C4.ÉVOLUTION de l'UNIVERS

-âge de l'univers

La théorie du Big bang, désormais globalement admise par la communauté scientifique, suppose que l’espace et le temps sont nés plus ou moins au même moment, il y a 13,7 milliards d’années (+/- 5%) L’âge de l'UNIVERS (tU) est calculé à partir de la constante de Hubble H qui exprime elle-même l’expression de l’expansion et qui vaut de nos jours (à +/- 5% près) H= 2,34.10-18 seconde-1

Comme c’est une fréquence, on en déduit que l’âge de l’univers est l’inverse, soit

t= 1 / H~ 4,273.1017 secondes    soit ~ 13,6 Gigaannées ou 13,6 Gyr (+/- 5%)

 

Cette valeur exprime donc la date du big bang et serait décomposable en plusieurs tranches, d’importances fort variables :

- tavant le temps de Planck (< 10-35 s)

- tla durée de la recombinaison (380.000 ans) pendant laquelle il y a découplage entre la matière et le rayonnement. C’est le moment de la stabilisation de ladite matière (apparition des étoiles et galaxieset de la stabilisation du rayonnement: c'est le FDC, encore lisible aujourd’hui.

- tla durée (environ 1 milliard d’années) pendant lequel les facteurs de milieu de l’univers atteignent des valeurs disruptives permettant la création des hypercharges,

- tla durée (environ 2 milliards d’années) de la variation de la constante cosmologique

- tle temps de Hubble, durée pendant laquelle s’exprima une moindre expansion (environ 10 milliards d’années)

 

Nota : comme Ha varié au cours du vieillissement de l'univers, les valeurs ci-dessus sont assez douteuses. On suppute en effet que les variations de Hont pu osciller entre les prépondérances constitutives ci-après :

-- Ha pu être proche de 1 (la forme actuelle)

-- Ha pu être proche de 2/3 (si l'univers n'était, par moments, rempli que de matière)

-- Ha pu être proche de 1/2 (si l’univers n’était, par moments, rempli que de radiations)

-- Ha pu être proche de 1/3 (quand l’univers n’était plein que de matière noire, c'est à dire des charges mésoniques et des Wimps)

Comme l'évolution de notre univers fut un composite de ces 4 cas et que l'on ignore tout des périodes d'application de chacun de ces cas, la valeur moyenne de Hau cours des temps reste très incertaine et celle de taussi

Mais à la limite, la connaissance de l’âge de l’univers ne présente aucun intérêt !

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-big bang

Le big bangest une théorie de création de l’univers où l'on suppose que survint un éclatement expansif d’une seule entité initiale

Au sens épistémologique, le big bang est une contradiction insurmontable (une aporie) car d'une part il implique l'infini (sous forme d'un concentré de la totale énergie de l'univers) et d'autre part il entraîne la présence du zéro, puisque tout doit être inclus dans un volume nul au départ 

Le big bang entraîne les postulats ci-après:

 -un éclatement a eu lieu non pas seulement en l'un de ses points (qu'on pourrait alors croire être "le centre") mais en répétition depuis tous les points créés après l’allumage, ce qui implique qu'il y a aussi une expansion du temps, puisque chaque micro-zone d'espace est alors en expansion renouvelée, sous forme de rééclatements successifs .Actuellement, on constate la poursuite de cette expansion (atténuée) grâce à laquelle les galaxies s'éloignent encore uniformément les unes envers les autres et non pas par rapport à un centre originel.

 

-une stabilité rapide de l'échelle du temps, impliquant une date de création, dont nous serions éloignés actuellement d'environ 13,5 milliards d’années

 

-une identité particulaire au niveau des fermions (quarks et leptons) dans le plasma d’origine

 

-un facteur d'échelle(F’e ) entre grandeurs géométriques, ce qui signifie que si tout est en expansion, les unités qui les mesurent s'expandent aussi (y compris de nos jours)

 

-un choix de parité et de chiralité, pour les particules créées à ce moment-là

 

-une supputation de l'évolution après le big-bang, se serait faite suivant l'échelle de temps ci-après:

A 10-35 seconde après le B.B.: température de 1028 K et énergie de chaque particule alors créée= 105 J(soit ~ 1015 GeV)

A 10-32 seconde après le B.B.: température de l'espace =1018 K et énergie de chaque particule déjà créée = 10-5 J(soit ~ 105 GeV)

A 10-10 seconde après le B.B.: température de l'espace =1015 K et apparition de particules Higgs, W et Z de 10-8 J(soit ~ 102 GeV)

A 10-6 seconde après le B.B.: température de l'espace =1012 K avec apparition de protons & neutrons à 10-11 J(soit ~ 10-1 GeV)

A 1 seconde après le B.B. : les neutrinos (leptons) se séparent de la matière (quarks)

A 1 million d'années après le B.B.: début de création de la matière complexe

Actuellement, la température résiduelle de l'espace, vestige du phénomène originel, est dite F.D.C. et vaut 2,725 K à 1/100.000 près

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-constante de Hubble

Le Big bang est défini comme le départ d'une expansion (et non pas une explosion) de l'espace-temps.Cela signifie que dès la création, chaque coordonnée d'un point quelconque de l'espace s'est étirée soudain d'une certaine valeur (ainsi que le ferait un ballon de baudruche en phase de gonflement) Puis, à partir de chaque nouveau point ainsi étiré, un nouvel étirement s'est à nouveau produit pour chaque coordonnée et encore et encore, répétitivement en chaque point ainsi nouvellement obtenu, dans les 3 dimensions. Il n'y a pas de centre à ce phénomène, c'est une expansion permanente entre deux points nouveaux

Donc l’unité mesurant les longueurs s'est pareillement étirée à chaque instant (le mètre-étalon de l'origine du monde était nettement plus petit que celui de l'instant suivant) et ce qu'on pouvait mesurer à un certain moment de la vie de l'univers n'avait pas la même valeur qu'à un instant antérieur ou ultérieur, puisque l'unité de mesure entre 2 époques, était évolutive

On peut supposer que le temps a subi également cette expansion, mais sans doute pas à la même cadence, ni à la même échelle que celle des longueurs

 

1.le facteur d'échelle cosmique -- symbolisé F’é --

exprime la vitesse de manifestation de l’expansion, sous la forme d’une variation de l'unité des longueurs (dlu) par rapport à la variation de l’unité du temps (dt)

C’est donc F’é= dlu / dt    Il peut toutefois y avoir eu, pendant de courtes durées, le phénomène inverse (dit  rétractation)

 

