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Énergie sombre

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Un modèle d’énergie sombre

L'énergie sombre (ou énergie noire) est un type d'énergie inconnue, mystérieuse, qui est responsable de l'accélération de l'expansion de l'univers dans notre univers régit par la relativité générale d'Einstein, mais pas de l'expansion de l'univers à vitesse peu à peu décroissante ou constante.

Depuis le big bang, l'univers est en expansion permanente, on pensait que celle-ci allait ralentir et s'inverser, selon la relativité générale d'Einstein, mais on sait aujourd'hui qu'elle s'accélère par observations astronomiques très précises pour mesurer les distances inter-galaxies grâce aux supernovas de type 1A qui ont une luminosité constante.

Aussi dans le cadre de la relativité générale d'Einstein, il est nécessaire d'introduire une énergie sombre ou noire pour expliquer cette accélération observée en astronomie.

L'énergie noire ou sombre est une énergie mystérieuse du vide, qui explique l"accélération de l'expansion de tout l'univers observée en astronomie sur les galaxies. Elle est sous forme de pression négative répulsive qui provoque cette accélération.

Cette énergie sombre ou noire est 68% de l'énergie de tout l'univers visible en astronomie, la matière noire très différente est 26% ( indispensable pour stabiliser les galaxies ) et que 5% celle de la matière visible des planètes, étoiles et galaxies.

Notre matière connue ne constitue que 5% et le reste qualifié de noir reste à découvrir et comprendre, un mystère total.

La pire erreur prédictive en physique : l'énergie du vide très faible en astronomie par rapport à l'énergie du vide quantique 123 ordres de magnitude plus grande.[modifier | modifier le wikicode]

Elle est reliée à la constante cosmologique ou énergie du vide dans notre univers régit par la relativité générale d'Einstein.

En mécanique quantique l'énergie du vide, celle de toute les fluctuations quantiques possibles de toutes sortes de particules, photons, neutrinos, etc.. est calculée énorme avec 123 puissances de 10 ( ou que 41 avec un modèle différent compensant une partie des fluctuations ) par rapport à celle observée en astronomie très proche de zéro.

Cette différence sur 123 ordres de grandeur, gigantesque, de valeur entre l'énergie du vide par fluctuations quantiques et celle observée en astronomie cosmologique est la pire erreur ou désaccord de prédiction théorique dans l'histoire de la physique.

Cette différence de valeur énorme reste un mystère fondamental en physique qui reste à résoudre sur la structure fondamentale de notre univers.

Observations expérimentales précises conduisant à cette incohérence physique :[modifier | modifier le wikicode]

Les observations astronomiques de l'accélération de l'expansion de l'univers sont très précises et vérifiées.

La mécanique quantique est encore plus vérifiée, recoupée, avec des observations nombreuses d'effets de l'énergie du vide ou énergie de point zéro, comme la force de Casimir ou de Van der Waals, force entre deux matériaux ou deux atomes éloignés, qui modifient un peu cette énergie du vide entre eux.

Donc ces deux résultats expérimentaux sont très prouvés dans leur domaine respectifs et seulement lorsqu'on les rapproche dans le domaine astronomique cette pire erreur apparait absurde.

Le big bang ou explosion de l'univers il y a 13,8 milliards d'années a deux preuves :

Le décalage vers le rouge de la lumière par effet Doppler des galaxies s'éloignant d'autant plus vite que les galaxies sont lointaines, preuve de l'expansion de l'univers.

Le rayonnement cosmique infrarouge froid à 2,7K, primordial quasi isotrope dans toutes les directions à environ 1/10000, qui ne peut être expliqué que si l'univers a une origine unique tout petit en un point, dans toutes ces directions de l'univers, séparées actuellement par des distances de plus de dix milliards d'années lumière.

Gravité et énergie sombre[modifier | modifier le wikicode]

Lorsque le big bang s'est produit, dans le cadre de la relativité générale d'Einstein, l'univers à pris une sorte "d’élan", un peu comme lorsqu'on gonfle un ballon trop vite et qu'il continue à grandir.

Au bout d'un moment, celui-ci finit par atteindre une taille d'équilibre. Pour l'univers, on s'attendait donc à que son expansion ralentisse sous l'effet de la gravité, et finit même par s'inverser.

Cependant, des observations astronomiques approfondies menées après 1998 ont montré que, au contraire, l'expansion de l'univers s'accélère. C'est un peu comme si on gonflait un ballon brutalement, et que au lieu de cesser de croitre, celui-ci continuait à grandir de plus en plus vite.

Pour expliquer cela, il faut ajouter dans notre conception de l'univers une nouvelle force : l'énergie sombre.

Il ne s'agit pas réellement d'une énergie "sombre", elle porte ce nom uniquement pour son côté mystérieux et inconnu. On pense ainsi qu'il y a quelques milliards d'années, alors que l'expansion de l'univers ralentissait, l'énergie sombre à pris le dessus sur la gravité en raison de l'éloignement des galaxies, provoquant une accélération de l'expansion de l'univers. Cette énergie semble représenter 68% de tout ce qu'il y a (matière et énergie) dans l'univers.

Nature de cette énergie[modifier | modifier le wikicode]

La nature de cette énergie sombre dans le vide intergalactique est inconnue.

Un mécanisme fondamental d'énergie du vide est lié aux fluctuations du vide. En mécanique quantique, le vide (l'absence de matière) n'est pas vraiment vide : on trouve des particules qui apparaissent et disparaissent aussi tôt, par fluctuations virtuelles quantiques, observées dans les résultats réels de mesures quantiques, comme l'effet tunnel ou le mouvement de point zéro avec énergie de point zéro très similaire à l'énergie du vide quantique, ou même création de paires de particules antiparticules extraites du vide à partir d'énergie seule..

Malheureusement l'énergie du vide quantique est tellement grande, 120 ordres de grandeurs en plus que l'univers serait infiniment plus grand et totalement différent de celui, observé en astronomie et donc elle ne peut causer le phénomène d'expansion accélérée attribué à l'énergie sombre.

Le mystère de cette pire incohérence en physique est total et fait partie de la difficulté non résolue de réconcilier la relativité générale et la mécanique quantique, travail pour les générations futures de physiciens.

Voir aussi[modifier | modifier le wikicode]

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