DENSITé VOLUMIQUE de MATIèRE SIDéRALE

-densité volumique de matière sidérale

La densité volumique de matière baryonique est la masse moyenne de matière incluse dans chaque unité de volume d'un corps

Le mot baryonique signifie qu'il s'agit de matière, composée en général de particules baryons

C'est la même chose qu'une masse volumique

Equation de dimensions structurelles : L -3.M   Symbole de désignation: ρ' 

Unité S.I.+ : le kg /m3

Relations avec autres unités :

1 gramme par millimètre cube(g/mm3) vaut 106 kg/m3

1 gramme par centimètre cube(g/cm3) vaut 103 kg/m3

1 kilogramme par litre(kg/l) vaut 103 kg/m3

1 gramme par litre (g/l) vaut 1 kg/m3

 

CAS de l'UNIVERS

ρ'= J*.Ω = m / V

avecρ'u(kg / m3)= densité de matière (sidérale) de l’univers supposée isotrope

J*(kg / m3-sr)= masse volumique spatiale de l’univers, supposé avoir un volume V(m3) et une masse m(kg)

Ω(sr)= angle solide global (soit 4sr, si le système d'unités dans lequel on s'exprime a comme unité d’angle le stéradian)

-évolution de cette densité de matière de l'univers avec le temps  

ρ’= [3Ho² K. (1+ Kx)3] / 2G 

ρ’u(kg/m3)= densité volumique de matière (masse baryonique), à un moment t donné de l’histoire de l’univers

K = rapport entre la densité volumique ρ’u à l’instant t et celle de référence, dite densité critique Kx(c'est le taux d’expansion à ce même moment t)

Ho(s-1)= paramètre de Hubble

-la densité critique de l'univers

est la densité de matière baryonique ρ'u existant quand les forces d'attraction gravitationnelle (entre la globalité des astres) sont équivalentes aux forces de répulsion (dues à l'expansion de l'univers)

Quand K est égal à 1, on est dans le cas d'un univers dit "plat", ce que l'on suppute être le cas approximatif actuel de notre univers, qui serait proche d'un état "plat" ou "étal" ou " euclidien" (synonymes).

G(m3-sr/kg-s²)= constante de gravitation, supposée fixe au fil des temps

 

Avec les données actuelles connues (masse totale des particules de l'univers mU = 1,8.1053 kg, volume offert = 2,2.1078 m3 , constante de Hubble H0 = 2,27.10-18 s-1 , taux d'expansion K = 1 et constante de gravitation  G = 8,385.10-10 m3-sr/kg-s² (nota :on rencontre souvent dans les ouvrages de vulgarisation, une valeur de G = 6,672.10-11 (car ceci provient de la division de la vraie valeur de G par 4p)

La valeur de la densité critique est de toute façon>>>

(valeur numérique actuelle) ρ'u =7,4.10-26 kg / m3

 

Cette valeur ρ'u# 10-25kg/m3 correspond à  ≈ 1 molécule par m3

Dans les zones galactiques, cette densité est de l'ordre de 10-22 kg/m3

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