2.l'expansion -- symbolisée hex--

représente la variation du facteur d'échelle F’é par rapport à une valeur basique F’é0 au moment zéro, c'est à dire à 380.000 ans

C'est  hex = F'é/ F'é0)

2.1.son évolution est quasiment impossible à affirmer, puisqu'on n'a aucun repère ni comparatif, ni étalonnement niévolution. On suppose toutefois que sa valeur a rapidement augmenté pendant une courte durée (entre 10-35 s. et entre 10-32 s. après le Big Bang, cette période étant dite inflation)Les coordonnées fluctuantes pendant l’inflation sont dites coordonnées comobiles

L'énergie nécessaire pour provoquer et maintenir la courte inflation ci-dessus est dite inflaton 

Cette inflation (ce pic expansif) est supposé isotropique et est estimé à une valeur de (1093) Après cet excès, l’expansion aurait vite diminué jusqu'à 1020, et ensuite serait descendue par oscillations amorties, jusqu'à 10-20 sa valeur actuelle

2.2.vocabulaire: quand le taux d’expansion croit, on est dans une PHASE d’expansion.

S’il est stable, on est dans une PHASE de stagnation (ou de stabilité)

Et s’il diminue, on est dans une PHASE de rétractation.

 

2.3.supputations: en fait, il n'existe aucun moyen de savoir quelle fut la valeur précise des facteurs d'échelles.Une piste d'évaluation est celle de l'étude du REDSHIFT

-rappel du phénomène Doppler

Posons que λest la longueur d'onde réelle d'une source émettrice de lumière (une étoile par exemple) et λo la longueur d'onde de ce même rayonnement perçue par l’observateur terrestre. Si vet vsont respectivement la vitesse de la source et celle de la phase (célérité) de l'onde lumineuse :

λ/ λs= (1 - v/ vc) donc quand vaugmente, on constate un décalage vers les plus petites λ (rouge) de la source--le rapport (λ/ λs) est nommé "redshift" ou ‘’décalage vers le rouge’’--

En généralisant cette notion de redshift, on peut se permettre de l’appliquer à l'expansion et on le nomme  décalage spectral  (hex DF'éa / F'é0) où F'éa est le facteur d'échelle actuel 

 

2.4.La valeur de l'expansion hex actuelle est exprimée sous le symbole h0 et on lui donne le nom de paramètre de Hubble.Sa valeur est h2,34.10-20 (un nombre)  On voit souvent h0 posé = 0,72. Il s'agit là d'un changement de système d'unités (dit système galactique) dans lequel l'unité de longueur est le mégaparsec(Mpc) valant 3,085.1022 mètres et l’unité de fréquence est le km par seconde et par mégaparsec (!)

La mesure de hs'effectue à partir de la remarque suivante: hest le pourcentage de la durée de variation linéique de la vitesse entre 2 points de l'espace (par exemple 2 astres), ce qui s'exprime par la relation :  h0 = v.t/ 100 l

Le rapport (v/l) est dit taux d'expansion et est la base à travers laquelle on mesure h.Le taux d'expansion actuel est nommé constante de Hubble (symbole H0) et il est donc, par définition, H= 100h0 / t soit numériquement H2,34.10-18 s- 1 (ou    72 unités galactiques)

 

3.considérations

3.1.valeurs

3.1.1.la valeur théorique de H0 est tirée de la loi de Newton, sous H0² = rc.W

avec rc = masse volumique critique (8,34.10-26 kg/m³), = const° de gravitation (8,385.10-10 m3-sr/kg-s²),W = 4p sr (angle solide)

Cela donne numériquement  H0 = 2,34.10-18 s-1 (unité S.I.+)

La récession des astres (dont les galaxies) est leur vitesse d’éloignement réciproque

3.1.2.H0 est également donnée théoriquement par dH0 / dt + H0² = d²l / l.dt²

où t est le temps, (l) la distance et d²l / dt² l'accélération

3.1.3.on peut aussi déduire H0 depuis le rayon de l'électron lé :H0 = c.a15.Kx(1/2) / lé    où a est la constante de structure fine (7,3.10-3), Kx est le rapport (vitesse d'expansion / c, soit environ 0,76) et lé le rayon de l'électron (2,8.10-15 m)

3.1.4.on a aussi Ho = W.c3 / G.mU    ou numériquement: 12,56.(27.1024) / (8,39.10-10).(1,7.10-53) = 2,34.10-18

3.2.on définit la distance de Hubble (ou rayon de Hubble) (lH

comme la distance de l’étoile visible la plus ancienne, car située au maximum perceptible d'où l'on sait recevoir une lumière (on dit aussi que c'est l'horizon des photons)

C'est par définition >>>  lH = c / H0  soit ~ 1,28.1026 mètres

Mais pour tenir compte de l'incertitude de cette relation quand on atteint des vitesses proches de c,aux bords de l'univers, on majore ld'un coefficient correcteur de 25 %) ce qui porte la valeur estimée du rayon de l'univers visible à 1,6.1026 mètres (c'est l'horizon des particules)

En outre, l’univers s’est expandu pendant que la lumière des origines nous parvenait et si l'on suppose une variation raisonnable (sic) de l’expansion-- il faut mettre un coefficient correcteur pour en tenir compte. On estime ce coefficient à  370 %, ce qui porte la valeur du rayon (réel) de l'univers à (1,6.1026) x 3,7 = 5,9.1026 m.C'est l'horizon cosmologique.

Et alors son volume (réel) est (3,7)3 soit 50 fois plus important que le volume visible (donc il est supposé égal à 8,5.1080 m3)

 

3.3.l'âge de l’univers

est représenté par l’inverse de H d’où   

t= 1 / H= 4,27.1017 secondes   soit ~ 13,5 milliards d'années

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-création de masse

Dans certaines zones de l’espace, l'énergie du vide fluctue en divers points, autour d'une valeur moyenne dite "élémentaire de point zéro" (valant 3,5.10-10 Joule) Quand les fluctuations sont faibles, il y a création de particules fugaces (dites aussi virtuelles), qui apparaissent sous forme de (particule & antiparticule) mais qui ne se stabilisent pas (elles s’annihilent dès qu’elles sont nées)

Si l’énergie de cette zone (constituant un système) fluctue de ΔE, pendant un temps Δt, il y a incertitude selon l’équation du quantum (Heisenberg) >>>   h ~  ΔE.Δt

On peut donc calculer le temps d'apparition-disparition de ces particules fugaces >> c'est  

Dt = h / 2m0.c²

 h(J-s)= action (= constante de Planck = 6,62606876.10-34 J-s), m0 (kg)= masse de la particule (~2 .10-27 kg),

c(m/s)= constante d'Einstein (2,99792458 .10m/s) Ce temps est donc Dt ~ 10-24 s.

