Hello à tous !

Etant fan de physique théorique, cosmologique et quantique, je me suis dit que ça pourrait être sympa de partager certains mystères de notre Univers.

Le Big Bang est-il le commencement ?? Pas sûr. Voyager dans le temps : une possibilité ?? Et la téléportation ?? Peut-être. Vivons-nous dans un multivers, un monde composé de plusieurs Univers dont certains pourraient être parallèles ?? Un chat peut-il être vivant et mort à la fois ?? Possible. Y a-t-il une limite à notre Univers. Ça dépend.

Je vais commencer avec des théories sur un multivers (il faut bien commencer par quelque chose). J'en ai appris quatre, je n'en ai retenues que trois. Une est d'origine cosmologique, une d'origine quantique et la dernière est la fameuse théorie des cordes.

Voici la première.

Nous vivons dans des univers bulles

Informations

Avec deux informations, nous allons parvenir à un monde où les Univers seraient des bulles (oui, c'est bizarre ^^).

Les voici :

– Âge de l'Univers : environ 13,8 milliards d'années ;

– Température ambiante de l'Univers : -270,42°C.

Voilà, vous avez quatre heures

Alors, comment ont procédé les physiciens (GG à eux pour en arriver à cette conclusion) ?? C'est étonnamment simple.

Nous sommes au centre de notre Univers

Comme notre Univers a 13,8 milliards d'années, nous pouvons dire que la lumière la plus lointaine a 13,8 milliards d'années. Logique. Cela veut donc dire que la lumière la plus vieille qui nous parvient depuis le fin fond du début de l'Univers est émise à une distance de 13,8 milliards d'années-lumière. Logique une seconde fois. Au-delà, ce n'est pas possible parce que l'Univers n'existait pas encore. De ce fait, on a ce qu'on appelle un Univers observable dont le Terre est le centre, et dont notre vision s'étend sur un rayon de 13,8 milliards d'AL (années lumières).

Et oui, la Terre est au centre de notre Univers observable. Tout point de l'Univers est d'ailleurs le centre de son Univers observable. Il est possible de partager un Univers avec une autre planète. Pour illustrer, imagine-toi au milieu de l'océan Pacifique. Autour de toi, il n'y a rien. Tu tournes autour de toi, toujours rien. Ta vision est limitée comme la Terre est ronde. Cette vision est ton petit univers observable. Maintenant, un ami est aussi dans l'océan Pacifique, à un kilomètre de toi. Tu peux le voir, il est tout petit. Lui aussi a une vision limitée, il a son propre univers observable. Parmi cet univers, tu peux en voir une partie, comme la distance qui te sépare de lui, et tu ne peux pas voir le reste parce qu'il est trop loin. Le principe est le même en cosmologie.

Du coup, nous voilà avec la Terre au centre de notre Univers observable de rayon 13,8 milliards d'AL. De ce fait, le diamètre de cet Univers est de 2 x 13,8 = 27,6 milliards d'AL. Normal.

La température intervient

Maintenant, faisons appel à la température ambiante de l'Univers, aussi appelée fond diffus cosmologique. Elle est de -270,42°C, soit un peu plus que le zéro absolu fixé à -273,15°C, température la plus froide existante. Si tu prends un instrument super puissant qui permet de détecter la température de l'Univers très loin, tu te rendras compte qu'elle est la même partout, la même si tu places ton télescope à deux extrémités de la Terre.

Cela veut donc dire qu'à un bout de notre Univers observable, il fait -270,42°C, et qu'à l'opposé, à 27,6 milliards d'AL de distance.

Vitesse lumière !

Cependant, quelque chose ne va pas. D'après la relativité restreinte d'Einstein, tout le monde sait que la vitesse la plus élevée et jamais dépassée est celle de la lumière, à savoir environ 300 000 km.s-1 (km/s en vulgarisation). Oublie cette vitesse, et concentre-toi sur l'âge de l'Univers. 13,8 milliards d'AL. Ses extrémités sont situés à 27,6 milliards d'AL de distance. Cela veut donc dire que si on envoie de la lumière d'une partie de l'Univers à l'autre, elle ne pourra traverser que 13,8 milliards d'AL, soit l'âge de notre Unviers, soit son rayon, soit la moitié de son diamètre, soit ne pourra parvenir que jusqu'à la Terre et pas plus loin.

En conclusion, il est impossible pour la lumière de traverser l'Univers depuis ses extrémités (si on parle de diamètre). Etant donné que rien ne va plus vite qu'elle, il n'est pas possible que deux côtés opposés de l'Univers ait déjà été en contact. Alors comment expliquer que la température, ce fond diffus cosmologique, est la même partout alors que tout n'a pas été en contact ?? Réponse tout de suite !

