Comment est-ce que Newton aborde la question de l’espace?
- Il constate que quand on tourne, on voit les objets autour de nous. C’est le même principe que quand on a une chaîne autour de notre cou et qu’elle s’éloigne de notre corps quand on tourne.
- Il s’imagine donc une autre situation ou il tourne dans le vide, il ne voit pas les objets tourner, mais la chaine s’éloigne quand même de son corps.
- Il arrive donc à la conclusion que le vide est plein d’espace absolu et statique où les objets se déplacent.
- Il essaie de démontrer cette propriété avec la gravitation universelle, mais sans succès car c’est trop complexe. Il laisse donc l’idée tomber.
Qu’est-ce que Einstein croit par rapport à l’univers?
- Il pense qu’il est statique et infini, mais il pense aussi qu’il est malléable localement (déformation de l’espace temps)
Qu’est-ce qu’Einstein essait de montrer par rapport à l’univers?
Il essaie d’appliquer son principe de la relativité générale à l’Univers. Il introduit donc le principe cosmologique qui dit que:
- L’Univers est isotrope: sa structure reste la même peu importe la direction vers laquelle on regarde.
- L’Univers est homogène: son apparence générale (à grande échelle) est la même pour tous les observateurs peu importe leur position.
Quelle est la conclusion d’Einstein et que fait-il?
Il arrive à 2 possibilités:
- une expansion de l’espace
- une contraction de l’espace
C’est deux possibilités ne sont pas envisageable selon Einstein, il modifie donc ses équations pour y introduire la constante cosmologique. Il dit que cette constante est un “artifice mathématique” qui permet simplement à l’univers d’être statique dans sa théorie.
Qu’est-ce qu’Edwin Hubble découvre?
Il découvre que plusieurs nébuleuse qui ont été observé à l’époque sont en réalité des galaxies lointaines.
Qu’est-ce que Georges Lemaître prédit?
Il prédit l’existence d’un décalage vers le rouge de plus en plus grand à mesure que la galaxie est loin de nous.
Que calcule Hubble? Et qu’est-ce que sa montre?
- Il mesure la distance et le décalage vers le rouge du plusieurs galaxies.
- il met en évidence la loi de Hubble-Lemaître qui montre que plus une galaxie est loin de nous, plus elle s’éloigne rapidement.
- sa montre que l’univers est en expansion (Einstein va même admettre son erreur)
Qu’est-ce que la loi de Hubble-Lemaître?
Tout s’éloigne de nous et ce, de plus en plus rapidement à mesure que l’on regarde loin dans l’Univers
qu’elle est l’équation de la vitesse de récession apparente des galaxies et que veulent dire les variables?
v = HD
où v = vitesse de la galaxie nomée (vitesse de recession)
H = constante de Hubble (taux d’expansion de l’Univers)
D = distance à la galaxie
Que dit la constante d’Hubble?
- à chaque années, chaque kilomètre d’espaces s’étire de 68 milliardième de mètre
- à la taille de l’univers, cette expansion peut se représenter à la vitesse de la lumière
- c’est l’espace lui-même qui grandit et pas les objets eux mêmes (image du pain aux raisins)
- les galaxies reste fixe, mais c’est l’expansion de l’espace qui laisse paraître cette vitesse
Est-ce que le décalage vers le rouge est de nature doppler? si non, de quelle nature est-il et pourquoi?
non, il est de nature cosmologique, car l’onde émise il y a un certain temps s’est étirée avec l’expansion de l’espace dans lequel elle voyage. Bien sur, entre temps, l’objet qui a émis ce photon c’est éloignée de nous.
Décrivez l’âge de l’Univers
- on estime que l’âge de l’Univers est de 13.7 milliards d’années.
- c’est ce qu’on appel la limite de l’Univers observable ou l’horizon cosmologique
- Par contre, les objets sont beaucoup plus loin et on peut estimer que le réunion de l’Univers est de 46 milliard d’a.l.
Qu’est-ce que le Big-Bang?
- si on remonte dans le temps, l’Univers serait en contraction, tout devient plus dense et plus chaud.
- Si on remonte très loin, les lois de la physique sont brisées, c’est ce qu’on appel l’instant de Planck (le mur de l’inconnu)
Qu’est-ce qui se produit ou se produirait avant l’instant de Planck?
- destruction de l’espace-temps?
- Applications des lois de la physique quand même? (même au delà d’une densité infini de 10^-43s avant l’instant de planck)
- découvrir une nouvelle théorie de la gravitation quantique pour aller au-delà de la masse maximale (10^93kg1/m^3)
Qu’elle serait la définition du Big-Bang?
théorie selon laquelle l’Univers a débuté dans un état initial de haute densité. Ceci survient partout, en même temps, il n’y a pas de point central, se n’est pas une explosion.
Qu’elles sont les composant de la nucléosynthèse primordiale?
- création de la matière (t = 10^-32s)
- formation des protons/neutrons (t = 10^-5s)
- fusion neutrons/protons (t = 100s)
- l’Helium est coincé (t =12 jours)
Décrivez la création de la matière
- débalancement matière/antimatière
- Pour chaque milliards d’antiquarks crées, 1 milliars et 1 quart de quarks est crées
- soupe de particules élémentaires
- pas de protons ni de neutron (trop chaud pour ça)
Décrivez la formation des protons/neutrons
- les quarks se combinent en protons et neutrons
- désintégration des neutrons en protons
- température élevée -> plsr protons se transformes en neutrons
- équilibre de protons/neutrons
- plus le temps passe, la température diminue et les neutrons sont en danger, car ils se désintègre en protons plus vite qu’il y a de protons qui se transforme en neutron
Décrivez la fusion neutron/proton
- il ne reste qu’un neutron pour 7 protons (2 pour 14)
- la température a suffisamment diminuée pour que le deutérium (neutron/proton fusionné) soit stable
- les neutrons sont sauvés
- Ce deutérium fusionne à son tour pour former l’hélium-4 (2protons et 2 neutrons)
Décrivez l’étape de l’hélium coincé
- pas de noyau stable contenant 5 ou 8 nucléons donc il y a soit de l’hélium-4 avec un protons de plus, ou bien 2 hélium-4 ensemble.
- Il y a quelques rares noyaux d’hélium qui sont créer
Qu’est-ce que le bilan créationnel du big-bang?
75% de la masse de l’Univers est de l’hydrogène
25% de la masse de l’Univers est de l’hélium
Décrivez ce qu’est le rayonnement de fond cosmologique (rayonnement fossile)?
- après le big-bang, la matière est opaque et les photons ne peuvent pas s’en échapper. On dit donc que l’Univers est brumeux
- Il nous est donc pas possible de voir le big-bang
- Comme l’Univers était très dense et très chaud, les photons qui étaient là sont thermalisés (ils sont absorbées/réémis constamment par les électrons)
- c’est après 380 000 ans après le big-bang que les électrons commencent à se combiner pour former des électrons. Ça va donc laisser le champ libre aux photons
- L’Univers est devenu transparent et ne quantité gigantesque de photons sont aller dans toutes les directions.
- L’Univers est assez chaud (milliers de degrés)
- En prenant en compte le décalage cosmologique que ces photons ont subit, on en arrive à conclure que le ciel doit émettre tel un corps noir à la température de 2,7 K.