 

Mais si la fluctuation de l’énergie du milieu universel est un peu plus importante (que la valeur de point zéro), les particules créées--qui étaient virtuelles-- deviennent réelles etil y a donc naissance de masse stable, sous formulation m = Y*.dpU / c4.dKL      où Y* = champ de Higgs, pU (J/m3) = énergie volumique du milieu "vide", c'est à dire l'énergie totale de l'univers (3,5.1071 J) répartie dans le volume incluant l'expansion, (soit 3,1.1080 m3) d'où un p~ 108 J/m3

La création de masse se fait donc lors de la disruption de la constante cosmologique (sans doute dans une région du vide dite trou blanc)

La masse n'est pas une grandeur initiale (elle n'était pas présente à la création du monde) >>> c'est une grandeur induite, c'est à dire engendrée par une autre grandeur, elle-même inductrice, présente pour sa part dès la création du monde, et nommée champ de Higgs Y*

Les masses continuent d'être créées de nos jours et continueront de l'être, dans l'avenir

m = Y* / G 

G = constante de gravitation [8,385.10-10 m3-sr/kg-s²] 

Nota 1: des particules primaires (par exemple le choc de 2 photons de fréquence supérieure à 1020 Hz) peuvent créer par ailleurs un arrachement d'énergie dans le milieu universel, si elles sont assez pu issantes >>> par exemple 2 photons de fréquence 1020 Hz donnent une énergie de E = 2h.ν  soit ~ 10-13 Joule  (h valant 6,6.10-34 J-s) , ce qui correspond à une particule de 10-30 kg (la pointure d'un électron)

 

Nota 2parallèlement, si le champ d’induction électrique de cette région du vide devient disruptif (c’est à dire atteint une limite maximale de 1,5.1018 V/m) il y a création d'une charge électrique Q, qui se fixe durablement sur une masse naissante (m) et on a soudain une particule chargée (et non plus neutre comme celle évoquée auparavant)

La charge est (comme la masse m) une entité induite (la charge ''mère'' inductrice en électricité étant la source d'induction électrique (P) dont la dimension est L3.M.T-3.I-1.A)

On a  = Y*.m /   ainsi que   Q φ'

où φ'(sr -1m-2)= fluence /// m(kg)= masse  ///  c(m/s)= constante d'Einstein (2,99792458.10m/s) ///   P(V-m-sr)= source d'induction électrique (qui est aussi = / KL, c'est à dire le champ d'induction électrique (de disruption) divisé par la constante cosmologique) /// Q(C) = charge électrique créée /// Y*(m3-sr/s²)=champ de Higgs (inductrice dispo)

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-décalage vers le rouge

Le phénomène servant à appréhender la distance d’une étoile part du principe qu'à l’occasion de l’émission énergétique d’une source, l’observateur perçoit une fréquence f0 du phénomène, différente de la fréquence fs émise par la source, dès lors que la vitesse relative entre l’observateur et la source  est vs

Si la vitesse de phase de l’onde émise est vc la relation entre les fréquences est :  

fs= f0(1+ vs/ vc)  pour une source qui s’éloigne de l’observateur (c'est l'effet Doppler)

Donc cette relation sert à appréhender la distance d’une étoile car, à l’occasion de l’émission énergétique d’une source (étoile), l’observateur perçoit une différence de fréquence si elle s’éloigne de lui.

On a alors vc= c (vitesse de la lumière dans le vide) et vs(la vitesse de l'astre) devient un peu inférieure à c (par exemple de 10% si l'astre est très massique), d’où diminution de la fréquence appréhendée vers une lumière à moindre fréquence (le rouge)

On nomme cela le décalage vers le rouge, ou redshift en anglais (cas des quasars par exemple)

Ayant calculé la vitesse d’éloignement d’un astre, on en tire sa distance

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-déformation géométrique de l'espace

Des ondes gravitationnelles, similaires aux ondes électromagnétiques, existent et forment le champ gravitationnel (qui se révèle être légèrement variable selon les zones de l'espace depuis lesquelles il se fait ressentir)

Ce champ d'ondes gravitationnelles (d'origine massique) agit sur la courbure de notre espace, donc sur les coordonnées géométriques

La longueur d'onde de ce champ est de l'ordre de 1022 m

Le taux de déformation géométrique (des coordonnées)

est, par définition, le rapport Δl / l (c'est l'allongement relatif, c'est à dire le rapport de l'allongement Δl par rapport à la longueur initiale l)

Les valeurs de ce taux  sont de l’ordre de 10-18 à -23

 

 

 

 

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-exocivilisations

Un grand espoir de l'Homme est de pouvoir un jour communiquer avec une civilisation extraterrestre

Une équation représente cet espoir, sous forme d'un produit de 7 paramètres, supposés être les composantes des conditions d'un tel contact: c'est l'équation de Drake

n = yo. ys. yv. yé. yi. yc.yt 

n est le nombre de civilisations avec lesquelles on pourrait communiquer dans notre galaxie

yo est le nombre d'étoiles naissant en une année standard

ys est le pourcentage de yo possédant un système solaire

yv est le pourcentage de ys pouvant abriter la vie

yé est le pourcentage de yv  où la vie a la possibilité d'évoluer

yi est le pourcentage de yé où la vie possède une intelligence

yc est le pourcentage de yi possédant un moyen de communication

yt est la durée de vie moyenne d'une civilisation (en ans)

 

Les contacts les plus réalistes(sic) avec des civilisations extraterrestres pourraient venir des planètes solaires lointaines (voir leurs caractéristiques au chapitre planètes)

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-expansion de l'univers

Le bing bang est supposé être le départ d’une expansion (et non pas une explosion) de l'espace-temps.Cela signifie que chaque coordonnée d'un point quelconque de l'espace s'est étirée soudain d'une certaine valeur (ainsi que le ferait un ballon de baudruche en phase de gonflement)

Puis, à partir de chaque nouveau point dans l'espace ainsi créé par cet étirement, un nouvel étirement tridimensionnel s'est produit et encore et encore, itérativement en chaque point de l'espace ainsi nouvellement libéré.

