{"id":710,"date":"2014-04-24T11:08:14","date_gmt":"2014-04-24T09:08:14","guid":{"rendered":"http:\/\/www.entrelemanetjura.ch\/BLOG_WP_351\/?p=710"},"modified":"2014-07-15T15:50:36","modified_gmt":"2014-07-15T13:50:36","slug":"physique-de-lunivers","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.entrelemanetjura.ch\/BLOG_WP_351\/physique-de-lunivers\/","title":{"rendered":"Physique de l’Univers"},"content":{"rendered":"

Ci-dessous mes commentaires, sur des <\/span>lectures des derniers mois en cosmologie<\/b>. L’impression g\u00e9n\u00e9rale est que nous vivons une p\u00e9riode extraordinaire, o\u00f9 les donn\u00e9es nouvelles et de plus en plus pr\u00e9cises de l’astrophysique foisonnent: de nouveaux casse-t\u00eates en prime !<\/span><\/p>\n

Comme physicien g\u00e9n\u00e9raliste \u00e0 la retraite, je ne me permettrais pas de contester les th\u00e8ses des grands sp\u00e9cialistes et des jeunes th\u00e9oriciens; souffrez que je pose des questions …<\/p>\n

\u00a7 Big Bang<\/b><\/p>\n

Comment se fait-il que tout l’univers se soit trouv\u00e9 cr\u00e9\u00e9 dans un petit volume, d’une mati\u00e8re \u00e0 tr\u00e8s haute densit\u00e9 et \u00e0 tr\u00e8s haute temp\u00e9rature, et ne soit pas rest\u00e9 pi\u00e9g\u00e9 sous forme de trou noir ?<\/b> Car dans ce cas, il n’y aurait pas de dilatation de l’espace, une tr\u00e8s haute densit\u00e9 serait permanente, aucune \u00e9vasion d’\u00e9nergie ne serait possible \u2026 Le passage de la tr\u00e8s haute densit\u00e9 \u00e0 celle que nous connaissons en cosmologie (la densit\u00e9 visible est en diminution constante)<\/i><\/b> me semble des plus d\u00e9licat !<\/p>\n

\u00a7 Fond diffus cosmologique\u00a0<\/b><\/p>\n

Un tr\u00e8s grand univers, rempli au d\u00e9part \u00e0 tr\u00e8s basse densit\u00e9 de mol\u00e9cules d’hydrog\u00e8ne turbulentes surtout, aurait aussi pu produire lors de son \u00e9volution un fond diffus vers 1.06 mm de longueur d’onde apparente. Ce rayonnement aurait alors \u00e9t\u00e9 \u00e9mis \u00e0 l’origine sous forme de raie de 21 cm par les \u00e9normes nuages d’hydrog\u00e8ne mol\u00e9culaire turbulents, de l’Univers en cours de condensation, pendant des milliards d’ann\u00e9es. Un tel processus me semblerait en physique (et en thermodynamique) beaucoup plus plausible que le Big Bang.<\/p>\n

\u00a7 Champs de gravitation\u00a0<\/b><\/p>\n

Pour aborder les probl\u00e8mes de gravitation et de trous noirs, j’ai utilis\u00e9 un mod\u00e8le d’espace<\/b>, avec lequel il est tr\u00e8s facile d’exp\u00e9rimenter: les surfaces d’eau connaissent des ondes transversales, repr\u00e9sentent un espace \u00e0 trois dimensions (deux dimensions physiques et le temps) o\u00f9 les choses se d\u00e9roulent assez lentement pour \u00eatre ais\u00e9ment observables. Une baguette plong\u00e9e dans l’eau, tenue \u00e0 la main et vibrant, peut repr\u00e9senter un \u00e9metteur d’ondes (de vitesse \u00ab\u00a0c\u00a0\u00bb); toutes les exp\u00e9riences classiques d’optique peuvent \u00eatre faites par ces moyens simplissimes; on peut aussi simuler des communications avec ces ondes, sur quelques m\u00e8tres.<\/p>\n

Observons un \u00e9coulement (qui simule un champ de gravitation) acc\u00e9l\u00e9rant lentement. La surface de Schwarzschild d’un trou noir est repr\u00e9sent\u00e9e, dans ce mod\u00e8le hydraulique, par le lieu o\u00f9 la vitesse de l’\u00e9coulement v atteint exactement la vitesse des ondes de surface \u00ab\u00a0c\u00a0\u00bb; les communications par ondes de surface y sont coup\u00e9es.<\/p>\n

Apr\u00e8s avoir observ\u00e9 de nombreux cas de \u00ab\u00a0trous noirs\u00a0\u00bb hydrauliques, j’ai \u00e9t\u00e9 saisi de doutes sur la l\u00e9gitimit\u00e9 qu’il y a \u00e0 faire la somme des masses de mati\u00e8re (et des champs qu’elle \u00e9met) tombant dans un trou noir, pour en calculer les caract\u00e9ristiques: les champs \u00e9lectromagn\u00e9tiques, les photons, ainsi que le champ de gravitation, sont aspir\u00e9s, totalement masqu\u00e9s en peu de temps pour le reste de l’univers<\/b>. Le principe de conservation de la mati\u00e8re, celui de l’\u00e9nergie, celui des champs, tous sont respect\u00e9s: mais mati\u00e8re et champs sont confin\u00e9s, il n’y a plus aucune information disponible \u00e0 l’ext\u00e9rieur de la surface de Schwarzschild sur leur sort \u2026 tant que le trou noir subsiste.<\/p>\n