Une période où tout s'est accéléré

Les théoriciens se sont donc dit qu'il était obligé que deux côtés opposés ont déjà été en contact. Ils ont appelé cette période l'inflation. C'est un moment situé dans les débuts de l'Univers durant lequel l'Univers s'est étendu d'une facteur de 10^26, en gros où l'Univers a multiplié son volume de 100000… avec 26 zéros derrière en une fraction de seconde. Tu vas me dire que la vitesse de cette expansion est laaargement supérieure à celle de la lumière et que par conséquent elle n'a pas pu avoir lieu. Oui elle est laaargement supérieure à la célérité, mais il ne s'agit pas de la vitesse d'une onde ou d'une particule, mais de l'Univers lui-même qui n'est ni l'un ni l'autre (c'est en réalité l'espace-temps qui a été étiré. Me demander si vous voulez plus d'explications 🙂 ).

Avant cette inflation, l'Univers était tellement petit (beaucoup plus petit qu'un proton) que tout a été en contact.

Bien.

Ça explique notre histoire de température ambiante.

Et les Univers bulles dans tout ça ??

J'y viens de suite :

Une nouvelle force

Tout le monde connait la gravitation qui est une force (pour l'instant non prouvé et pouvant ne pas être considéré comme une force également. Ne pas hésiter si vous voulez des explications 😉 ). Il y a aussi l'électromagnétisme qui est responsable des aimants qui collent sur le frigo. Il en existe deux autres qui régissent notre monde.

On suppose que pendant l'inflation, il a existé une force nommé inflaton, dont les particules étaient les inflatons (tout comme le photon est la particule de l'électromagnétisme).

Comme je l'ai dit plus haut, à un moment l'Univers était plus petit qu'un proton. Il va sans dire que toute l'énergie actuellement dans notre Univers est regroupée dans ce petit point de l'espace. Le champ de l'inflaton était tellement puissant qu'il a provoqué le Big Bang, qui a donné naissance à la matière et aux autres forces que nous connaissons actuellement (enfin c'est presque ça. Au passage cette théorie nous dit que le Big Bang n'est pas le commencement). Après cette expansion fabuleuse, les inflatons (les particules du champ de l'inflaton) se sont transformés en énergie, d'après E=mc². Du coup, ils traînent quelque part dans notre Univers, et s'ils "se réveillent", ils vont créer un autre Univers dans le notre, notre Univers, Univers qui peut en être un à l'intérieur d'un autre. Ça nous donne une image d'Univers bulles.

Voilà en vulgarisant un peu cette théorie 🙂 Les deux autres sont beaucoup plus courtes ^^ Abordons celle d'origine quantique !

Nous créons des Univers tous les jours

Quelques précisions sur la physique quantique

La physique quantique est la physique de l'infiniment petit, en gros celles des atomes, des électrons etc.

Penser la physique quantique est très compliqué. Elle nous offre de beaux spectacles que nous ne voyons pas à notre échelle, à l'échelle macroscopique. Par exemple, si tu prends un électron dans ta main, il va disparaître pour réapparaître ailleurs. Un peu comme une téléportation, sauf qu'on appelle ça un saut quantique (d'ailleurs, il n'est pas possible de prendre un électron dans sa main, même si on était réduit à son échelle d'après un principe appelé incertitude de Heisenberg).

Un autre miracle est le principe de superposition. C'est celui que nous allons aborder. Ce principe nous dit qu'une particule est dans plusieurs états. La meilleure illustration est l'expérience du chat de Schrödinger.

Le chat de Schrödinger

Le physicien théoricien allemand a pensé enfermer un chat dans une boîte. Dedans se trouve également une fiole contenant un poison, une marteau au-dessus de cette dernière, un émetteur de particule et un détecteur de particule. Le marteau est relié à ce dernier. On ne voit pas ce qu'il se passe dans la boîte.

L'expérience est simple. Si l'émetteur émet une particule, le détecteur va la détecter. De ce fait, il va "activer" le marteau, qui va s'abattre sur la fiole, libérant le poison et tuant le chat.

Admettons que l'émetteur a une chance sur deux d'émettre une particule toutes les trois minutes. Du coup, si on attend trois minutes et qu'on ouvre la boîte, on a une chance sur deux de voir le chat vivant, et une fois sur deux de le voir mort. Ceci est tout à fait normal. Cependant, tant que la boîte n'est pas ouverte, c'est-à-dire tant qu'on attend que le laps de temps s'écoule, il est dit que le chat est à la fois vivant et à la fois mort. C'est ce qu'on appelle le principe de superposition.

