Qu'est-ce que le big bang ?

certains scientifiques énoncent l'hypothèse d'un double (de nous même) parmi d'autres univers. Ceci s'explique par le fait qu'il y aurait une infinité d'univers et que la probabilité que nous venions au monde tel que nous sommes soit restreint (bien qu'infime).

C'est pas l'inverse plutôt ? Bien que la probabilité de venir au monde tel que nous sommes soit infime, la possibilité d'un double est ouverte (et même nécessaire) dans la mesure où il y aurait une infinité d'univers. C'est le problème d'une quantité de matière finie (ou valeurs, dans le cas des dés) conjuguée à un temps infini : tôt ou tard il y aura nécessairement répétition.

Actuellement il existe deux grands axes de recherche en physique de l'univers :

la gravité quantique

la théorie des cordes et ses évolutions.

La gravité quantique aboutirait à la notion d'univers oscillant : une création dans un big bang et une expansion jusqu'à une contraction suivie d'un nouveau big-bang.

La théorie des cordes serait compatible à une multitudes d'univers d'où la notion de "multivers" où chacun de ces univers se comporterait comme une bulle dans un amas de bulles.

En examinant la répartition de l'énergie juste après le big-bang, on cherche des anomalies de densité qui pourraient être la trace d'univers voisins au moment du big-bang.

Mais l'expansion de l'univers augmente, alors comment les physiciens favorisant la gravité quantique règlent ça ?

Question de candide niveau bac + pas grand-hose en physique

Je pense qu'ils le font avec humour.

Même notre modèle cosmologique standard nous raconte que 24% de l'énergie de l'univers est de la matière noire, que 68% de l'énergie est de l'énergie sombre et que nous ne sommes réellement certains ni de la première ni de la seconde..

On ne connait pas la taille de l'univers, sa forme, ni s'il y en a d'autres.

Imaginons qu'un étudiant prétende avoir révisé 4% du programme du bac et n'avoir pas tout compris de ce qu'il a vu, je ne sais pas si on pourrait tout miser sur lui non plus finalement.

La dernière fois que j'ai eu à faire à un physicien théoricien, je lui ai dit que j'avais un problème avec mon chien qui a des gaz.

Il est revenu le lendemain en me disant qu'il avait une solution pour moi si mon chien était sphérique et dans le vide...

Sinon ils sont marrants.

@zigbu: La question n'a pas de sens, le big bang ayant créé le temps. Il n'y a pas d'avant, du moins, il n'y a pas de "sans big-bang" dans la manière dont on est apte à le concevoir, du fait que nous sommes nous-mêmes encastrés dans la temporalité. C'est comme essayer de décrire une nouvelle couleur: on ne peut pas. Nous sommes limités par de nombreuses choses, dont, notamment, la temporalité, et celle-ci est née avec le big bang.

Mais nous avons ici, un problème logique majeur!

Car le temps, c'est quoi, ou comment nous nous rendons compte que la dimension temporelle existe? Parce qu'il y a évolution, quelque chose évolue, ce qui permet de "voir" le temps s'écouler, faire son effet, seulement si le temps et évolution/progression sont synonymes d'un point de vue physique, il arrive le moment crucial, que rien ne peut arriver si rien ne se meut, n'évolue, progresse! Comment le Big Bang aurait produit le temps/le mouvement, si avant rien n'évoluait, si pour créer la temporalité, qui rime avec évolution, rien n'évolue, comment passe t-on d'aucun mouvement à au moins un mouvement. Ce qui rejoint inexorablement le principe de causalité, si un effet est observable, une cause l'a produite, ce qui a déclenché le Big Bang s'inscrit aussi dans cette logique, il y avait donc un avant Big Bang.

Dit autrement pour créer le temps, il faut du temps! Paradoxal!

Au même titre, qu'à partir de rien, on ne peut rien produire/créer, comment cette masse ( énergie peu importe ) colossale qui remplit l'Univers a t-elle pu sortir? Sommes nous ( l'univers et moi ) qu'une fluctuation? Mais pour que quelque chose fluctue, c'est comparativement à une autre chose, et ce n'est donc pas rien!

La théorie des multivers ne relève d'aucun intérêt scientifique ?

La théorie des multivers a été élaborée principalement/uniquement pour faire face à ce que Zenalpha t'a répondu:

... je t'invite à t'intéresser au concept de principe anthropique fort.

