Le modèle cosmologique remis en question par la mission Planck ?

Le mois dernier, j'ai eu la chance d'assister à la conférence de presse de l'ESA (Agence Spatiale Européenne) pendant laquelle les scientifiques qui ont travaillé sur la mission Planck ont dévoilé les résultats de quatre années de travail et d’observation. Le site Science étonnante a publié ce superbe article où l'on peut apprendre presque tout ce qu'il y a à savoir sur le sujet. J'ai donc rédigé celui-ci comme un article complémentaire ; je parlerai bien sûr du rayonnement fossile, mais je commencerai par expliquer comment on met au point un modèle physique, de façon générale. Je poursuivrai en parlant du modèle cosmologique standard et de sa possible remise en question par les résultats intrigants de la mission Planck. 

Le fond cosmologique diffus vu par Planck. Crédits : ESA and the Planck Collaboration

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Discussion sur l'écoulement du temps #1

Un calendrier cyclique Maya

Je savais que je devrais me lancer un jour ou l'autre dans cet article sur le temps. Le sujet a été traité de nombreuses fois, aussi ai-je longtemps hésité. Et puis surtout, quelque soit la direction prise, je me trouve immanquablement limité par mes connaissances. Aussi, j'aimerais profiter de ce billet pour exposer les quelques idées "classiques" auxquelles on se confronte lorsque l'on commence à s’intéresser au sujet, mais aussi pour créer ici une discussion autour de mes interrogations. En particulier, je suis fasciné par cette question : comment le temps s'écoule t-il au niveau des particules ? J'espère trouver quelques réponses en chemin !

Pour ceux qui ne se sont jamais posé la question

S'il vous ne vous  êtes jamais demandé ce qu'est le temps, c'est que vous êtes probablement bien trop sensé pour en perdre. Je vous invite cependant à prendre quelques minutes pour y réfléchir. Comment définiriez-vous le concept de temps ? C'est une notion tellement intuitive qu'elle parait évidente. Pourtant, le temps n'a pas une forme universelle, que ce soit d'un point de vue culturel, psychologique ou physique. Aujourd'hui, nous sommes habitués à représenter le temps comme une ligne allant du passé vers le futur. Mais de nombreuses autres cultures, passées ou contemporaines, envisagent le temps comme un cycle, souvent indéfiniment répété, ou une spirale. On s'imagine souvent l'avenir "devant soi", tournant le dos au passé. Mais certaines cultures voient le temps comme une ligne allant du futur vers le passé, l'Homme faisant face à ce qu'il voit et connait, c'est à dire le passé. L'avenir ne lui est pas connu : c'est donc qu'il est derrière lui !

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Réponse au Prof Moustache en dessins, épisode 1: le laser

Épisode 1, le laser

Vous connaissez sans doute le blog de Marion MONTAIGNE, "Tu mourras moins bête". Si ce n'est pas le cas, faites y tour, ça vaut VRAIMENT le coup! C'est drôle, instructif et les dessins sont très sympas. Cela fait un moment que je voulais bricoler une réponse pour signaler quelques inexactitudes mais par manque de temps et à cause de mon entorse du pouce, j'avais toujours remis ça à plus tard. J'ai finalement pris le temps ce matin de rédiger un premier épisode. C'est un peu brouillon, fait sur un coin de table et pris en photo sans flash avec mon portable (parce que je n'ai pas de scanner) mais j'essaierai de faire mieux la prochaine fois. En attendant, voici la réponse à son billet "Mardi d'hiver, laser" qu'il faut absolument lire auparavant, sinon on ne comprend rien et c'est nul. 

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La théorie de la relativité restreinte expliquée

1) Introduction 

Il y a, dans l'histoire de la Physique, des découvertes remarquables, des inventions extraordinaires et des Hommes de génie. Galilée a formulé les premières lois de la dynamique, Newton a (co)inventé le calcul différentiel et découvert la loi de la gravitation, Maxwell a mis en équations les phénomènes électromagnétiques.. Si tous ont permis des avancées majeures dans leur domaine, personne n'a révolutionné notre vision de l'univers comme Albert Einstein. Avec sa contribution fondamentale à la mécanique quantique (il obtiendra le prix Nobel en 1921 pour son explication audacieuse de l'effet photoélectrique) et sa théorie de la relativité (avec la célèbre équation E = mc²), il a fait basculé l'édifice de la physique dite "classique" et propulsé l'Homme dans un monde nouveau.

Représentation de la courbure de l'espace-temps due à la Terre

Son génie tient autant aux équations qu'il a écrites qu' à sa faculté hors du commun à voir les choses sous un angle nouveau. Pendant que Picasso réinventait l'espace et bouleversait la perspective, Einstein réinventait notre vision du monde. Avec des idées à la fois merveilleusement simples et terriblement folles, Einstein a été capable de dépasser ce que l'on tenait pour acquis depuis des siècles, de donner un cadre nouveau à la science, dans lequel les résultats des expériences prenaient un sens radicalement différent.

Ainsi, sa théorie de la relativité restreinte, publiée en 1905, dans laquelle il montre pour la première fois que le temps et l'espace sont des notions liées, est assez accessible. Ce qui l'est moins, c'est d'accepter ce que cela implique, par exemple, le fait que le temps s'écoule plus ou moins rapidement selon la vitesse ! Dix ans plus tard, il généralise les principes exposés dans la première version et publie sa théorie de la relativité générale, dans laquelle la force gravitationnelle devient une courbure de l'espace-temps.

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