Création de l'Univers

Voici les étapes de la création de l'Univers :


Étape 1,0sec :
Tout d'abord, le Big-Bang

Étape 2,10^-43 sec :
L'Univers a environ 10^-33 cm de diamètre (10 millions de milliards de fois plus petit qu'un atome d'hydrogène). Sa température est de 10^32 Kelvin. Deux forces apparaissent : la gravitation et la force électronucléaire forte (qui regroupe l'interaction forte et électrofaible). Ce temps est aussi appelé Temps de Planck.

Étape 3,10^-35 sec :
L'Univers a une température de 10^27 Kelvin. L'interaction forte (qui lie les particules des noyaux d'atome) et l'interaction électrofaible (qui regroupe l'interaction faible et l'interaction électromagnétique) se séparent.

Étape 4,10^-32 sec :
L'Univers a une température de 10^25 Kelvin et mesure désormais quelques centimètres.

Étape 5,10^-12 sec :
L'Univers a une température de 10^15 Kelvin et mesure 300 millions de kilomètres. L'interaction électrofaible se dissocie en interaction faible et électromagnétique.

Étape 6,10^-6 sec :
L'Univers a désormais une température de 10^13 Kelvin. Les baryons et antibaryons s'annihilent, mais quelques baryons restent pour former la matière visible.

Étape 7,10^-4 à 1 sec :
L'Univers a une température de 10^10 Kelvin. Les leptons et antileptons s'annihilent et quelques leptons survivent. Mais la température à cet instant empêche encore les atomes de se former. Les neutrinos se séparent de la matière.

Étape 8,1 à 3 min :
L'Univers a une température de 1000000 Kelvin, ce qui permet maintenant aux premiers atomes de se former. Les protons et neutrons s'assemblent alors pour former des noyaux d'hydrogène, d'hélium...

 
 
~ssvaklor~ Publié le : 01/02/2008

 

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Avé ssvaklor !
Ton article a l'air intéressant... pour les initiés !
Personnellement, je n'y comprends pas grand-chose...
Que vaut un Kelvin en degrés celsius (s'il existe une équivalence) ?
Que sont les baryons et anti-baryons, leptons et anti-leptons, les neutrinos ? Comme ça, ça me fait penser à des groupes de pression genre nucléaire, anti-nucléaire.

Les protons et neutrons, l'hydrogène, l'hélium, je vois à peu près en rassemblant mes lointains souvenirs de physique-chimie de seconde... Mais le reste ne me parle vraiment pas...
Et comment ont fait les chercheurs qui ont établi ces phases de la création de l'univers ? L'ont-ils reproduite ?

~rahansor~ le 06-02-2008 à 00:00
 

Seulement -273 C° ? Cela me semble bien peu... Je sais que sur Pluton il peut atteindre -240°C ... Donc je pensais qu'au milieu de nulle part, il ferait encore beaucoup plus froid... Ou alors est-ce la conséquence d'une atmosphère constituée essentiellement de diazote ? ... (90%)

~liloo~ le 07-02-2008 à 00:00
 

Article intéressant, mais qu'est-ce qu'un lepton ?

~Austin~ le 13-02-2008 à 00:00
 

Oui l'article est intéressant, mais pour ma part il faudrait des explications sur leptons baryons et neutrinos.

Sinon personnellement j'ai lu un descriptif intéressant et explicite sur la création de l'univers dans inventer l'homme d'Albert Jacquart. C'est un livre court (un peu plus de 100 pages) qui vulgarise les phénomènes scientifiques depuis la création de l'univers jusqu'à l'homme actuel, en passant notamment par la création de l'ADN et l'évolution génétique. C'est un livre que je recommande !!!

~celte~ le 28-08-2008 à 00:00
 

Albert Jacquard est vraiment intéressant dans ses bouquins qui sont généralement courts en plus... Je vous recommande aussi La science à l'usage des non scientifiques, assez instructif !

~liloo~ le 29-08-2008 à 00:00
 

J'aimerais simplement rajouter que ces "dates" présentées ici doivent être prises avec des pincettes. Par exemple,

"Étape 8,1 à 3 min :
L'Univers a une température de 1 000 000 Kelvin, ce qui permet maintenant aux premiers atomes de se former. Les protons et neutrons s'assemblent alors pour former des noyaux d'hydrogène, d'hélium..."

