Histoire de l’univers – Partie 5 : Grandeur et décadence du modèle standard de la cosmologie

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Nous avons vu dans le premier volet de cette série [1] que l’Univers qui nous entoure est dynamique et que celui-ci possède une histoire et donc une origine. Les observations astronomiques ont mis en évidence que ce dernier est actuellement dans une phase d’expansion isotrope généralisée.
A partir des années 1970, les physiciens sont arrivés à établir un scénario probable de son histoire appelé « Modèle standard de la cosmologie » renommé récemment modèle « ΛCDM » pour « Lambda Cold Dark Matter ». Ce modèle est basé sur les théories de la relativité générale, de la physique quantique [2] et de la physique des particules [3].

L’un des aspect les plus remarquables du modèle cosmologique est qu’il explicite les mécanismes de la création des éléments connus qui constituent l’ensemble des atomes de matière que l’on rencontre dans l’Univers.
L’Hélium et l’Hydrogène sont les premiers éléments fabriqués dès les trois premières minutes de la vie de l’Univers, des étoiles se sont ensuite constituées à partir de ces deux composants avant que ces dernières ne « fabriquent » les atomes lourds par fusion nucléaire.

Dans cet article, les différentes étapes de la vie de l’Univers seront décrites en précisant les limites particulièrement importantes du modèle ΛCDM sur certains points. En effet, à plusieurs reprises, des hypothèses lourdes on du être effectuées pour assurer le sauvetage du modèle à la suite de nouvelles observations.

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Le vide quantique : un nouveau continent à explorer

Cadre noirUn magnifique cliché du vide
(pris sans flash pour ne pas perturber le sujet !)

Les termes de vide ou d’espace évoquent en chacun de nous un concept que l’on perçoit directement dans la vie de tous les jours. Le sujet n’est pas trivial car il s’agit de ce que l’on nomme une notion « cardinale », c’est à dire qu’elle est fondamentale mais difficilement définissable d’une manière autre qu’intuitive.
La question de la nature du vide fut donc d’abord philosophique avant de devenir scientifique.
Le vide est il une substance qui préexiste à la matière et au mouvement ou en découle t’il relationnellement ?

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Histoire de l’univers – Partie 4 : Le Modèle standard de la physique

aubergineUne particule élémentaire non observable directement
(elle ressemble peut être à cela !)

Le premier article [1] de cette série a présenté une ébauche du début de l’histoire de l’univers telle que la cosmologie moderne la conçoit.
Pour comprendre cette histoire, il est apparu nécessaire d’aborder le domaine de la physique des particules.
En effet, à ses instants initiaux, l’univers était constitué de particules dites « de base » à très haute énergie.
Ce domaine de la physique est décrit par un ensemble de théories regroupées sous le nom de « Modèle Standard ».

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Histoire de l’univers – Partie 3 : QED… Vous avez dit QED ?

richard-feynmanLe prix Nobel Richard Feynman, l’un des pères de la QED

L’article précédent a présenté les bases pour comprendre la physique des particules. En particulier, la représentation des interactions basée sur les diagrammes de Feynman a été introduite [1].

L’ElectroDynamique Quantique ou QED (acronyme anglo-saxon) est la branche de la physique des particules la plus aboutie avec plus de 50 années de mise au point.
Elle concerne les interactions électrons/photons et uniquement ces dernières.
Ces interactions permettent d’expliquer tous les phénomènes lumineux, magnétiques et électriques rencontrés dans la nature.

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Histoire de l’univers – Partie 2 : Introduction à la physique fondamentale (pour les nuls !)

atome-ludique

La première partie de cette série d’articles [1] a introduit le concept d’histoire de l’univers qui a eu un début et qui aura probablement une fin, le début de l’histoire est décrit dans la célèbre théorie dite du Big Bang.

Pour comprendre cette histoire, il est nécessaire d’aborder le domaine de la physique fondamentale ou physique des particules qui a créé un lien entre la relativité d’Einstein et la théorie quantique.
L’état des connaissances actuelles dans ce domaine est regroupé dans un ensemble de théories constituant le « Modèle Standard ».

La lecture de cet article ne nécessite aucune connaissance particulière, il a pour but de jeter les bases nécessaires pour comprendre le modèle standard qui sera présenté plus en détail dans l’article suivant.

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Histoire de l’univers – Partie 1 : Naissance et Topologie

JPP - Big Bang Cover - Pict

A la fin du 19e siècle, l’univers est considéré comme infini et statique, les étoiles ont toujours été là et elles sont éternelles.
Cependant, la mesure de la lumière des objets astronomiques lointains présente un décalage inexpliqué vers le rouge. Plus l’objet est éloigné, plus le décalage est important et ce dernier est constaté dans toutes les directions d’observation.

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Mille milliards de soleils

structure-de-l-univers-a-tres-grande-echelle

Grande nouvelle, pour la première fois dans l’histoire de ce blog, vous allez pouvoir réaliser vous même une expérience de physique.
Vous ne resterez donc plus simple lecteur d’un texte qui même avec un effort de vulgarisation et de pédagogie peut néanmoins rester relativement abstrait, vous allez entrer dans la peau d’un physicien !

Attention l’expérience va commencer…

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