Ainsi le champ de gravitation d’une galaxie diminuerait au fur et \u00e0 mesure que sa mati\u00e8re est absorb\u00e9e par ses trous noirs; il reste \u00e0 en trouver la loi.\u00a0<\/b><\/p>\n

\u00a7 Mati\u00e8re noire\u00a0<\/b><\/p>\n

Le syst\u00e8me solaire est fait d’une mati\u00e8re issue de plusieurs g\u00e9n\u00e9rations d’\u00e9toiles, qui ont laiss\u00e9 la plupart une cendre compacte et pratiquement invisible (trous noirs, \u00e9toiles \u00e0 neutrons, naines brunes, entre autres), en co-rotation avec les bras,\u00a0 approximativement \u00e0 la m\u00eame distance du centre galactique que le Soleil. Pour chaque \u00e9toile visible, une certaine quantit\u00e9 de cendres d’\u00e9toiles anciennes (invisibles) existe donc: la mati\u00e8re noire ? \u00a0<\/b><\/p>\n

\u00a7 M\u00e9thodologie\u00a0<\/b><\/p>\n

La th\u00e9orie des cordes pr\u00e9dit par exemple 10120<\/sup> \u00e0 10500<\/sup> physiques possibles pour d\u00e9crire un espace \u00e0 4 dimensions: ces th\u00e9oriciens ont donc un tr\u00e8s gros probl\u00e8me, pour trouver celle qui correspond vraiment \u00e0 notre Univers physique !<\/p>\n

Pour se tirer de ce mauvais pas, je sugg\u00e8re d’utiliser l’analyse dimensionnelle de 1989<\/b>: malgr\u00e9 son anciennet\u00e9, c’est une m\u00e9thodologie scientifique tr\u00e8s efficace.<\/p>\n

 <\/p>\n

Bibliographie<\/b><\/p>\n

 <\/p>\n

L’unique Terre habit\u00e9e ? Prof. Andr\u00e9 Maeder, Favre 2012\u00a0<\/b><\/p>\n

Pour la Science No 71 Avril-Juin 2011\u00a0<\/b><\/p>\n

<\/b>\u00a0La face cach\u00e9e de l’univers – Comment explorer les \u00e2ges sombres et le contenu manquant ?<\/p>\n

Discours sur l’origine de l’univers, Etienne Klein, Champ sciences 2010\u00a0<\/b><\/p>\n

Comprendre l’Univers, Ludovic Cardon, Vuibert 2007\u00a0<\/b><\/p>\n

Le destin de l’Univers, Jean-Pierre Luminet, Fayard 2006\u00a0<\/b><\/p>\n

Structure des grandeurs physiques, Lucien Romani, Blanchard 1989\u00a0<\/b><\/p>\n

et Th\u00e9orie g\u00e9n\u00e9rale de l’Univers physique, 1975<\/p>\n

(Romani \u00e9tait expert en m\u00e9canique des fluides, virtuose de l’analyse dimensionnelle)<\/p>\n

* \u00a0 * \u00a0 *<\/p>\n

Andr\u00e9 Bovay-Rohr, Colombier (VD), le 24 avril 2014<\/p>\n

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Ci-dessous mes commentaires, sur des lectures des derniers mois en cosmologie. L’impression g\u00e9n\u00e9rale est que nous vivons une p\u00e9riode extraordinaire, o\u00f9 les donn\u00e9es nouvelles et de plus en plus pr\u00e9cises de l’astrophysique foisonnent: de nouveaux casse-t\u00eates en prime ! Comme … Continuer la lecture →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[11,53],"tags":[236,237,14,234,235,233],"class_list":["post-710","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-espace","category-science","tag-analyse-dimensionnelle","tag-bovay-rohr","tag-astrophysique","tag-cosmologie","tag-gravitation","tag-trou-noir"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.entrelemanetjura.ch\/BLOG_WP_351\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/710","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.entrelemanetjura.ch\/BLOG_WP_351\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.entrelemanetjura.ch\/BLOG_WP_351\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.entrelemanetjura.ch\/BLOG_WP_351\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.entrelemanetjura.ch\/BLOG_WP_351\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=710"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/www.entrelemanetjura.ch\/BLOG_WP_351\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/710\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":820,"href":"https:\/\/www.entrelemanetjura.ch\/BLOG_WP_351\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/710\/revisions\/820"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.entrelemanetjura.ch\/BLOG_WP_351\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=710"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.entrelemanetjura.ch\/BLOG_WP_351\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=710"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.entrelemanetjura.ch\/BLOG_WP_351\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=710"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}