Qui veut que, en substance, les conditions très particulières de notre Univers pour que la vie apparaisse ne peut-être exclusivement une question de hasard!

La dernière fois que j'ai eu à faire à un physicien théoricien, je lui ai dit que j'avais un problème avec mon chien qui a des gaz.

Il est revenu le lendemain en me disant qu'il avait une solution pour moi si mon chien était sphérique et dans le vide...

Sinon ils sont marrants.

D'un autre coté, tu admettras qu'un vétérinaire aurait été plus approprié, nous ne pouvons répondre que par rapport à ce que nous savons, nous ne pouvons connaitre ce que nous ignorons, en somme!

Un thermodynamicien t'aurait simplement proposé de le refroidir suffisamment pour que les gaz deviennent liquide! À chaque problème, une solution, de là à ce qu'elle soit la plus adaptée/optimale, c'est très subjectif, :smile2:.

Un thermodynamicien t'aurait simplement proposé de le refroidir suffisamment pour que les gaz deviennent liquide! À chaque problème, une solution, de là à ce qu'elle soit la plus adaptée/optimale, c'est très subjectif, :smile2:.

Mais tous les physiciens veulent ils la peau de mon chien ?

Car le temps, c'est quoi, ou comment nous nous rendons compte que la dimension temporelle existe? Parce qu'il y a évolution, quelque chose évolue, ce qui permet de "voir" le temps s'écouler, faire son effet, seulement si le temps et évolution/progression sont synonymes d'un point de vue physique, il arrive le moment crucial, que rien ne peut arriver si rien ne se meut, n'évolue, progresse! Comment le Big Bang aurait produit le temps/le mouvement, si avant rien n'évoluait, si pour créer la temporalité, qui rime avec évolution, rien n'évolue, comment passe t-on d'aucun mouvement à au moins un mouvement. Ce qui rejoint inexorablement le principe de causalité, si un effet est observable, une cause l'a produite, ce qui a déclenché le Big Bang s'inscrit aussi dans cette logique, il y avait donc un avant Big Bang.

Dit autrement pour créer le temps, il faut du temps! Paradoxal!

Paradoxe, mais pas contradiction. Le cas où rien ne se meut, n'évolue ou ne progresse, rien n'implique qu'il n'y ait pas de temps. Il y a des portions de l'univers où strictement rien ne se meut, n'évolue ni ne progresse, elles sont pourtant liées au temps. En revanche, le fait est qu'on ne peut en remarquer l'écoulement, puisque rien ne permet de le remarquer. Cependant le temps est là.

Donc en vérité, ce que tu remarques c'est que pour qu'il y ait observation du temps (mouvement, progression, etc...) il faut du temps.

Mais en revanche, on n'a toujours aucun moyen de savoir ce qu'il se passe sans temps. Ne serait-ce que parce que, tout simplement, cela nous dépasse, de même que d'inventer une nouvelle couleur.

Paradoxe, mais pas contradiction. Le cas où rien ne se meut, n'évolue ou ne progresse, rien n'implique qu'il n'y ait pas de temps. Il y a des portions de l'univers où strictement rien ne se meut, n'évolue ni ne progresse, elles sont pourtant liées au temps. En revanche, le fait est qu'on ne peut en remarquer l'écoulement, puisque rien ne permet de le remarquer. Cependant le temps est là.

Donc en vérité, ce que tu remarques c'est que pour qu'il y ait observation du temps (mouvement, progression, etc...) il faut du temps.

Mais en revanche, on n'a toujours aucun moyen de savoir ce qu'il se passe sans temps. Ne serait-ce que parce que, tout simplement, cela nous dépasse, de même que d'inventer une nouvelle couleur.

Où que porte notre regard, il y a évolution, je ne parle pas de ce que l'on perçoit à des années lumière du phénomène, telle une nébuleuse comme suspendue dans l'espace, sur la durée d'observation. Tout est en mouvement, inexorablement, soit par gravité, soit par inertie, soit par l'énergie sombre ou encore par dilatation/expansion de l'Univers! Et si l'on regarde plus précisément, nous avons également tout ce qui file à travers le cosmos, particules, rayonnements, ondes gravitationnelles, et les fluctuations quantiques du vide!