Il n'y a pas de centre à ce phénomène, c'est une expansion permanente entre deux points nouveaux ou anciens

Donc le support des unités de longueur s'est pareillement étiré à chaque instant (le mètre-étalon de l'origine du monde était nettement plus petit que celui de l'instant suivant) et ce qu'on pouvait mesurer à un certain moment de la vie de l'univers n'avait pas la même valeur qu'à un instant antérieur ou ultérieur, puisque l'unité de mesure entre 2 époques, était évolutive)

Il est possible que le temps ait subi également cette expansion, et ce ne serait pas à la même cadence, ni à la même échelle que celle des longueurs.On n'en tient pas compte dans les théories usuelles cosmogoniques

 

 

DEFINITIONS

-le facteur d'échelle cosmique -- symbolisée F’é--sans dimension

exprime la vitesse de variation de l'unité des longueurs (dlu) par rapport à la variation de l’unité du temps (dt) C’est donc F’é= dlu / dt

Cette grandeur est considérée comme positive, c'est à dire que les longueurs augmentent; mais il peut toutefois y avoir eu des fluctuations, entraînant des valeurs négatives, pendant de courtes durées (on les nomme rétractations --et on utilise alors un paramètre de décélération  [-d²l/dt² / dl²])

 

-l'expansion -- symbolisée  hex --

représente la comparaison du facteur d'échelle F’é au cours d'une certaine période, soit  hex = Fac/ F'0 (celui de la période / celui de référence)

1.son évolution est difficile à prèciser. On suppose toutefois que sa valeur a présenté un énorme sursautde courte durée et 10-32 s. après le Big Bang, et ce phénomène est nommé inflation

Les estimations de valeur du taux d'expansion pendant cette période inflationniste, sont proposées  entre 1093 --quand l'inflation débuta, alors que l'univers avait 10-35 s, et 1020 --quand elle cessa, alors que l'univers avait 10-32 s.

Ensuite, l'expansion est descendue en amortissement dégressif (avec sans doute quelques moindres sursauts) jusqu'à la valeur actuelle, dite paramèttre de Hubble

 hO = 2,34.10-20

Les coordonnées variables afférentes à l’expansion (ainsi qu'à l'inflation) sont dites coordonnées comobiles (l'unité de longueur est alors à chaque instantproportionnelle au facteur d'échelle, ce qui permet de raisonner en valeurs relatives constantes).

 

-le taux d'expansion est la variation temporelle de l'expansion (c'est  hex/ temps)

Son nom actuel est constante de Hubble-- symbolisée H et de dimension T-1--

Sa valeura été prise arbitrairement H= ( h0 / 1 centième de seconde

donc H= 2,34.10-18 seconde-1

Si le taux H est croissante dans le temps, l'univers est en PHASE d’expansion

Si H est stable dans le temps, l'univers est en PHASE stagnante (ou plate)

Si H0  est décroissante dans le temps, l'univers est en PHASE de rétractation.

Il semble que H soit très légèrement croissante en ce moment, ce qui choque certains cosmologues, qui pensent que plus il y a de matière dans l'univers, plus cela devrait ralentir l'expansion ? Or on ne voit pas pourquoi l'univers énergétique devrait régler les fluctations de son expansion --ce qui est une affaire géométrique-- en fonction d'un paramètre de densité de matière--qui est un paramètre massique--L'univers a suffisamment d'énergie potentielle, pour l'utiliser indépendamment vers son expansion et par ailleurs vers de la fabrication de matière;il n'y a pas d'interconnexion entre les 2 types d'énergies dépensées.

En pratique, omesure le taux d'expansion Hubble sous  H= v / l  où v est la vitesse des astres visés et l leur distance.

On voit souvent H0 exprimée avec une valeur de ~72 unités galactiques--c'est à cause d'un changement d'unités ((le système galactique s'amusant à compter les longueurs en mégaparsec -ou Mpc-unitéarchaïque, qui n'est pas très expressive envers le système métrique.... car 1 Mpc = 3,085.1022 m.))

 

CONSIDERATIONS

1.valeurs

la valeur théorique de H0 est tirée de la loi de Newton, et aménagée à travers la loi de Friedmann  H0 = c3/ [mU./ W]

avec mU = masse de l'univers (1,7.1053 kg)= const° de gravitation (8,385.10-10 m3-sr/kg-s²), W = angle solide d'ambiance (12,56 sr),et c = 3.108 m/s

Cela donne numériquement  H0 = 2,34.10-18 s-1 (unité S.I.+)

Toutefois cette valeur n'est pas très formelle, car les relevésréels (à travers  v / l ) restent à ce jouréparpillés (entre 2,16. et 2,64.10-18 s-1)

Ils sont établis grâce à la récession des astres (galaxies)c'est à dire leur vitesse d’éloignement réciproque, sans référence à un centre commun. Ceci s’exprime par 

dH0 / dt + H0² = d²l / l.dt²

où t est le temps, (l) la distance et d²l / dt² l'accélération

2.la distance de Hubble (ou rayon de Hubble ou horizon de Hubble) (hHu

est définiecomme la distance de l’étoile visible la plus ancienne, car située au maximum perceptible d'où l'on sait recevoir une lumière

C'est par définition >>>  h= c / H soit ~ 1,28.1026 mètres

3.énergie d'expansion

Aux premiers instants du monde, une formidable énergie a été nécessaire pour créer (puis entretenir) l'expansion. On nomme cette énergie la quintessence.

De nos jours, même si l'expansion a énormément faibli, il faut toujours que l'énergie globale de l'univers continue à y contribuer, pour entretenir sa faible progression.

On peut estimer que --depuis le big bang--l'univers a dépensé 4% de son total énergétique pour assurer son expansion (inflation comprise) Et on peut estimer aussi qu'il devra dépenser encore --dans tout son avenir-- environ 49% de son stock total énergétique, pour continuer à assurer cette expansion. La quintes-sence coûte cher.

4.le redshift

une piste d'évaluation du facteur d'échelle est celle apportée par l'effet Doppler,

rappelé ci-après:

Si λest la longueur d'onde réelle d'émission d'une source de lumière (une étoile par exemple), se déplaçant à vitesse --célérité-- v>>> un observateur terrestre se déplaçant à vitesse vperçoit ladite lumière sous une autre longueur d'onde (λo) telle que   

λ= λs.(1 - v/ vc) 

donc quand vaugmente, λétant constante, λdiminue et descend donc vers les plus petites λ visibles (c'est à dire les rouges) C'est ce qu'on nomme le "redshift"--

 

En appliquant la notion de redshift aux observations d'ondes stellaires, on pense que le décalage constaté des longueurs d'onde, s'applique au rapport (hex = F'ac / F'é0) où F'ac  est le facteur d'échelle actuel et F'é0 celui de l'origine du monde

5.les horizons

La distance de Hubble (ou rayon de Hubble ou horizon de HubblehHvue ci-dessus

est la distance de l’étoile visible la plus ancienne, d'où l'on sait recevoir une lumière

et c'est hHu ~ 1,28.1026 mètres.