En réalité, on suggère seulement que cette étape s'est produite pendant les premiers millénaires de l'Univers, et sans doute pas au bout de quelques minutes. De plus, ces dernières années, un nouveau modèle s'est imposé pour compléter le HBBS (Hot big Bang Scenario), l'inflation, vous n'en parlez pas du tout ici alors que ce modèle fait la quasi unanimité dans la communauté scientifique. (Source : mon prof et mes cours de cosmologie - Renaud Parentani pour ceux qui connaissent, même si c'est une matière bien obscure encore pour moi).

Et alors là je donne la réponse la plus éloignée temporellement de la question de l'histoire du questionnement humain : une variation de 1K = une variation de 1°C (eh oui on dit "degré Celsius" mais simplement "Kelvin") et 0K = - 273.15°C. Cela signifie que 100K=-173.15°C. La température de 0K (zéro absolu) est la température "théorique" la plus faible atteignable (en réalité, on peut obtenir des températures négatives avec les spins magnétiques mais cela est bien complexe et techniquement ces températures sont plus élevées que 0K enfin bref...), qui correspond à une immobilité totale des particules. L'azote se liquéfie vers 77K (-196°C) et la température du fond diffus cosmologique (de l'espace interstellaire) est d'environ 3K (-270°C).

Pour connaître ces phases, ils utilisent les résultats des sciences expérimentales (physique des particules, thermodynamique...) combinés aux observations astronomiques. Les erreurs systématiques (voir article associé sur le site même s'il est lapidaire) sont très élevées car l'astronomie se résume à extrapoler des points lumineux minuscules, on ne peut donc être aussi précis sur l'âge du Big Bang par exemple (il y a une vingtaine d'années on disait >20Ma, maintenant on dit entre 13 et 15Ma mais on ne peut donner un chiffre précis à l'année près).

En réalité, les cosmologues parlent en terme de Z (redshift, décalage vers le rouge en Anglais) qui est en gros inversement proportionnel à l'âge de l'Univers (l'équation "exacte" est : "age de l'Univers / t = Z + 1", avec 't' la date en années à partir de la création de l'Univers) et qui lui est précis car il provient d'une observation, le décalage vers le rouge des galaxies lointaines (je vous invite à aller regarder la page wiki sur le sujet).

Bref, je voulais répondre à quelques questions (antédiluviennes) et mettre au clair certaines choses, mais le site est sans doute mort et personne ne lira jamais ça. Si vous passez par ici un jour et que vous avez des questions, n'hésitez pas. Une fois que j'aurais tout lu sur le site, je me l'approprierai et j'en deviendrai une sorte de chaman qui écrit ses articles etc dans l'ombre et initie les arrivants, comme un rôdeur s'approprie les ruines d'un château abandonné et en fait son palais.

~Loreol~ le 21-03-2013 à 02:45
 

Merci Loreol,
Moi-même je parcours régulièrement le site et lit beaucoup d'articles. Je trouve celui-ci intéressant, et ton commentaire de même. Je me passionne pour la physique, la métaphysique... Mais cela n'étant pas dans mes études, j’apprends tout, tout seul.

Pourrais-tu nous répondre sur le sujet des leptons et des anti-leptons? Cela nous ferait avancer dans notre compréhension, merci.

~Spes~ le 23-03-2013 à 08:26
 

Sur le sujet des baryons/anti-baryons, leptons/anti-leptons... c'est un sujet de physique des particules, branche dans laquelle je n'ai pas de cours et pour laquelle je suis assez ignorant, mes connaissances se limitant à ce qui peut se trouver sur internet. Comme la page wikipédia est assez "pointue" sur le sujet, je peux d'ores et déjà répondre à quelques questions que j'imagine que vous poserez.

Spin ?


d'après Wikipédia (et mes cours de quantique) :

"Le spin est une propriété quantique intrinsèque associée à chaque particule, caractéristique de la nature de la particule, au même titre que sa masse et sa charge électrique. Comme d'autres observables quantiques, sa mesure donne des valeurs discrètes et est soumise au principe d'incertitude. C'est la seule observable quantique qui ne présente pas d'équivalent classique, contrairement, par exemple, à la position, l'impulsion ou l'énergie d'une particule." (http://fr.wikipedia.org/wiki/Spin).