Le temps n'est qu'un concept qui nous permet de représenter le mouvement, l'évolution, donc sans temps, pas d'évolution, si pas d'évolution, pas de temps à mesurer: ce qui implique que l'un ne va pas sans l'autre, dit autrement, le temps ne peut pas apparaitre ad nihilo, puisque pour le créer il faut que quelque chose se soit mis en mouvement, qui n'existait pas avant l'apparition du temps!!! ( Donc tout aurait dû rester parfaitement immuable ) C'est un peu le pendant du paradoxe du menteur.

En réalité, on ne sait absolument rien de ce qui s'est passé en amont du temps de planck.

Tout n'est que conjecture.

Néanmoins, le temps n'a déjà plus la même nature en mécanique quantique et ce qu'on qualifie de mouvement n'a déjà plus aucun sens dans l'échelle de l'infiniment petit ne serait ce que par le saut quantique discontinu ou la mystérieuse transmission supraluminique de particules intriquées.

Le déterminisme position/temps/vitesse n'a déjà plus cours dans la physique actuelle et on est déjà plus dans le paradoxe du menteur mais dans une toute autre forme de logique qui fait que la vérité apparaît comme un mensonge.

Et Il est pour moi et seulement pour moi évident qu'avant le temps de planck la notion d'avant n'existe plus mais qu'il faut raisonner en quelque chose de "différent"

Toute la physique s'écroule pour autre chose, il est idiot d'en garder les objets qui ne sont que le fruit de la physique comme s'ils étaient une réalité ultime qu'ils ne sont pas.

Hawking ne s'est d'ailleurs pas privé de faire appel à la notion de temps imaginaire par exemple qui fait appel à l'intervention d'un nombre complexe dont les perceptions sur la nature de la flèche du temps sont elles aussi très différentes des conceptions du temps que nous avons dans notre 'réalité quotidienne'.

elle est étrange la physique quantique.

En réalité, on ne sait absolument rien de ce qui s'est passé en amont du temps de planck.

Tout n'est que conjecture.

Néanmoins, le temps n'a déjà plus la même nature en mécanique quantique et ce qu'on qualifie de mouvement n'a déjà plus aucun sens dans l'échelle de l'infiniment petit ne serait ce que par le saut quantique discontinu ou la mystérieuse transmission supraluminique de particules intriquées.

Le déterminisme position/temps/vitesse n'a déjà plus cours dans la physique actuelle et on est déjà plus dans le paradoxe du menteur mais dans une toute autre forme de logique qui fait que la vérité apparaît comme un mensonge.

Et Il est pour moi et seulement pour moi évident qu'avant le temps de planck la notion d'avant n'existe plus mais qu'il faut raisonner en quelque chose de "différent"

Toute la physique s'écroule pour autre chose, il est idiot d'en garder les objets qui ne sont que le fruit de la physique comme s'ils étaient une réalité ultime qu'ils ne sont pas.

Hawking ne s'est d'ailleurs pas privé de faire appel à la notion de temps imaginaire par exemple qui fait appel à l'intervention d'un nombre complexe dont les perceptions sur la nature de la flèche du temps sont elles aussi très différentes des conceptions du temps que nous avons dans notre 'réalité quotidienne'.

Ce qui ne change rien à ce que j'ai écrit, je n'ai pas stipulé que le mouvement, l'évolution ou la progression devait être continue, de plus, je rappelle que nos horloges les plus précises fonctionnent sur des phénomènes quantiques, enfin l'équation de Schrödinger contient la variable temps, et quand bien même nous ne sommes pas capables de connaitre avec autant de précision que l'on veut les couples de valeurs que prennent le temps/l'énergie ou la position/la vitesse, il n'en demeure pas moins, que le temps "s'écoule" aussi en mécanique quantique, que des phénomènes se produisent par "saut" n'a pas d'incidence sur le paradoxe soulevé, le principe de causalité s'applique aussi, l'émission radioactive ne se produit pas avant que l'atome radioactif ne se soit scindé, il n'y pas de flash lumineux avant qu'un électron et un positron ne se soient rencontrés!

Si tout est fixe, rien ne peut donc arriver, si il n'existe aucune cause, il n'y aura aucun effet. L'effet ( Big Bang -> temps ), la cause ?

Autant l'apparition de la vie, même si elle nous échappe se positionne dans la temporalité, et donc qui dit évolution, dit possibilités, qu'avant même le temps et donc l'évolution du système, nous ne pouvons pas concevoir le franchissement de la frontière de l'immuabilité. C'est l'exact opposé de ce que certains scientifiques cherchent à faire en refroidissant des atomes, nous tendons toujours plus vers le zéro absolu, sans y parvenir, il nous est impossible de stopper entièrement toute fluctuation.

