Tag

Cosmologie

Browsing

La vidéo du jour est en quelque sorte la suite de la précédente, puisqu’on y a parler des « tensions » qui entourent les déterminations les plus récentes de la constante de Hubble. https://youtu.be/7EDJWnGPxwQ Edit : dans les commentaires de la vidéo, beaucoup évoquent une « non-constance » possible de la constante de Hubble. Je me rends compte que j’aurai du être plus précis, mea culpa ! En fait la constante de Hubble est constante dans le temps par…

https://youtu.be/FGwmAEMabm4 Comme souvent, j’ai eu une petite hésitation concernant la traduction. La vidéo se base sur l’image donnée par l’expression en anglais « cosmic distance ladder », mais il semble qu’il n’y a pas de traduction canonique en français. Wikipédia a un article Mesure des distances en astronomie, mais dont le titre ne reprend pas cette image de l’échelle. Est-ce que la traduction « échelle » n’est que peu utilisée en français à cause de la confusion avec l’échelle au…

La vidéo du jour parle d’un classique, le Big-Bang, mais sous un angle que j’espère un peu original ! https://youtu.be/lms2jQeHnVs Kant et les Univers-Îles J’ai parlé du « Grand Débat » des années 1920, mais l’idée que les nébuleuses puissent être des Univers à part ne date pas non plus de cette époque. Kant en parlait déjà, et évoquait des « Univers-Îles » ! Les céphéides et Henrietta Leavitt J’ai parlé de la mesure des distances faite par Edwin…

La vidéo du jour traite d’un sujet important en cosmologie, puisqu’il s’agit de la meilleure signature expérimentale du Big-Bang dont on dispose : le rayonnement fossile.

https://www.youtube.com/watch?v=8WkBP2RU5nw

Comme toujours, quelques petits compléments pour ceux qui ont faim. Tout d’abord pour ceux qui voudraient en savoir plus sur les équations de la cosmologie (qui je le rappelle, ne sont pas si compliquées que ça !) vous pouvez vous rendre sur ma série de billets consacrée au sujet (notamment l’épisode 1) :

Maintenant quelques détails sur le rayonnement fossile proprement dit.

La vidéo de cette semaine parle d’un sujet mystérieux et chaud : la matière noire !

https://www.youtube.com/watch?v=M5X_Ijxm2bw

Comme toujours, allons-y pour les compléments, à destination de ceux qui s’interrogent ou veulent creuser plus loin !

Tout d’abord, il faut reconnaître que finalement, le terme de matière noire (ou sombre) est plutôt mal choisi. Si l’on considère le fait qu’une des spécificités de cette matière est de ne pas interagir avec le rayonnement électromagnétique (et donc la lumière), on devrait plutôt parler de matière transparente !

Andromeda_galaxy_720Cela fait un moment que je vous dois le troisième (et probablement dernier) épisode de ma série consacrée aux bases théoriques de la cosmologie. Nous allons donc parler de la constante cosmologique, c’est-à-dire de l’expansion accélérée de l’Univers et de la fameuse « énergie noire » : un thème que j’avais déjà abordé dans une vidéo il y a quelques semaines. Mais comme par écrit je peux me permettre de prendre mon temps, je vais en profiter pour apporter pas mal de détails et quelques nuances.

Commençons donc par faire un rapide résumé des épisodes précédents. Si ça n’est pas déjà fait, je vous invite à aller les relire ici (partie 1 : le Big-Bang) et là (partie 2 : forme et destin de l’Univers). Mais comme je sais que vous n’allez pas le faire, je vais y aller tranquillement pour rappeler les bases !

Ma nouvelle vidéo vous parle de la plus grosse erreur de prédiction de toute l’histoire de la physique : le calcul de l’énergie du vide. http://www.youtube.com/watch?v=EmfvKXO5DZk Ceux qui connaissent l’histoire remarqueront que j’évite soigneusement d’employer le terme d’énergie noire ou d’énergie sombre, que je n’aime pas du tout. Ce terme est parfois utilisé pour désigner la constante cosmologique, de manière un peu analogue à la matière noire, mais à mon sens les deux sont suffisamment…

640px-Milky_Way_Arch

Après une petite interruption, je continue ma série de billets consacrés aux bases théoriques de la cosmologie.

Résumé de l’épisode précédent : Si vous avez lu mon premier billet sur le Big-Bang, vous savez déjà que l’équation d’Einstein appliquée au cas d’un Univers isotrope et homogène se réduit à une équation différentielle assez simple, l’équation de Friedmann.

$latex \left(\frac{da}{dt}\right)^2=\frac{8\pi G\rho_0}{3}\frac{1}{a(t)}&s=3&fg=007700$

Cette équation permet en particulier de décrire le fait que l’Univers est en expansion, ce que l’on constate en observant les galaxies s’éloigner de nous. Grâce aux mesures expérimentales de son taux d’expansion actuel, il est possible de rembobiner l’équation de Friedman pour reconstituer la jeunesse de l’Univers. Et c’est ainsi qu’on en arrive à l’idée du Big Bang, cette période dense et chaude où l’Univers était extraordinairement courbé.

Aujourd’hui nous allons nous intéresser non pas au passé mais à l’avenir de notre Univers, et voir en quoi son destin est irrémédiablement lié à sa forme. Et pour ça, il faut d’abord vous avouer que je vous ai menti sur l’équation de Friedmann. La version que je vous ai donnée est en réalité incomplète, et voici pourquoi.

Cela fait maintenant quelques semaines que mon temps et mon énergie vont plutôt dans la réalisation de vidéos que dans l’écriture de billets de blog. Pour ceux qui préfèrent la forme écrite à Youtube, j’ai décidé de me rattraper en vous proposant en alternance avec les vidéos une petite série de 3 billets consacrés aux éléments de base de la cosmologie théorique, une discipline pas si imbitable qu’on le croit ! Comme d’habitude, l’idée est que ces billets soient lisibles avec des connaissances de lycée.

Le billet de cette semaine commence avec le Big-Bang, et les deux suivants seront consacrés respectivement au destin de l’Univers, et au mystère de l’énergie noire.

L’équation d’Einstein

Toute la cosmologie moderne est fondée sur la théorie de la relativité générale d’Einstein. J’ai déjà eu l’occasion de l’écrire de nombreuses fois ici, la grande idée d’Einstein a été d’expliquer l’attraction gravitationnelle non pas par une « force » comme le faisait Newton, mais en disant que si les objets massifs s’attirent, c’est parce qu’ils courbent l’espace-temps autour d’eux.

courbure

Pour pouvoir concrétiser cette idée, Einstein avait besoin d’une équation qui permette de quantifier ce lien, c’est-à-dire qui relie la courbure de l’espace-temps à la masse. Cette équation, il la trouva en 1915 après de nombreuses tentatives infructueuses. Là voici, et on l’appelle tout simplement l’équation d’Einstein

$latex R_{\mu\nu} – \frac{1}{2}Rg_{\mu\nu} = \frac{8\pi G}{c^4} T_{\mu\nu}&s=3&fg=0000aa$