FORMULES de PHYSIQUE
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ENERGIE NOIRE
énergie noire
L'énergie globale actuelle de l'univers est estimée à EU ~ 3,5.1071 Joules (v. chapitre spécial)
On présuppose qu'elle était la même au moment du big bang (la création) On estime par ailleurs que notre monde est un système fermé, c'est à dire qu'il n'échange rien avec quoi que ce soit d'autre
Son énergie est donc dépensée (ou éventuellement transformée, récupérée et re-dépensée plus tard) pour créer des choses, les faire fonctionner et également pour entretenir ses propres structures (dimensions, température, durée...)
La dotation énergétique du monde a donc trois fonctions:
-justifier les créations patentes des éléments matériels déjà survenus entre le big bang et aujourd'hui et les avoir fait bouger pendant cette même durée (c'est le passé)
-servir à faire fonctionner le monde dans l'état actuel (c'est le présent)
-servir à créer de nouveaux éléments et à les mouvoir, depuis l'instant présent jusqu'à la fin du monde (c'est le futur)
Energie connue et supputée, consommée dans notre passé
1-On a calculé la dépense énergétique concernant le passé (donc les 14 milliards d'années de l'univers) et cela ne représente que 4,5 % de EU
(4,5% de 3,5.1071 J)/c² = masses créées, soit mU =1,74.1053 kg)
Mais il faut ajouter un certain nombre d'éléments,qui ne sont pas inclus dans cette première estimation:
2-l'énergie de quintessence, c'est à dire ce qui fut nécessaire- et qui l'est toujours- pour justifier l'expansion de l'univers.C'est (2 % du total EU)
3-l'énergie cinétique de translation,qui a permis les mouvements de tous les objets baryono-leptoniques pendant 14 milliards d'années (1% de EU)
4-l'énergie cinétique de rotation qui a fait tourner et vibrer tous les objets baryono-leptoniques depuis 14 milliards d'années (1% de EU)
5-l'énergie calorifique qui a maintenu l'univers à bonne température--c'est à dire environ 3000 degrés aux origines et 3 degrés maintenant-- (0,2% de EU)
6-la matière noire (ou sombre) dont le détail figure dans le chapitre spécial
et qu'on peut résumer à :
4% pour la matière noire froide concrète (LCDM), 0,1% pour les machos, 0,2% pour les planètes, 0,3 % pour la matière froide hypothétique (wimps, axions...), 7,3% pour la matière tiède (WDM, avec ses neutrinos, trous noirs), 0,3 % pour les étoiles naines brunes et quelques corps inertes, 3,4% pour la matière chaude (HDM) et ses gaz intergalactiques, 6% pour les filaments intergalactiques, 1% pour la masse manquante et le total de toute cette matière noire représente donc 22,3% de EU
7-les énergies nécessaires à expliquer l'action des facteurs de milieu qui financent les interactions (0,1%), la présence des particules virtuelles et des antiparticules (1,1%), la présence de charges d'électricité, de saveur, d'hypercharges, etc (0,5%) et aussi les particules qui échangent de l'énergie entre elles mais non dirigée vers nous (0,3%)
Energie stockée, à consommer dans le futur pour assurer l'avenir de l'univers
En décomptant toutes les énergies énoncées ci-dessus, on arrive à 33% des 3,7.1071 Joules initiaux (EU) Donc il reste 67% pour créer de nouvelles entités.dans le futur et bien sûr, les faire bouger. On nomme cette énergie résiduelle énergie noire mais on ne sait pas sous quelle forme elle est actuellement stockée: c'est une énergie potentielle, cachée.
Newton lui-même en eut conscience, quand la chute d'une pomme sur sa tête, l'incita à penser que le phénomène n'était pas perceptible auparavant, ni dans la pomme, ni dans le miilieu ambiant. Cependant le phénomène fut bien perceptible après, à la fois à l'extérieur du crâne (là où était la bosse) et à l'intérieur du crâne (là où était la logique)>>> l'énergie potentielle n'est pas cernable
Certains veulent expliquer l'énergie noire à travers des particules inconnues, d'autres évoquent des replis de l'espace, qui recèleraient de l'énergie en attente.....
Mais cela revient à expliquer l'inconnu avec de l'inconnu.
D'ailleurs que nous importe de savoir quelle est la forme de cette énergie noire (potentielle) ? Que nous importe de savoir sous quelle forme la banque détient notre argent, alors que seule compte l'émission d'un chèque, son issue utilitaire ?
L'énergie noire est effectivement là, trésor aussi informel que notre avenir--.
-essai de mise en équation de l'énergie noire
Certains prétendent que la définition concernant l'énergie noire d'une région de l’espace serait Enoire= p.V = S*.T*.V
où V est le volume, T* la courbure,p la pression régnante et S* la fluence énergétique.
Mais personne ne sait dire quelles sont les entités (obligatoirement non massiques) qui provoqueraient cette pression
-le coefficient de masse de lumière
est le rapport entre l'énergie noire (estimée) et l'énergie réelle de la matière visible Ce coefficient pour l'univers entier est égal à~ (67% / 4,5%) donc ~15
Etant donné que les répartitions d'énergie noire sont énormément variables selon les zones de l'univers, on estime que le coefficient de masse y varie entre 1 et 300.