Principe de superposition

Ce principe nous dit qu'une particule peut être – et est – dans deux états en même temps. Imagine-toi dans ta cuisine, il y a une table au milieu. Tu vas émettre un électron d'un bout de la cuisine à l'autre. Si tu fermes les yeux, si tu ne regardes pas l'électron en quelque sorte, cet électron, alors qu'il va d'un endroit de ta cuisine à l'autre, emprunte tous les passages possibles. C'est-à-dire qu'il va passer au-dessus et en-dessous de la table, à droite et à gauche, absolument partout. Cependant, si tu ouvres les yeux, tu ne vas voir qu'une seule trajectoire. L'électron perd son caractère ondulatoire (et oui, c'est également une onde !), c'est ce qu'on appel la réduction, ou l'effondrement, du paquet d'ondes. En gros, notre observation défini une trajectoire de l'électron.

Dans le cas de notre expérience, comme la boîte est fermée, nous ne savons pas ce qu'il se passe à l'intérieur. De ce fait, la particule qui est censée être émise ou pas est émise et ne l'est pas. De ce fait, on dit que tant que la boîte n'est pas ouverte, le chat est vivant et mort à la fois. C'est seulement à l'ouverture qu'on observe son vrai état – vivant ou mort.

Principe de décohérence et multivers

Le fait de voir le chat dans un seul état et non pas dans un état superposé (vivant et mort à la fois) est ce qu'on appelle la décohérence. Ce principe remet "à la normale" les choses dans le monde macroscopique. Du coup, nous ne pouvons pas percevoir la superposition des états du chat dans notre monde.

Ainsi, on imagine que le chat, s'il est vivant dans notre expérience, est mort dans un autre Univers.

En gros, lorsqu'un doit faire un choix, des autres Univers apparaissent dans lesquels se déroulent les choix que qu'on a pas choisi. De ce fait, tu peux être heureux et triste à la fois !

Je continuerai la suite dans la soirée. Ça sera la théorie des cordes !

En attendant, j'accepte tout retour 🙂

Ah, les mystères de l'univers, ma pus grande passion *_* (j'ai pas fait spe physique cette année pour rien e.e)

Je me permets d'énoncer en plus de ce que tu as dit, quelques autres théories que j'ai lues sur la formation de l'univers:

Le premier est que le centre de l'univers n'existe pas….et oui, on ne peut pas résumer l'univers à une entité fini, c'est comme chercher le milieu d'une droite, c'est tout bonnement impossible (bon en réalite, l'univers est bel et bien fini mais bon, il s'étend pus vite que la vitesse de la lumière, donc on le considéré infini. ..). Mais, si on part de la théorie que l'univers est fini, c'est ce que j'ai marqué au dessus, il s'étend à une vitesse considérable et donc son centre bougeait sans cette, si bien qu'il serait impossible de trouver le centre

Ensuite, ma théorie préfèree concernant les multivers *_*

L'un vers tel que nous le connaissons ne serait pas le premier et pas le dernier. On sait que de nombreux trous noirs sont présents partout dans l'univers. Ces trous noirs sont du à l'eplosions de supernova. L'étoile se con dense alors et sa gravité devient telle qu'elle attire même la lumière (ce qui me fait penser que la lumière possède néanmoins une masse mais c'est autre chose).

Dans ce trou noir, plus on tombe profond, plus la gravité est intense et plus l'espace se réduit jusqu'à un point appelé singularité, le fond du trou noir, un endroit si petit qu'un quark ne pourrait pas y entrer.

Attention, c'est ici que ça devient passionnant: cette singularité pourrait, avec des conditions spéciales, s'ouvrir pour déboucher sur ce sue les scientifiques appellent un trou de vers, un trou dans l'espace temps tout simplement. Et où mène ce trou de vers ? A un trou blanc, une entité antagoniste au trou noir qui rejette tout ce qui a été absorbe par le trou noir! Mais bon, ce n'est pas le plus important, et concentrons nous sur la singularité.

Donc, imginez: un corps quelconque est absorbe par le trou noir: un proton, un atome, n'importe quoi. Ce corps sera, sous l'effet de la gravité, décompose progressivement, atome, proton/électron, quark, jusqu'a arriver à la singularité.

Comme vous le savez (où pas), l'univers à été créé en 6.64 x 10^-34 secondes…et c'est justement le temps de l'ouverture de la singularité, étonnant n'est ce pas?

La particule, projeté à une vitesse infinie à l'intérieur du trou noir, franchitait la singularité, la faisant exploser par la même occasion. L'énergie libèree par cette explosion aurait provoque notre big bang et la création de l'univers…

Donc à cha que explosion d'étoile dans notre univers correspondrait la naissance d'un nouvel univers…

Citation de NujabesRIP Le [10/08/2015] à 17:44

Je passe mon tour j'ai fait L même si ça à l'air passionnant quand on connait.