Mais on définit par ailleurs trois autres distances concernant les origines de l'univers

---hco  l'horizon cosmologique (ou horizon universel) qui résulte du correctif qu'il faut appliquer sur hHu à cause de la dévaluation du Redshift en cas de grandes longueurs d'ondes (pour les galaxies dont la vitesse se rapproche de celle de la lumière)

On estime que ce correctif est un abattement de 50% sur hHu  d'où hco= 6,3.1025 m.

--hddl'horizon de dernière diffusion exprimant le rayon de l'univers quand il avait 380.000 ans (l'âge du découplage entre matière et rayonnement,et du départ des photons du FDC, fond diffus cosmologique). On estime que ce hdd  vaut~3 fois hHu soit 3,8.1026 m.

Le volume à ce moment était (4p.l3/3) soit 2,3.1080 m3

-hpl'horizon des particules est la distance très proche du big bang, à laquelle la soupe initiale de particules fut créée, à une époque antérieure au temps de Hubble, et donc invisible à nos mesures.On estime pouvoir calculehpen faisant l'intégration en viriel de c/H0 au cours des premiers temps >>> hpa = 01 dl / (W.l + (1-W)l² +(1-W)l4 +W)l6)+....)1/2 où W  est le paramètre de densité matière (ou poussière) On fait alors des approximations sur les conditions paramètriques de cette période (par ex.= 0,3) etle présent hpvauenviron 3,3 fois hHu soit 4,3.1026 m. ce qui correspond à 45 milliards d'années-lumière, ce qui serait le vrai âge de l'univers

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-fluctuations de l'énergie du vide

On a pris l'habitude de désigner le contenu de l'espace-temps par le mot ''vide''

C'est un mot bien mal choisi, car vide implique l'absence de toute chose (ni matière, ni particules, ni ondes....)  Il est évident que ce terme VIDE ne convient pas au monde réel, car le contenu de l'espace-temps n'est pas vide et il possède au contraire des caractéristiques bien concrètes.

Il serait donc plus opportun de nommer cette notion MILIEU UNIVERSEL, plutôt que vide

Ce ''milieu universel'' est déterminable par :

-des structures basiques :

dont quatre  FACTEURS DE MILIEU (consulter le chapitre spécial) permettant--dès lors qu'ils prennent une valeur limitedisruptive.--d'initier des créations d'entités induites (comme la masse, la charge électrique et d'autres charges)

-une consistance, nommée ETHER (qui permet d'expliquer le nécessaire support d'évolution des ondes électromagnétiques et des ondes de matière, qui ne peuvent ni vibrer, ni osciller, ni voyager, en l'absence de support)

L'éther a été contredit par les expériences de Michelson (voir chapitre spécial) mais la validité expérimentale de ce contredit n'est pas probante - et heureusement, car s'il n'y avait pas d'éther, comment expliquer les paradoxes suivants :

-l'évolution des ondes se ferait sans support (comme des trains roulant sans rails....)

-l'énergie calorifique venant du fond des temps (dite CMB ou FDC) ne serait incluse dans rien, puisqu'il n'y aurait  aucun support matériel pour qu'elle s'exprime

-l'inertie et l'intrication seraient des ectoplasmes

-un potentiel énergétique, --qu'on nomme souvent  ENERGIE du VIDE-- permettant de comprendre d'où vient l'énergie permettant au monde qui nous entoure d'exister, de bouger, d'évoluer, devibrer, dechauffer, de grandir, etc

Cette énergie du milieu est aussi parfois nommée: énergie diffuse, ou énergie radiante, ou champ de tachyons ou champ d'énergie quantique

Sa valeur unitaire infinitésimale est dite énergie de point zéro (Ep0)

L'énergie du milieu universel est justifiable à travers plusieurs observations >>>

--on sait que la naissance de beaucoup de particules réelles provoque (parallèlement) l'apparition de particules "virtuelles" qui n'ont pas d'origine détectable dans les phénomènes où elles surgissent.  Il faut donc qu'elles proviennent d'un paquet d'énergie stocké hors de nos zones mesurables, c'est à dire situé nécessairement dans le milieu universel (le vide)

--l'effet Casimir (force entre deux plaques non chargées) prouve que l'énergie créée dans cette expérience provient d'un milieu universel, puisqu'il n'y a aucun autre apport énergétique connu

--l'apparition de matière (notion induite) est l'évidente conséquence d'une déstructuration d'éléments issus du "milieu universel",  impliquant que ce milieu soit énergétiquement structuré (principe d'iso-équilibre énergétique)

--l'effet Unruh (apparition de chaleur quand une particule se déplace sous forte accélération, sans autre apport externe connu) démontre également que le vide produit parfois spontanément une énergie calorifique

--l'effet Lamb (le dédoublement de certaines raies d'émission de l'hydrogène causé par les fluctuations d'énergie du vide

 

Eléments constitutifs de l'énergie du vide (énergie du milieu universel)?

Voir le chapitre "énergie du vide" où l'on distingue 3 grands éléments de cette énergie:

-- ce qui est réellement connu et mesuré (10,7 %)

-- ce qui est mal connu, mais certifié, à travers des phénomènes dûment mesurés par ailleurs (22,3 %)

-- ce qui reste à consommer dans le futur (l'énergie potentielle, soit 67 %)

 

CETTE ENERGIE du MILIEU FLUCTUE

On peut dire que tous les composants de l’univers fluctuent (c’est à dire qu’ils oscillent autour d’une valeur moyenne) et chaque surpassement (au-delà)  ou chaque diminution (en deçà) initie en général un phénomène nouveau.

Le composant unitaire d'énergie du milieu universel (c'est à dire le quantum Eé0) est nommé énergie de point zéro  ou "énergie intrinsèque" : c'est l'énergie stockée dans un élément particulaire unitaire Eéo = EU nb = 1,7.10-10 Joule (nb étant le nombre de baryons dans l'univers, soit 2.1081)

 Ce quantum énergétique fait fonction de mini-oscillateur harmonique, et il fluctue, il oscille autour de cette valeur moyenne avec une fréquence de  nU ~  4.1024 Hz

Cela répond à l'équation d'incertitude ΔE.ΔT ~ h (quantum d'action) d’où il ressort que la fluctuation s'effectue en .ΔT ~ h (6,63.10-34)/ ΔE (1,7.10-10) ~  4.10-24 s.

