FORMULES de PHYSIQUE
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FIN DU MONDE
fin du monde
La communauté scientifique a globalement admis la création du monde à partir du big bang
Par contre, les supputations sur la fin du monde sont plus disparates, mais font toutefois appel aux quadriques :
-soit une fin en forme ellipsoïdale (dite big crunch)
ici l'expansion diminue (contraction) et l'univers sera plus dense, donc plus chaud et finira rétréci (comme en big bang inversé)
-soit une fin en forme paraboloïdale (dite big freeze)
ici l'expansion augmente légèrement mais continuement et l'univers va devenir de plus en plus dilué, donc froid, froid, froid....
-soit une fin en forme hyperboloïdale (dite big rip)
ici l'expansion augmente de façon démesurée (hyperboliquement) et l'univers est tellement en extension de structure qu'il se disloque et se déchire
Ces diverses options proviennent de la discussion qu'on peut tenir quand on lit l'équation de Friedmann ci-après;
T*²/ Ω = [K1.G.ρ' / c²] + [K2.KL] + [K3.H0².Ω/ c²]
Issue de l’équation de R. W. ci-dessus, cette équation définit :
-d'une part la situation actuelle d’évolution de l’univers, en y insérant l'incidence de la constante cosmologique KL (courbure surfacique de l'espace)
-d'autre part, une répartition des éléments définissant l'état actuel de l'univers
(K1, K2 et K3 sont des pourcentages dont la somme est égale à 1 = l'unité)
les symboles utilisés sont les suivants >> T*(rad/m) = courbure
Ω(sr)= angle solide dans lequel se passe le phènomène (ici 4p sr)
G(m3-sr/kg-s²)= constante de gravitation [8,385.10-10 m3-sr/kg-s²]
ρ'(kg/m3)= masse volumique de l'univers actuel
c(m/s)= constante d'Einstein (2,99792458 .108 m/s)
KL(sr/m²)= constante cosmologique (1,1.10-51 unité S.I.+ )
H0(s-1)= constante de Hubble (2,32.10-18 unités S.I.+)
DISCUSSION sur l'EVOLUTION de l'UNIVERS
1. le premier terme de droite de l'équation de Friemann [K1.G.ρ' / c²] comporte un pourcentage K1 = 68% de (T*²/ Ω)Cela représente l'incidence de la masse volumique ρ' sur le taux d'expansion.
Si ρ' diminuait, le taux d'expansion diminuerait et l’espace se refermerait en s'orientant vers une contraction finale dite Big Crunch
La tendance de la courbure serait alors "elliptique"--l'univers s'échaufferait jusqu'à l'extrême , ce serait un Big bang à l'envers
2. le second terme de droite de l'équation [K2.KL] comporte un pourcentage K2 égal à 34% de (T*²/ Ω), ce qui représente l'incidence de la constante cosmologique sur le taux d'expansion. Si KL augmentait, on arriverait aux mêmes conclusions que ci-dessus (Big Crunch, à terme)
3. le troisième terme de droite de l'équation [K3.H0².Ω/ c²] comporte un pourcentage de
– 3% de (T*²/ Ω), ce qui représente l'incidence du paramètre de Hubble sur le taux d'expansion. Si H0 diminuait , on arriverait encore (car signe moins) aux mêmes conclusions que ci-dessus
A l'inverse, si l'un des 2 premiers termes de droite de l'équation diminuait --ou augmentait pour le 3°-- on aurait une expansion grandissante, l’espace s’ouvrirait, tendrait à s’évaporer.La courbure serait dite "hyperbolique".La matière, alors trop diluée, perdrait sa qualité de gravité, le froid serait ultime, et la situation de fin du monde serait dite Big Rip.
A mi-chemin entre les deux cas ci-dessus évoqués, si l'expansion croissait très lentement, la courbure serait parabolique, dans un froid progressif, avec une fin du monde nommée Big Freeze-ou Big Chill
Une solution mixte est aussi évoquée (le Big Bounce) dans laquelle surviendrait une alternance répétitive de Big Bang, Big Crunch, etc
Une autre idée, dite de Big brake (ou Grande décélération) évoque une chute et fin d'expansion très brusque