Bien sûr que quelque chose nous échappe, mais sans doute, vaut-il mieux chercher à rectifier/modifier dans ce que nous connaissons déjà plutôt que d'imaginer une nouvelle physique avant le Big Bang, car nous sommes encore loin de maitriser toute la compréhension des évènements, même avec les progrès considérables depuis la sortie de la savane.

A titre personnel déjà utilisé et encore une fois, on reste sur de la sensibilité personnelle, je ne suis pas totalement en phase avec cette vision là.

La causalité que tu évoques en mécanique quantique s'efface devant un monde probabiliste où les mêmes causes ne produisent plus les mêmes effets et où certaines barrières extrêmement claires de notre monde s'effacent.

L'effet tunnel, l'intrication quantique, le saut quantique, la dualité onde - particule, nous ne sommes plus dans un monde où le rapport du temps à l'espace est celui que nous connaissons.

Cela ne signifie pas que tout "s'arrête", que tout est "figé" et d'ailleurs ce monde quantique est au contraire extrêmement agité, instable et individuellement imprévisible.

Des particules peuvent émerger un temps donné sans respecter la condition de la theromodynamique, une particule peut potentiellement traverser un mur sans avoir l'énergie suffisante par une infime probabilité découlant du principe d'incertitude.

Il ne suffit plus comme dans le vieux rêve de Laplace de tout connaître de la situation des choses du monde pour prédire comment il va évoluer mais à l'inverse le monde est riche de potentialités qui échappent totalement à notre compréhension indépendamment même du chaos qui brouille lui aussi cette vision déterministe et causale.

C'est une caractéristique plus fondamentale de notre monde subatomique dont je parle.

Quand j'entends Feynman nous parler de mécanique quantique en disant que personne ne la comprend alors qu'elle fonctionne parfaitement et qu'il en est un précurseur, je suis entièrement d'accord avec lui.

On ne peut plaquer nos concepts à la mécanique quantique qui n'est probabiliste dans notre "univers" que par le principe de décohérence mais on ne connait absolument pas la nature profonde de l'objet auquel on a véritablement à faire et c'est déjà la physique actuelle.

En revanche, puisqu'on parlait d'un avant bib bang, il me semble tout de même que nous avons suffisamment d'éléments en notre possession non pas pour réinventer une physique supplémentaire (quoi que quoi que, certains travaux ne sont pas indignes d'intérêt comme ceux d'Hawking ou encore ces notions d'instanton et d'information) mais simplement pour comprendre et intégrer que notre représentation de la causalité est très largement appauvrie par cette représentation enfantine où nous voyons le temps et le mouvement comme une réalité ultime.

On a digéré que le temps était relatif avec Einstein et on a digéré qu'il était étroitement lié à l'espace pour parler d'espace temps.

On commence à digérer pour certains la différence fondamentale entre la mécanique quantique et la relativité générale ci-dessus.

Et quand la digestion est avancée, on comprend que la physique et ses concepts actuels liés à la relativité générale et à la mécanique quantique s'arrêtent au big bang pour autre chose.

D'ailleurs, ne serait ce que ce temps imaginaire qu'on retrouve pour la résolution de certaines thématiques bien opérationnelles et tout à fait pragmatique dans les équations est riche à lui seul d'enseignement.

Puisque tu es à l'aise avec la relativité générale, peux tu me rappeler ce qui se passe sur le temps lorsque la densité est infinie ?

Quelle était la densité de l'univers au mur de planck ?

Bonjour Zenalpha, pourrais-tu dans ta grande miséricorde exposer même succinctement ce que tu penses du temps à un néophyte ? Et plus précisément, quels problèmes apparaissent quand tu essaies de le penser.

Ce n'est pas immédiat au sujet mais finalement pas loin.

Oups désolé...

Le temps n'est pas dissocié de l'espace.

il lui est étroitement associé pour représenter ce qu'on appelle un seul et unique objet à 4 dimensions représenté géométriquement dans l'espace de Minkowski.

On ne peut pas imaginer un temps dissocié de l'espace, il s'agit d'un même et unique objet.