 

Des fluctuations plus locales ont lieu par rapport à la valeur de point zéro

(1,7.10-10Jcar il y a des irrégularités selon la région du vide en cause (par ex. en une zone de trou blanc). D'autres fluctuations de l’énergie de point zéro sont perceptibles sous la forme d'apparitions de particules fugaces (dites particules virtuelles) qui surgissent par paires (électron-positron) et qui, du fait de cette dualité, naissent et meurent sans arrêt

La constante de gravitation G fluctue aussi et cela enclenche la création d’une masse, grâce au champ de Higgs (premier arrivé dans la création du monde).

Les particules réelles sont des particules virtuelles qui ont su (à l'occasion de la disruption de la constante de gravitation G) extirper leur masse du champ de Higgs. Mais nous (les Humains) ne savons pas agir sur la cause de ces stabilisations  (aboutissant aux particules réelles); il nous est impossible de les solliciter artificiellement pour en tirer une énergie utilisable  (on ne sait pas extraire volontairement l'énergie du milieu universel -on se contente de la constater-)

-la constante cosmologique δKL fluctue elle aussi, car elle dépend de G(en effet  K= G.r' )

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-mur de Planck et unités de Planck

Les questions sur le Big Bang (instant initial de notre univers) ont amené Max Planck à définir une limite en deçà de laquelle les lois de notre Physique actuelle n'étaient plus valables.

On nomme cette barrière mur de Planck, avant lequel ne figure que l’inconnu, avec des formulations qui restent à inventer

Les paramètres usuels du mur de Planck sont :

 

-la longueur de Planck(lP) = distance en dessous de laquelle les effets quantiques du vide perturbent la structure de l’espace-temps) : l= [h./ c3]1/2       

où h= moment cinétique quantifié, dit "Dirac h", valant 1,054.10-34J-s/rad

constante de gravitation (8,385.10-10 m3-sr/kg-s² )

c(m/s)= constante d'Einstein (2,99792458 .108m/s)

Le calcul de ldonne = 1,616.10-35 m.

 

-l'énergie de Planck

= énergie nécessaire pour investiguer aux distances de l’ordre de la longueur de Planck (soit à 1,6.10-35 mètre) L’énergie est E= (c5.h.W /G)1/2 

Numériquement, l’énergie de Planck vaut 5,5.108Joules (soit 1027 eV )

 

-le temps de Planck

est le temps nécessaire pour que la lumière franchisse la longueur de Planck (ci-dessus)

Au temps de Planck, l'univers était dans un état de la plus haute symétrie

C’est   tP= lP / c ou t= (G.h / c5)1/2

avec G(m3-sr/kg-s²)= constante de gravitation (8,385.10-10 m3-sr/kg-s²)

c(m/s)= constante d'Einstein(2,99792458 .10m/s)

h =moment cinétique quantifié, dit "Dirac h", valant 1,054.10-34J-s/rad

La valeur du temps de Planck  test 5,4.10-44 seconde

 

-la température de Planck

est T = 1,4.1032 K  (calculée à partir de   T = mP.c² / k  où k = constante de Boltzmann)

 -la masse de Planck(mP) est égale à (W.c.h /G)1/2 

soit  2,1767.10-8 kg ( 3.1019 GeV/c²)

 

-le FLUX de Planck  est le FLUX d'excitation gravitationnel, applicable pour le cas de la masse de Planck soit L*= m/ Ω 

C’est la masse de Planck ramenée à l'angle solide (qui vaut ici 12,56 sr) --

 

-d’autres unités de Planck

à partir des grandeurs de Planck définies ci-dessus, on peut calculer d'autres paramètres de Planck, par application des formules usuelles de la Physique (comme la pression (4,6.10113), l'impédance (3), la masse volumique (5.1096), la charge électrique (1,5.10-18) et tout ce qu'on voudra....)

 Mais l'intérêt de leur utilisation est purement théorique car, à ces moments extrêmes, on ne connaît pas du tout la valeur du facteur d'échelle, ce qui perturbe totalement la notion même de mesure

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-paramètre de Hubble

Le Big bang est supposé être le départ d'une expansion (et non pas une explosion) de l'espace-temps.Cela signifie que chaque coordonnée d'un point quelconque de l'espace s'est étirée soudain d'une certaine valeur (ainsi que le ferait un ballon de baudruche en phase de gonflement)

Puis, à partir de chaque nouveau point dans l'espace ainsi créé par cet étirement, un nouvel étirement s'est à nouveau produit et encore et encore, répétitivement en chaque point de l'espace ainsi nouvellement libéré. Il n'y a pas de centre à ce phénomène, c'est une expansion permanente entre deux points nouveaux ou anciens

Donc le support des unités de longueur s'est pareillement étiré à chaque instant (le mètre-étalon de l'origine du monde était nettement plus petit que celui de l'instant suivant) et ce qu'on pouvait mesurer à un certain moment de la vie de l'univers n'avait pas la même valeur qu'à un instant antérieur ou ultérieur, puisque l'unité de mesure entre 2 époques, était évolutive)

 -le facteur d'échelle cosmique -- symbolisée F’é--

exprime la variation de l'unité des longueurs par rapport au temps (dlu / dt)

-l'expansion (ou la rétractation) est le constat de la présence d'un facteur d'échelle

-le taux d'expansion -- symbolisée hex--

représente l'évolution du facteur d'échelle F’é au cours d'une certaine période hex DF'é / F'é 

-le paramètre de Hubble

 

-- symbolisé h– et adimensionnel- il est proportionnel aux taux d’expansions volumiques

La valeur de hest donc donnée comme représentant le taux d'expansion à ce jour et vaut 2,34.10-20 S.I.+ (ou 0,72 si l'on utilise un système bâtard d'unités où intervient le mégaparsec)

Quand hex est > 0,72, on dit que l’univers est dans une PHASE d’expansion

Quand hex est = 0,72, l’univers est dans une PHASE de stagnation (ou stabilité)

On estime qu’on est actuellement dans une PHASE très légèrement croissante de l'expansion (elle s'accélère d'autant plus qu'il y a moins de densité de matière dans l'univers)

-la constante de Hubble

-- symbolisée H0 –et dimensionnelle, elle représente le rapport entre (la vitesse de fuite des étoiles les unes envers les autres)  et (leur distance réciproque). Sa dimension est donc l'inverse d'un temps.

