Constante cosmologique et Expansion de l' Univers : Le Big Bang

La constante cosmologique est un terme mathématique introduit par Albert Einstein dans sa Théorie de la Relativité Générale pour expliquer l' expansion de l' Univers.

Cette constante cosmologique serait l' énergie noire qui jouerait un rôle de force attractive et répulsive, deux forces qui s' équilibrent mais dont la valeur à ce jour est inconnue.

Dans la Théorie des Cordes, des successions de big-bangs ou de big crunchs sont admises. La Théorie des Cordes admettrait donc que le temps existait avant le BIG BANG, celui que nous connaissons de notre Univers.

2 forces opposées auraient agi sur l'expansion originelle issue du Big Bang.

La gravitation et la constante cosmologique agirait comme une force répulsive et attractive.

Dans l' hypothèse de plusieurs big-bangs et le paradoxe de la constante, il est dit que la constante cosmologique, la matière et les radiations seraient remises à zéro.

Dans ce cas, comment expliquer que l' Univers puisse être en expansion ?

Les chercheurs en observant l' énergie d'environ 60 supernovas n'ont trouvé aucune variation au cours de la constante cosmologique ou énergie noire ce qui donne toujours raison à Albert Einstein et à sa théorie de la relativité.

Pourriez me dire ce qu'est un champ scalaire et les modèles dits de quintessence ?

La quintessence est une variante dans le cadre de la constante cosmologique, variante qui prévoit l'existence d'un champ qui serait resté bloqué au dessus de son niveau de plus basse énergie pendant plusieurs milliards d'années (contrairement à l'hypothèse assez similaire (mais plus admise pour l'instant) du champ de Higgs dont le champ serait resté dans l'état en question durant une très courte fraction de seconde).

Un champ scalaire attribue une valeur à chaque point de l'espace sans que cette valeur soit associée à une direction ; un scalaire définit une magnitude (au sens large) mais sans indiquer une direction (quand la direction existe, on parle d'un vecteur).

Donc un champ scalaire est l'ensemble des valeurs d'une donnée, par exemple la température, pour chaque point de l'espace ; un champ vectoriel est la même chose mais il indique en plus une direction pour chacun de ses points (l'analogie avec le point et sa petite flèche est d'ailleurs plus facile pour ce dernier : imaginez un champ de blé en été balayé par le vent, vous avez une bonne image d'un champ vectoriel).

Ca me prend la tête c'est horrible, réaction physique (j'ai des piquants dans la tête et l' impression de me noyer, alors j' abandonne), même phénomène éprouvé face aux mathématiques et en plus je détestais le prof' qui une fois m' a coursé jusque sur le balcon de la classe entre 2 fenêtres. Je pensais avoir échappé au traumatisme et bien non, il est toujours là, incurable

La quintessence est une variante de la constante cosmologique, un champ resté bloqué, ça ca va c' est à ma portée mais le champ scalaire, boudiou ...

Eleve Gaïa, au tableau je vous prie !

Bon, tu prends chaque point de l'espace et tu dis qu'à chacun de ces points correspond une valeur , un chiffre, qui mesure quelque chose sur ce point, disons l'altitude (c'est n'importe quoi mais pas grave), représentes-toi toujours sur ce point l'altitude de ce point représentée par une tige de longueur proportionnelle à cette altitude (sans que la tige pointe dans une direction particulière , bon là c'est plus dur à visualiser, j'avoue...) ; et bien, l'ensemble de toutes ces tiges est un champ scalaire.

Autre image : imagines la surface d'une mer : et bien cette surface agitée peut être assimilée à la représentation graphique 2D d'un champ scalaire qui mesure en chaque point la profondeur de l'eau (on supposera le fond plat pour simplifier) ; c'est en plus parfaitement exact puisque la distance entre la surface de l'eau et le fond est la profondeur de l'eau.

Pas si compliqué que cela, les scientifiques aiment bien utiliser des termes parfois barbares (mais il y a presque toujours une raison historique à ces termes obscurs)

Ton champ scalaire suit une courbe, l' altitude ou la profondeur, dans l' espace le maillage représenté par des planètes plongeantes ou émergeantes en dessous avec une ligne dont les 2 points sont reliés. Les trous noirs sont des champs scalaires, c' est ça. Rassures-moi. Fastoche

C'est super simple :

L'exemple que j'ai donné est un champ scalaire en 2D mais l'espace est en 3D, tu ne peux donc pas visualiser un champ scalaire car il peut être en fait partout.

Un trou noir = un champ scalaire : non en fait, le champ scalaire est un objet mathématique qui définit un ensemble de valeurs, valeurs réparties dans un espace topologique mais... on peut très bien définir un champ scalaire avec des propriétés qui colleraient parfaitement avec celle d'un trou noir... sauf que tu vas rencontrer le problème de la singularité du trou noir : c'est l'endroit "au fond" du trou noir là où les équations de la relativité notamment décrochent en tendant vers l'infini : on ne peut plus représenter une singularité via le champ scalaire.

Quand je te disais que c'était super simple.

J'ai repensé à l'image de la terre en ligne droite mais qui tourne autour du soleil : imagines que tu es dans le wagonnet d'une montagne russe mais que le wagonnet est immobile et que ce sont les rails qui déroulent sous celui-ci avec leurs virages etc. : si tu regardes les rails juste devant le wagonnet, ils te paraitront rectilignes malgré les virages. Ce que je veux dire, au lieu d'imaginer la terre qui tourne très légèrement et en permanence dans l'espace, imagine qu'elle va toute droite mais que c'est son environnement, l'espace, qui tourne très légèrement.

2 aspros, 1 kir et on n'en parle plus

Après avoir posté je me suis dit "le champ scalaire d'un trou noir" ce doit pas être un bon exemple vu que l' on ne sait pas où débouche le trou noir et s'il a une profondeur. Ouais, c'est vachement simple ... J' abandonne, je décroche pour l'instant ça me fait tourner la tête pas besoin de kir