Le temps s'écoule différemment pour un observateur à la fois en fonction de sa vitesse et de la gravité.

Littéralement, un observateur qui serait dans un trou noir de densité infinie verrait en quelques dizièmes de secondes les 14 milliards d'années de la galaxie défiler et c'est exactement la même chose pour la singularité du big bang.

Si on accepte la relativité générale, le paradoxe est donc qu'il ne peut y avoir de concept de temps avant de création du concept d'espace.

Il n'y a pas d'avant big bang sauf à laisser la place à autre chose que la relativité générale.

Ce à quoi je crois du point de vue personnel.

Mais le temps tel que nous le connaissons n'y a pas sa place.

Attention le concept de temps combiné à l'espace n'est apparu que dans le physique relativiste d'Einstein, celle qui régit la mécanique aux très grande vitesses : au-delà de c/ 10 soit au-delà de 30 000 km/s.

Dans notre vie quotidienne, c'est la mécanique de Newton qui est utilisée. Alors le temps n'apparaît pas combiné à l'espace et donc il est un paramètre indépendant qui permet de décrire l'évolution d'un phénomène changeant.

L'étude de la mécanique en est grandement facilitée.

Voilà pourquoi le temps au sens quotidien et le temps au sens d'Einstein nous apparaissent différents.

Encore une fois la Relativité est la physique des extrêmes en vitesse, en masse et en gravitation.

A l'opposé, la physique quantique n'est valable que pour les entités très petites : composants d'atomes.

Là c'est un monde probabiliste où le distinguo entre ET et OU n'est plus valable.

Nous somme ici OU là, alors qu'un électron a une certaine probabilité d'être ICI et une autre probabilité complémentaire d'être LA. Ce monde probabiliste n'a rien à voir avec le nôtre et c'est bien pour cette raison qu'on a le plus grand mal à l'admettre et encore davantage à le comprendre !

Attention le concept de temps combiné à l'espace n'est apparu que dans le physique relativiste d'Einstein, celle qui régit la mécanique aux très grande vitesses : au-delà de c/ 10 soit au-delà de 30 000 km/s.

Non, une simple horloge atomique au césium dans un avion ou posée au sol versus 5000 mètres d'altitude en mesure les impacts.

Le fonctionnement des GPS a besoin d'en utiliser les applications concrètes pour fonctionner.

Evidemment, les effets sont exponentiels et ce n'est qu'à très grande vitesse que les impacts seraient sensibles comme ce paradoxe des jumeaux mais la relativité générale n'a pas pour vocation de régir les très grandes vitesses.

Non, une simple horloge atomique au césium dans un avion ou posée au sol versus 5000 mètres d'altitude en mesure les impacts.

Le fonctionnement des GPS a besoin d'en utiliser les applications concrètes pour fonctionner.

Evidemment, les effets sont exponentiels et ce n'est qu'à très grande vitesse que les impacts seraient sensibles comme ce paradoxe des jumeaux mais la relativité générale n'a pas pour vocation de régir les très grandes vitesses.

Alors oui et non pour la première phrase. Académiquement parlant, on considère qu'à v < c/10 en ordre de grandeur, l'objet qui se déplace à v est non relativiste, car la contraction du temps et la dilatation des distances ne se fait pas tellement ressentir. Mais tu as raison en arguant que le phénomène est observable quel que soit v.

Pour la troisième phrase, c'est faux. Non pas évolution exponentielle pour le facteur de Lorentz (facteur de proportionnalité fonction de v) mais en K/\sqrt{1-(v²/c²)}.

salut;

si vous permettez, je sais pas s'il y a, au moins, une cause, de l'élasticité espace-temps.

Oui , je suis d'accord avec les deux derniers intervenant.

la relativité est valable à toutes les vitesses mais c'est au delà de v> c/10 que les effets sont "facilement" mesurables.

Mais dans la mécanique classique elle n'intervient pas dans les calculs courants.

Ce qui a grandement facilité la mesure de la contribution de la relativité ce sont bien les immenses progrès réalisés dans la mesure du temps.

Les étalons de temps sont des métronomes d'une très grande stabilité.

Les incertitudes de temps sont de l'ordre du millionième de milliardième ( 10 exp(-15)).

Effectivement les systèmes de GPS doivent tenir compte des dérives relativiste.

Pour en revenir aux véhicules terrestres, la mécanique de Newton suffit.

du point de vue technique, oui.