Notes de cours
Chapitre 1 - Mise en place de l'univers - Terre habitable
- Cours
- Terre habitable
- Établissement
- Aix-Marseille (AMU)
Chapitre 1 de la matière Terre Habitable : Mise en place de l'univers Année 2021/2022 Portail Pasteur
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Aperçu du contenu
Mise en place de l’universA-Theorie du big bang
1-De la singularité au temps de Planck
Théories décrivant l'évolution de l'univers de sa création à l'actuelle la plus généralement
admise
Concepteurs : Albert Einstein Alexander Friedman Georges Lemaître
implication : stricte équivalence énergie matière; expansion adiabatique de l'univers
Def :
Adiabatiques: l'adjectif adiabatique qualifie tout processus tout phénomène toute évolution
associant 2 systèmes physiques chimiques où biologiques qui n'échange pas entre eux de
chaleur
Cette définition vaut en particulier pour le couple formé par un système et le milieu
extérieur à ce système
Température: la physique statistique montre que la température est la manifestation à
l'échelle macroscopique du mouvement des atomes et molécules, elle est directement liée à
l'énergie cinétique moyenne des constituants microscopiques de la matière
Le Big Bang a il explosé dans un espace préalablement vide ?
On pourrait croire que l'univers a pris corps après que la matière a explosé à partir d'un
endroit particulier de l'espace
la pression etait infinie en ce centre et nul dans le vide environnant cette différence aurait
engendré l'explosion
En fait selon toute vraisemblance le Big Bang a été une explosion de l'espace lui-même qui
se serait déroulé partout en même temps, aucun endroit particulier ne représenterait le
centre de l'univers, la pression aurait été la même partout et aucune différence de pression
expliquerait dans ce cas l'explosion. l'espace et le temps auraient vu le jour lors du Big Bang
et l'espace aurait alors commencé à s'étendre
Une singularité problématique: l'idée du Big Bang est née de l'observation selon laquelle
toutes les galaxies dans l'univers s'éloignent les unes des autres. Si on extrapole ce
comportement vers le passé, tout le contenu de l'univers devait être rassemblé il y a 13,7
milliards d'années en un unique point, de densité et de température infinie: la singularité du
Big Bang. L'apparition de ces grandeurs infinies et en fait le signe que la théorie de la
relativité générale qui décrit l'évolution de l'univers est incomplète.
, Paradoxe de la gravitation : un espace de dimension supérieure à 3?
théorie alternative tentant de concilier la physique de Einstein avec la physique quantique
sont en cours d'élaboration. la gravitation quantique à boucles est avec la théorie des cordes
l'un des modèles de gravitation quantique les plus étudiés à l'heure actuelle.
En cosmologie la gravitation quantique à boucles qui aboutit à définir des dimensions
d'unités élémentaires d'espace et de temps montre que le big-bang devrait peut être être
remplacé par un grand rebond et qu'une phase de contraction aurait alors précédée
l'expansion de l'univers dans laquelle nous nous trouvons en ce moment. l'observation de
signature clair de la théorie n'est pas impossible
Photo 1
2-Les transitions de phase du temps de Planck à l’actuel
4 interactions fondamentales ont été identifiées dans la nature :
-la gravitation
-la force électromagnétique
-l'interaction faible
-l'interaction forte
ces 2 dernières n'agissent qu’à l'échelle des noyaux atomiques et en deçà
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