En gros, il est impossible d'expliquer le spin à un "profane" (et même moi qui devrais être "initié" c'est une notion qui ne m'est pas familière). Faisons néanmoins un bref historique du spin : l'expérience de Stern et Gerlach (1922) (http://fr.wikipedia.org/wiki/Exp%C3%A9rience_de_Stern_et_Gerlach)
(N.B. : l'animation sur la page wiki a été réalisée par un des profs de mon université), montrait que, malgré un moment magnétique nul (grossièrement, signifie "n'était pas aimanté"), un flux d'atomes d'argent était dévié par un champ magnétique.

Le spin a d'abord été interprété comme un degré de liberté supplémentaire, s'ajoutant aux trois degrés de liberté de translation de l'électron : son moment cinétique intrinsèque (ou propre). En d'autres termes, l'électron ponctuel était vu comme tournant sur lui-même — d'où le nom de "spin, en anglais "tour"ou "faire tourner". Cependant, il est vite apparu que cette "rotation" est purement quantique et n'a pas d'équivalent en mécanique classique. La représentation du spin en termes de rotation est donc abandonnée. Wolfgang Pauli avait déjà montré en 1924 que, compte tenu des dimensions connues de l'électron, une rotation de l'électron nécessiterait une vitesse tangentielle de rotation à son équateur qui serait supérieure à la vitesse de la lumière, vitesse en principe infranchissable selon la théorie de la relativité restreinte.

Je ne peux pas vraiment en dire plus à un "non initié" si je puis me permettre (tant mes connaissances en la matière sont faibles), vu qu'on nous balance la plupart des outils permettant les calculs avec les spins sans démonstration (matrices de Pauli...).

Pour résumer, le spin c'est une caractéristique commune d'une famille de particules qui "transcrit quantiquement" ce qu'on pourrait appeler une "vitesse de rotation" de la particule sur elle-même ou une aimantation de la particule, mais qui ne pourrait prendre que certaines valeurs (d'où le caractère quantique).

Il faut savoir qu'on distingue 2 catégories de particules :
  1. les fermions, de spins demi-entiers (1/2, 3/2, 5/2, ...) tels que les leptons (dont l'électron), et les quarks, constituant des nucléons notamment ;
  2. les bosons, de spins entiers (0, 1, 2, ...), tels que les photons (vecteur de l'interaction électromagnétique), le boson de Higgs...

Interaction forte ?


Globalement, c'est la force qui fait tenir les quarks ensembles (alors qu'ils peuvent être de charges opposées, et dans ce cas devraient se repousser, selon les lois de l'électromagnétisme).

La famille des leptons est constituée des électrons, des muons, des tauons, des neutrinos respectifs et des antiparticules de toutes celles-ci.

Électron


Particule élémentaire (c'est-à-dire qu'à l'heure actuelle, on n'a pas trouvé de particules qui la constituent, elle est "indivisible"). N.B. : Dans la nature, elle est souvent liée à un noyau autour duquel elle orbite (quantiquement parlant, elle forme un nuage de probabilité de présence, le nuage électronique) selon les lois de l'électrodynamique quantique (assez bien approché dans les cas "courants" par l'électromagnétisme classique)

Muon


Particule élémentaire de forte masse (207 fois celle de l'électron), et qui nous arrive en abondance par les rayons cosmiques.

Tauons


Je renvoie à la page Wikipédia dédiée car je n'ai aucune idée de ce que ça peut être.

Neutrino


Idem, on en entend parler mais personnellement je ne saurais pas le définir, Wikipédia n'est pas très loquace à ce sujet. (En tout cas, les neutrinos interagissent si peu avec la matière qu'on peut affirmer que la thèse du film 2012 selon laquelle ils auraient chauffé la Terre est une aberration physique, c'est impossible.)

Je me rends compte que mon message est tellement long qu'il vaudrait mieux que j'en fasse un article. Je compléterai prochainement. N'hésitez pas à me poser des questions, et si je ne suis pas clair, et si vous souhaitez que je développe ce que j'ai déjà (ou pas encore) évoqué...

P.S. : Quelles études suis-tu ~Spes~ ?

~Loreol~ le 26-03-2013 à 01:21
 
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