elles doivent aussi expliquer comment cette nouvelle matière s'articule avec la matière connue, qui constitue l'édifice du modèle standard de la physique des particules. S'intègre-t-elle à cet édifice ? Faut-il étendre l'édifice, considérer de nouvelles interactions, etc. ? Tout cela fait qu'il est en effet très difficile de modifier le cadre standard de toute la physique.

Aujourd'hui l'énergie noire est introduite dans le modèle de référence sous la forme d'une constante cosmologique, pourquoi ?

Jean-Philippe Uzan : C'est un modèle très simple. La constante cosmologique est juste un nombre à ajouter dans les équations. Elle correspond à une composante matérielle ayant une pression permettant d'expliquer l'accélération et constitue donc le modèle physique le plus simple d'énergie noire. Compte tenu de leur précision, toutes les observations astrophysiques analysées dans le cadre du modèle cosmologique standard sont compatibles avec une simple constante cosmologique. Le problème, c'est son interprétation physique. Selon nos connaissances, cette constante cosmologique ne serait qu'une manifestation des fluctuations quantiques du vide. Malheureusement, en suivant cette hypothèse, les calculs conduisent à une valeur entre 1060 et 10120 fois plus grande que celle déduite des observations cosmologiques ! On en revient au dilemme : doit-on plutôt reproduire les observations ou expliquer la nature physique des choses ?

En introduisant d'autres modèles d'énergie noire, par exemple la quintessence, on pensait accéder à une réalité physique plus fondamentale. D'où l'engouement, il y a quelques années, pour ce modèle, mais très vite on s'est rendu compte qu'il présentait de nombreux problèmes. Par ailleurs, tous ces modèles mettent en jeu des « fonctions libres », que l'on peut toujours ajuster afin que leurs prédictions soient très proches de celles du modèle avec une simple constante cosmologique. Autrement dit, il est presque impossible de les réfuter.

Si aucune explication à la constante cosmologique n'est trouvée, ne faudra-t-il pas changer notre vision de l'Univers, envisager des univers multiples par exemple ?

Jean-Philippe Uzan : C'est une tendance actuelle : invoquer des univers multiples dans lesquels la valeur de la constante cosmologique (entre autres) change d'un univers à l'autre. L'idée est attrayante car elle essaie de dépasser la contingence de notre modèle cosmologique et de prendre en compte le fait que seuls certains univers peuvent être observés : ceux ayant une constante cosmologique suffisamment faible pour former des galaxies et abriter potentiellement des observateurs ! Il est peut-être encore trop tôt pour accepter une telle vision, d'ailleurs difficile à tester. Il me semble que nous n'avons pas encore épuisé toute la physique standard. Si dans quinze ou vingt ans, notre modèle cosmologique standard, avec son principe copernicien, continue à passer tous les tests et que les observations demeurent compatibles avec une pure constante cosmologique, il faudra probablement franchir le pas. Avec toutes les questions métaphysiques que cela peut poser ! En attendant, la question est : comment tirer le maximum d'informations de notre Univers observable pour asseoir un modèle cosmologique qui fasse sens tant du point de vue observationnel que fondamental ? Il y a encore du chemin.

En deux mots Le modèle standard cosmologique qui décrit notre Univers reproduit les observations astronomiques, moyennant l'introduction de l'énergie noire. Mais celle-ci semble contredire les lois fondamentales de la physique. Si erreur il y a, faut-il la chercher du coté de ces lois, ou du côté des hypothèses sous-jacentes au modèle ? La précision actuelle des observations permet de s'interroger.


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Ippo_achelhi
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Ippo_achelhi

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MessageSujet: Re: Quand l'énergie sombre défie les lois physiques connues   Quand l'énergie sombre défie les lois physiques connues Icon_minitimeMer 11 Aoû - 16:07

j'ai pris une décision. dès que je finis ce que j'ai commencé, j'entame un nouveau cursus. j'hésite entre la médecine et l'astronomie.

le soucis est que l'astronomie est trop dur, je me rappelle de mes cours de physique des ondes etc en licence, c'était horrible. je ne comprenais rien et je dormais debout.

je pense opter pour la médecine. surtout qu'avec un doc, on peut s'inscrire direct en 3 ème année d'après ce que j'ai entendu. seul bémol, interdit d'excercer, car il faut passe le concours de première année.

tant pis, j'ai découvert récemment les maths appliqués à la médecine. il y a des séminaires sur ce sujet. apparemment la topologie est utilisée dans le diagnostic de cancers etc...

bref je vais pas m'ennuyer. je vais entamer des new études inchallah. Twisted Evil
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Mar
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MessageSujet: Re: Quand l'énergie sombre défie les lois physiques connues   Quand l'énergie sombre défie les lois physiques connues Icon_minitimeSam 14 Aoû - 15:45

Salam,

L'astronomie est plus accessible à un matheux qu'à un autre... et si c'est pour réaliser un rêve d'enfance, moi je n'hésiterais pas si j'étais matheuse.