Elle est liée au paramètre de Hubble ci-dessus (elle est + facile à mesurer)

C'est par convention H= (100 h0) seconde-1

Donc elle vaut en ce moment 72 s-1

CONSIDERATIONS

1.La valeur du facteur d'échelle est quasiment impossible à chiffrer, puisqu'on n'a aucun repère ni comparatif, pour en proposer un étalonnement.

On suppose toutefois que sa valeur,dèjà initialement énorme (au Big bang) a rapidement augmenté pendant une courte phase (10-33 s.) dont la durée est nommée inflation. Cette augmentation fut exponentielle et isotropique (les estimations de valeur du facteur d'échelle pendant cette période, sont proposées autour de 1093) Puis il aurait diminué asymptotiquement et rapidement jusqu'à  jusqu'à 1020, pour être devenu à peu près unitaire, de nos jours

Une piste d'évaluation du facteur d'échelle est celle de l'étude du REDSHIFT (DÉCALAGE VERS le ROUGE)

On suppose que le décalage des longueurs d'onde, tel qu'il existe en ce moment sous le phénomène dit effet Doppler, s'est appliqué aux longueurs et à leurs variations liées au facteur d'échelle

-rappel du phénomène Doppler

Posons que λest la longueur d'onde réelle d'une source émettrice de lumière (une étoile par exemple) et λo la longueur d'onde de ce même rayonnement perçue par l’observateur terrestre. Si vet vsont respectivement la vitesse de la source et celle de la phase (célérité) de l'onde lumineuse :

λ/ λs= (1 - v/ vc) donc quand vaugmente, on constate un décalage vers les plus petites λ (rouge) de la source--le rapport (λ/ λs) est nommé "redshift"--

En généralisant la notion de redshift, on peut supposer qu'elle soit applicable au taux d'expansion (hex = DF'ét / F'é) où F'ét est le facteur d'échelle actuel 

Certains évoquent parallèlement que le temps a pu subir une expansion du même genre -depuis le big bang- mais avec un facteur d'échelle différent de celui affectant les longueurs (mais on s'embrouille alors dans une incertitude complète)

 

2.La valeur du taux d'expansion hex = DF'ét / F'é  est évolutive dans le temps puisque (F'ét) le facteur d'échelle du moment, est variable

Quand hex est < 0,72, l’univers est considéré dans une PHASE de rétractation.

En fait, il est difficile de chiffrer hex bien qu'on connaîsse la valeur de  h0 (le hex  de notre époque), en mesurant la vitesse avec laquelle les galaxies s’éloignent les unes des autres : on nomme cette valeur paramètre de Hubble (symbole h0 )

Sa valeur actuelle, mesurée (à 3 ou 4% près) est de 2,34.10-20 valeur S.I.+ 

En fait, on le trouve souvent exprimé avec une valeur de 0,72, ce qui provient de l'utilisation d'un système d'unités aberrant où l'unité de longueur est le mégaparsec (Mpc) valant 3,085.1019 kilomètres, ce qui fait que (2,33.10-20)x(3,085.1019) devient = à 0,72

 

3.Valeur de la constante de Hubble(H0)

H0 exprime la récession des galaxies (c.à.d. leur vitesse d’éloignement réciproque, sans référence à un quelconque centre commun)

Sa valeur théorique est dH0 / dt + H0² = d²l / l.dt²

où t est le temps (l) la distance et d²l / dt² l'accélération

H= (100h0) seconde-1 ce qui donne (en application numérique découlant de la valeur de h0  citée ci-avant) >> H= 2,34.10-18 s-1 (unité S.I.+)

Nota : bien sûr, quand on exprime la valeur de Havec des unités dites "galactiques" –où l’unité de fréquence est le km par seconde et par mégaparsec (et la longueur étant exprimée en km)-- on trouve que H(la constante de Hubble) vaut 72 (donc avec ces autres unités)

 

INFERENCES

...On définit la distance de Hubble (lH) comme la distance de l’étoile visible la plus ancienne, car située au maximum perceptible d'où l'on sait recevoir une lumière (on dit aussi que c'est l'horizon de Hubble)

C'est par définition >>> l= c / H soit # 1,28.1026 mètres

Mais la notion (c / H0) présente une faille de raisonnement, car elle suppose que Hait toujours un sens quand la vitesse des galaxies atteint la vitesse de la lumière !

Or, que vaut une formule quand on la manipule à l'infini ?....On suppose donc qu'il faut mettre un coefficient correcteur (multiplicateur) de 1,25 ce qui corrige la valeur du rayon de l'univers à 1,6.1026 mètres (horizon des particules

...Nota : comme par ailleurs l’univers s’est expandu pendant que la lumière des origines nous parvenait, on estime --en supposant une variation raisonnable (sic) de l’expansion-- que l’univers serait en fait 50 fois plus volumineux que ci-dessus (donc rayon = 5,85.1028 m)

...En partant de H0  on calcule également l'âge de l'univers >>

t= 1 / H= 4,27.1017 secondes   soit # 13,5 milliards d'années

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-temps en cosmologie

UNITES UTILISEES pour la MESURE du TEMPS SIDERAL

1 éon (ou gigaannée) (ou 1 milliard d’années) ou 1 Gigayear(Gyr) en anglais vaut 3,155.1016 s

1 année (sidérale) vaut 3,15581498.107 s

 

TEMPS de KÉPLER

Le carré du temps de révolution de chaque planète solaire est proportionnel au cube des demi-grands axes de son ellipse-orbite, ce qui se traduit en formule par t² / l3 (qui est 1 / G’)= constante

G' étant le FLUX d’induction gravitationnel diffusé par le soleil

La loi de Newton appliquée au couple soleil-planète est en effet

F = (ms.mp).G Ω.l²

Par ailleurs F = mp.γ = mp.l / t²  donc  t² / l3 Ω G.ms = 1 / G'

où F(N)= force d’attraction gravitationnelle entre soleil et planète

l(m)= distance moyenne de la planète au soleil

ms et mp(kg)= masses du soleil et de la planète

G’(m3/s²)= FLUX d'induction gravitationnel

G(m3-sr/kg-s²)= constante de gravitation [8,385.10-10 m3-sr/kg-s²]

Ω(sr)= angle solide dans lequel sexerce lattraction(en général l’espace entier, soit 4p sr pour un système d’unités qui a comme unité d’angle le stéradian)

t(s) = temps de Képler (dit "période" de révolution)

En unités S.I.+, la 3° loi de Kepler s’écrit

l/ t= 1,989.1028 x 6,673.10-11 / 4p  soit ~ 1017(m/s)

Si l'on prend d'autres unités : la distance (l) étant mesurée en unités astronomiques (unité de la distance terre-soleil) et t (le temps de révolution) étant mesuré en années terrestres, la loi de Kepler se simplifie en    l3 / t2 = 1

  

TEMPS de LYAPOUNOV pour le SYSTEME SOLAIRE

Les planètes ont des trajectoires instables, ce qui est dû aux variations chaotiques de certaines conditions initiales.

