La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

De la Cosmogonie à la Cosmologie Pascal Ripoche, CPPM, Luminy, Marseille.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "De la Cosmogonie à la Cosmologie Pascal Ripoche, CPPM, Luminy, Marseille."— Transcription de la présentation:

1 De la Cosmogonie à la Cosmologie Pascal Ripoche, CPPM, Luminy, Marseille

2 Cosmogonie et Cosmologie Dou vient lunivers ? Quest-ce que lunivers ? Comment va évoluer lunivers ?

3 DAristote à Newton Aristote ( av JC) Aristote ( av JC) Première cosmologie, identification de lunivers à un espace géométrique. Univers fini géocentrique composée de sphère céleste ; la sphère représente la perfection divine. Les étoiles sont parfaites et immuables. Copernic ( ) Copernic ( ) Tycho Brahé ( ) Tycho Brahé ( ) Univers fini géocentrique avec des planètes tournant autour du soleil et le soleil tournant autour de la terre. Galilée ( ) Galilée ( ) Kepler ( ) Kepler ( ) Système solaire héliocentrique dans un univers infini. « Tu as fixé la terre, ferme et immobile. » Bible, psaume 93

4 DAristote à Newton Newton ( ) Newton ( ) Théorie de la gravitation Lunivers est lespace euclidien infini à trois dimensions. Les astres sont mus par la gravité. Le temps est absolu. « Lespace est de durée éternelle et de nature immuable, et ce parce qu'il est l'effet émanant d'un être éternel et immuable. Si jamais lespace n'avait pas existé, Dieu, à ce moment-là, n'aurait été présent nulle part... » (Newton, De Gravitatione).

5 De La Relativité générale au Big-bang 1916 Einstein : Relativité générale 1916 Einstein : Relativité générale Univers : espace-temps (espace à 4 dimensions) courbé par lénergie et la matière. Univers : espace-temps (espace à 4 dimensions) courbé par lénergie et la matière. Interdépendance du temps et de lespace. Interdépendance du temps et de lespace. Hypothèse : Univers homogène et isotrope. Hypothèse : Univers homogène et isotrope. La théorie est dynamique et instable (lespace-temps évolue au cours du temps). La théorie est dynamique et instable (lespace-temps évolue au cours du temps). Ajout de la Constante Cosmologique pour obtenir un Univers stable et éternel. Ajout de la Constante Cosmologique pour obtenir un Univers stable et éternel Alexandre Friedmann : l'Univers est dynamique, en expansion, et né d'une explosion initiale Alexandre Friedmann : l'Univers est dynamique, en expansion, et né d'une explosion initiale Edwin Hubble : Découverte de lexpansion de lunivers 1929 Edwin Hubble : Découverte de lexpansion de lunivers Plus les galaxies sont lointaines plus elles séloignent rapidement. Plus les galaxies sont lointaines plus elles séloignent rapidement Georges Lemaître : Théorie du Big-bang Georges Lemaître : Théorie du Big-bang. « les résultats concernant un monde non-stationnaire contenus dans les travaux de Friedmann me semblent douteux » (Einstein).

6

7 La Relativité Générale Espace(3 dimensions)-temps(1 dimension) Espace(3 dimensions)-temps(1 dimension) Lénergie et la matière courbent lespace- temps. Lénergie et la matière courbent lespace- temps. Courbure moyenne de lunivers densité moyenne dénergie dans lunivers. Courbure moyenne de lunivers densité moyenne dénergie dans lunivers. Densité critique Ω c de courbure nulle Densité critique Ω c de courbure nulle Ω = Ω c Courbure nulle Espace euclidien Espace ouvert, fini ou infini Somme de angles dun triangle = 180° Ω > ΩcΩ > ΩcΩ > ΩcΩ > Ωc Courbure positive Espace sphérique Espace fermé et fini Somme de angles dun triangle > 180° Ω < ΩcΩ < ΩcΩ < ΩcΩ < Ωc Courbure négative Espace hyperbolique Espace ouvert, fini ou infini Somme de angles dun triangle < 180°

8 Mesure de la courbure Ω Ωc Courbure nulle Ω Ωc Avec matière uniquement

9 Mesure de la densité Etude des grandes structures Rotation de galaxies Matière baryonique 4% Matière noire 26% Accélération de lexpansion Mesure de lexpansion grâce aux supernovae Energie noire 70% Rayonnement < 1% Lensing : déviation de la lumière par les amas de galaxies CMB Ω totale Ωc

10 Matière noire et énergie noire Energie noire 70% Gravitationnellement répulsive Gravitationnellement répulsive Où : partout Où : partout Densité : faible mais homogène Densité : faible mais homogène constante cosmologique ? constante cosmologique ? Energie du vide ? Energie du vide ? … Matière noire 26% Agglomération par gravité Agglomération par gravité Où : autour des galaxies et des amas de galaxies Où : autour des galaxies et des amas de galaxies Densité : localement forte Densité : localement forte Observations indirectes uniquement De très nombreux modèles existent

11 Il était un fois notre Univers… Un début ? Un début ? Big-bang : singularité mathématique sans temps ni espace Pas de théorie quantique de la relativité pas de description de la gravité juste après le Big-bang! Une Fin? Nature de lénergie noire? Une Fin? Nature de lénergie noire? Constante Cosmologique ou énergie du vide expansion infinie, dilution de lunivers Et sinon…

12 Univers fini ou infini? Dépend de la topologie de lunivers : Courbure positive Courbure positive univers fini univers fini Courbure Nulle Courbure Nulle 18 topologies possibles dont 6 fermées (finies) Avec ou sans bords? Courbure négative Courbure négative Une infinité de topologies possibles dont certaines fermées Licosaèdre : espace hyperbolique fini Lhypertore : espace euclidien fini

13 Conclusions Cosmologie moderne : Relativité générale Formation des étoiles et de galaxies Formation des étoiles et de galaxies Fond diffus cosmologique Fond diffus cosmologique Expansion de lunivers Expansion de lunivers Energie noire et matière noire ? Energie noire et matière noire ? Topologie de lUnivers ? Topologie de lUnivers ? Problème de la singularité initiale Problème de la singularité initiale

14 Et au-delà ? Au-delà de la relativité ? Relativité quantique Relativité quantique Une théorie plus large ? Une théorie plus large ? Théorie des cordes ? Théorie des cordes ? Dimensions supplémentaires ? Dimensions supplémentaires ? Toujours plus de questions, mais une demeure : Pourquoi lunivers ? Dieu ! Le Hasard ! Ou …


Télécharger ppt "De la Cosmogonie à la Cosmologie Pascal Ripoche, CPPM, Luminy, Marseille."

Présentations similaires


Annonces Google