Je n'ai abordé aucune notion de physique à part E=mc² qui est connue de tous ! ^^

Je vais compléter ce que tu énonces avec une petite anecdote, heart earth, en ce qui concerne les trous de vers 😉

Dans les années 1960, un aviateur volait dans son coucou Y dans les nuages. Il ne voyait rien, et une fois sorti de la brume, il percuta… un avion de guerre X de la Seconde Guerre mondiale !

Malgré l'impact, il réussit à se poser au sol. Il décida de mener son enquête, demanda à l'armée si un avion militaire X n'avait pas été mis en vole à tel endroit à tel moment. Il se trouve que non.

Il fit le tour des avions de la Seconde Guerre en regardant leur carnet de bord. Il en trouva un qui ressemblait fort à celui qu'il a percuté, et d'après son carnet, il aurait bien volé à l'endroit où il y a eu l'accident, et cet avion de guerre avait bien la marque de la collision exactement là où était celle de l'avion percuté par l'aviateur. Il est indiqué que la collision s'est faite avec un avion Y, qui est le même modèle que celui de l'aviateur. Chose surprenante encore, dans le carnet de bord, il est indiqué que l'accident a eu lieu… en 1940 !

Deux hypothèses s'offrent à nous : soit notre aviateur a été dans un trou de vers, ce qui l'a propulsé dans le passé, puis y est retourné pour arriver dans notre époque, soit c'est l'inverse, ça serait l'avion de guerre. Ça reste tout de même peu probable de faire un voyage dans le temps tout en regagnant son époque d'origine…

Très étrange tout ça… L'existence des trous de vers n'a jamais été prouvée, tout comme celle des trous blancs. Concernant les trous noirs, on en est sûr à 99% (parce qu'on ne peut pas les voir x)).

Pour compléter une nouvelle fois ce que tu dis à propos des trous noirs, je vais aborder la théorie des cordes qui parle d'univers parallèles.

Dans le monde de la théorie des cordes, tu oublies notre Univers en quatre dimensions (qui sont la longueur, la hauteur, la profondeur et le temps). Il y en a dix (ou onze, ou vingt-six selon les théories. Moi, j'ai appris avec dix).

En gros, nous vivrons dans un monde avec six dimensions d'espaces supplémentaires. Il nous est impossible de nous représenter ces dimensions.

Ces cordes seraient comme des cordes de guitares, mais toutes petites petites. Il existerait deux types de cordes : ouvertes et fermées. Celles ouvertes émettrait des particules, comme des photons. Ainsi la lumière proviendrait de cordes… Les cordes fermées, quant à elles, se baladent.

Si tu es à côté d'une corde, tu verrais qu'elle n'est composée de rien… Enfin des six dimensions d'espaces nouvelles. Elles peuvent s'entremêler, et chaque corde pourrait donner accès à un Univers. D'après les calculs, il existerait 10^500 Univers, le notre en faisant partie (c'est 100000… avec 500 zéros).

Et tu peux y rentrer à l'intérieur… Tu fermes les yeux, tu le fais, et tu les ouvres.

Magie : tu es sorti de ton Univers. Et tu vois une corde ouverte le relier à… un autre Univers. Il est parallèle. Et un autre, encore un autre. Les cordes fermées, elles, ne relient pas les Univers entre eux. Elles vagabondent d'Univers en Univers. Elles pourraient transporter de l'énergie, ce qui voudrait dire que de l'énergie peut sortir comme rentrer dans notre Univers.

Aussi, on spéculerait que dans les trous noirs, la singularité qui ne peut être atteinte, serait reliée par les cordes, ce qui nous mènerait dans un Univers à côté du notre.

C'est ce que heart earth vient d'expliquer, c'est l'une des hypothèses de la théorie de cordes ^^

Pour ceux qui disent c'est WTF, je l'accorde ^^ Mais sachez que cette théorie est en concurrence pour être la théorie du tout, celle qui expliquerait notre Univers !

edit : L'expérience à vraiment été réalisée ?? C'est cruel D: En tout cas j'ai hâte de lire la suite ^^

Non, c'est une expérience de pensée, comme beaucoup d'expériences en physique quantique 😉

Citation de NujabesRIP Le [10/08/2015] à 17:44

Je passe mon tour j'ai fait L même si ça à l'air passionnant quand on connait.

Les L c'est les meilleurs de toute façon, de plus le problème avec la science c'est que vous n'avez aucune preuve réel de ce que vous avancez, je m'explique, qui vous dis que les machines ou autres outils qui servent à démontrer tel ou tel chose n'est pas fausse ? de même que pour l'histoire n'importe qui peut ecrire un livre ^^

Même si je trouve l'univers sympa à étudiez.

Sa sent la jalousie par ici :3

Et sinon, si ton pilote à par miracle voyagé dans un trou de ver, en théorie il devrait pas en ressortir un peu comme… comme… ça ?