Le temps de Lyapounov est le temps au bout duquel --pour une même planète-- le rapport des distances entre 2 trajectoires identiquement phasées devient égal à 2,7

 Pour les planètes du système solaire, on estime ce temps va de 106  ans (pour Mercure, la plus proche du soleil) à 10ans (pour Neptune, la plus lointaine)

 

EPOQUES d'EVOLUTION de l'UNIVERS   

On suppute que la chronologie des temps qui suivirent le Big Bang est la suivante : il peut être scindé en 4 tranches (très inégales) :

- tavant le temps de Planck  (temps de la mousse quantique): incertitude totale

au temps de Planck  tP (5,39056.10-44 seconde) >> apparition des forces forte, faible et électrique qui se surajoutent à la gravitation -qui est déjà née-

C'est le temps nécessaire pour que la lumière franchisse la longueur de Planck

(qui est = 1,8.10-35 m)  car  tP = (G.h / c5)1/2

avec G(m3-sr/kg-s²)= constante de gravitation (8,385.10-10 m3-sr/kg-s²)

c(m/s)= constante d'Einstein (2,99792458 .10m/s)

h  = Dirac h ou "constante de Planck réduite", valant 1,054.10-34 J-s/rad

- t2 entre 10-43 et -32 seconde: période dite de l’inflation: la température est de 1025 K et les dimensions géométriquesaugmentent immodéremment (d’un facteur 1027 ou +)

apparition de la brisure de symétrie faible et électromagnétique

- t3 entre 10-31 et +13 secondes (soit 380.000 ans) période de l'apparition des particules (quarks et gluons vers 10-11 s. puis tempsde l'apparition des leptons et hadrons (~ 10-6 seconde), puis temps de la nucléosynthèse (vers 1 seconde), puis le temps de la prédominance des photons (200 secondes), puis le temps de la séparation (découplage) entre les baryons (la matière) et le rayonnement (les photons)   soit 1013 secondes ou 380.000 ans,avec apparition des étoiles et galaxies.

On est arrivé là aux 3/10.000° de l'âge actuel de l'univers

- tle temps de Hubble (13,5 milliards d’années) pendant lequel l'expansion s'est poursuivie, mais lentement (d’un facteur volumique de 109, certes très élevé, mais réparti sur une extrêmement longue durée)

La température y descend vite de 1010 K à 3 K, température du CBR actuel

Ce t4  inclut, au début, la formation des étoiles (< 1 milliard d’années) et un certain équilibrage de répartition des masses -entraînant une --vague--uniformisation de la masse volumique- (encore 1 milliard d’années)

 Le total  tU = t1+ t2+ t3+ t4 est l'âge total de l'univers (~13,5 milliards d’années)

On déduicet âge actuel de l’univers (tU) à partir de la constante de Hubble H 

En effet  tU = 1 / H0    c'est à dire 1 / 2,34.10-18 (+/- 5%) s-1 = 4,27.1017 secondes    soit ˜ 13,5 milliards d'années (ou 13,5 Gigaannées ou 13,5 Gyr) (+/- 5%)

 

TEMPS ZERO

on prétend que le temps de Planck (5,39.10-44 seconde) est la date limite au-dessous de laquelle les lois que nous utilisons n'ont plus de validité. Donc au sens théorique, le temps zéro devient inconcevable. C'est pourtant lui qui a servi à définir la valeur du temps de Planck... curieux dilemme

Des théoriciens tenaces tiennent cependant à échafauder des équations (bien sûr invérifiables et inutilisables) prétendant remonter jusqu'au temps zéro....et même avant ! Cet échafaudage est parfois nommé "cosmologie quantique"

On y trouve par exemple l'équation de Wheeler-de Witt (genre Schrödinger) dont les termes évitent des dérivations par rapport au temps, pour ne pas devenir infinis.

On propose aussi de représenter l'univers par des coordonnées fluctuantes (floues) ce qui autorise le passage au temps zéro comme un moment (vibratoire) depuis une zone antérieure (crunch) vers une zone postérieure (big bang)

On se voit également proposer que notre univers ne soit qu'un élément (une bulle) inclus dans un super-univers.-etc...

Cet imaginaire inventif  nous fait cependant....perdre notre temps 

 

La FIN des TEMPS

De même que pour la naissance, la question de la fin des temps est plus philosophique que scientifique.

Est-ce que le temps s'éteindra en même temps que l'univers géométrique --auquel il est lié es qualité "d'espace-temps"--ou bien survivra-t-il à l'univers géomètrique?

La seule approche que l'on ose proposer est celle de la forme que peut prendre l'univers, au cours des temps très futurs. Et c'est l'équation de Friedmann qui oriente les réponses:

 T*/ lst = [0,68.G.ρ'u / c²] + [0,35.KL] - [0,03.H0².Ω / c²]

Cette équation montre l'évolution de T* (la courbure de l’univers,par rapport à lst l'intervalle spatio-temporel) à travers d'une part la matière (impliquée à travers la masse volumique critique d'univers ρ'u), d'autre part par la courbure surfacique de l'espace (représentée par KΛ, la constante cosmologique) et en dernière part par l'expansion, représentée par H0( la constante de Hubble)

L'évolution de l'univers pourrait donc s'en déduire ainsi:

--sr' diminuait, la matière disparaîtrait progressivement et l’espace se refermerait en une contraction finale.La tendance de la courbure serait alors "elliptique"--l'univers aurait une extrême entropie et on aurait un Big bang à l'envers, dit Big Crunch

--si la constante cosmologique augmentait, on arriverait aux mêmes conclusions que ci-dessus (Big Crunch, à terme)

--si la constance de Hubble H0 augmentait , 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.

--si H0 croissait très lentement, la courbure serait parabolique, avec un froid progressif, et une fin du monde nommée Big Freeze (ou Big Chill)

--si on avait des tendances évolutives intermédiaires, on aurait un Big Bounce

-on peut aussi supposer que l'univers n'est qu'un cas particulier parmi d'autres univers (et alors certains proposent les utopies d’un univers bis ou même d'univers parallèles--avec ou sans temps commun-- ?

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