Sinon bon courage en milieu médical, ça grouille de gens sans principe réels ce qui est contradictoire , mais bon ça on peut toujours en faire abstraction.



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Ippo_achelhi
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Ippo_achelhi

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MessageSujet: Re: Quand l'énergie sombre défie les lois physiques connues   Quand l'énergie sombre défie les lois physiques connues Icon_minitimeSam 14 Aoû - 16:16

Mar a écrit:
Salam,

L'astronomie est plus accessible à un matheux qu'à un autre... et si c'est pour réaliser un rêve d'enfance, moi je n'hésiterais pas si j'étais matheuse.

Sinon bon courage en milieu médical, ça grouille de gens sans principe réels ce qui est contradictoire , mais bon ça on peut toujours en faire abstraction.




Salam

il est clair que je n'aurais jamais pensé que la médecine était un monde aussi impitoyable que ce que j'ai entendu. les gens sont orgueilleux et voraces. mais c'est le système de formation des médecins qui les rend ainsi.
j'hésite encore mais c'est clair que l'astronomie est un rêve. il fut un temps où être un "arabo-musulman" était un plus pour l'astronomie, depuis les temps ont changés. c'est un milieu fermé et stratégique. on entre pas comme ça juste avec l'intelligence. faut déjà que je termine ce que j'ai commencé...
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MessageSujet: Re: Quand l'énergie sombre défie les lois physiques connues   Quand l'énergie sombre défie les lois physiques connues Icon_minitimeSam 14 Aoû - 17:54

Je te souhaite de réaliser tes rêves.
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Juba
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Juba

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MessageSujet: Re: Quand l'énergie sombre défie les lois physiques connues   Quand l'énergie sombre défie les lois physiques connues Icon_minitimeSam 14 Aoû - 20:10

Ippo_achelhi a écrit:
Mar a écrit:
Salam,

L'astronomie est plus accessible à un matheux qu'à un autre... et si c'est pour réaliser un rêve d'enfance, moi je n'hésiterais pas si j'étais matheuse.

Sinon bon courage en milieu médical, ça grouille de gens sans principe réels ce qui est contradictoire , mais bon ça on peut toujours en faire abstraction.




Salam

il est clair que je n'aurais jamais pensé que la médecine était un monde aussi impitoyable que ce que j'ai entendu. les gens sont orgueilleux et voraces. mais c'est le système de formation des médecins qui les rend ainsi.
j'hésite encore mais c'est clair que l'astronomie est un rêve. il fut un temps où être un "arabo-musulman" était un plus pour l'astronomie, depuis les temps ont changés. c'est un milieu fermé et stratégique. on entre pas comme ça juste avec l'intelligence. faut déjà que je termine ce que j'ai commencé...

assalam

c est surtt la 1ere année de medecine qui est comme ca

et perso je trouve qu on meme pas besoin de rentrer ds leur jeu pr reussir, il suffit de bosser serieusement

moi je te conseille de venir en medecine, surtt si tu viens directement en 3 eme année, c est tres interessant
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Mar
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MessageSujet: Re: Quand l'énergie sombre défie les lois physiques connues   Quand l'énergie sombre défie les lois physiques connues Icon_minitimeSam 14 Aoû - 22:37

Je ne songeais pas aux études mais au milieu au sens large, c'est à dire l'hôpital. Sans parler du social rattaché au médical. Des étudiants intègres quelque soit leur année d'étude le confirment. Après le CHRU de ma région est classé premier du pays et est peut être trop grand.. je n'ai pas fait de sondage non plus. Mais j'ai aussi vu par moi même.
Tout cela n'empêche pas que le programme soit intéressant, donc abstraction possible, mais tout dépend des gens. Beaucoup arrêtent par désillusion.



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Mar
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Mar

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MessageSujet: Re: Quand l'énergie sombre défie les lois physiques connues   Quand l'énergie sombre défie les lois physiques connues Icon_minitimeSam 14 Aoû - 22:44

Ippo_achelhi a écrit:
c'est un milieu fermé et stratégique. on entre pas comme ça juste avec l'intelligence. [/b]

C'est tout le problème.. sinon je me serais déjà replongé dans les maths et la physique des ondes qui te faisait dormir, pour me remettre à niveau et bosser dur.. mais trop d'incertitudes. Milieu si important fermé.. moi je vois un rapport avec franc maçons et compagnie.. Razz

En plus avec mon nom sur un cv... taratata... , faudrait que je change de nom sinon, Dumoulin par exemple.
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Golestan
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Golestan

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MessageSujet: Re: Quand l'énergie sombre défie les lois physiques connues   Quand l'énergie sombre défie les lois physiques connues Icon_minitimeDim 15 Aoû - 11:40

Salam
Inventez un produit qui pourra créer un besoin très rapidement et tapper vous des vacances au soleil toute l'année, apparement étudier le trou noir ne paie pas assez en ce moment.
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