Température de Planck

[elarwen]

D'après l'article de Barrau, Gorecki et Grain "Les microtrous noirs primordiaux" (Pour la Science n°372, octobre 2008), il existe une température maximale, anologue côté chaud du 0 absolu, située à 10^32 kelvins et nommée Température de Planck.

 

L'univers étant ce qu'il est, il n'échange pas de chaleur avec un extérieur, et contient donc une quantité de chaleur constante. Sa température actuelle d'environ 2,7 K est à peu près 4x10^31 fois plus basse que cette température de Planck. L'univers actuel est donc 40x10^30 fois plus volumineux qu'un univers à la température de Planck... Donc son "diamètre" est (40x10^30)^(1/3), soit environ 30 milliards fois plus élevé.

Un univers à la température de Planck aurait donc une taille de l'ordre de l'année-lumière!

Cette taille serait donc la ptaille minimale possible d'un univers contenant la quantité de chaleur constatée! Cette taille est bien loi, par exemple, de la Distance de Planck, de près de 50 ordres de grandeur...

Alors?

Quelle était la température de l'univers entre l'instant zéro et l'instant où son expansion l'a amené à cette taille ?

L'univers, plutôt que de naître d'un point, est-il né directement à cette taille? (hypothèse a priori délire)

La température étant de l'énergie, était-elle avant cette taille "condensée" en particules?

Par ailleurs, si cette taille est minimale, comment des fluctuations d'ordre quantique ont-elles pu créer en un temps raisonnable des structures aussi variées en densité que celles observationnellement constatées?

[Jeff Hawke]

En fait, pas plus que nous n'avons de physique qui fonctionne sous la taille de Planck, et avant le temps de Planck, et selon ce que tu dis, on aurait aussi une limite supérieure de température où notre physqiue échoue à décrire le monde...

 

Bref, la bouteille à l'encre.

[astrotophe]

Notre physique a très haute énergie n'est plus valable. Bon il faut créer une nouvelle physique. La notion de température a-t-elle encore une signification ?

 

Même avec une signification de la température, je pense que rien n'empêche d'avoir une plus grande température que celle de Planck mais nos lois physiques nous empêchent de la connaître.

[Hibou57]

D'après l'article de Barrau, Gorecki et Grain "Les microtrous noirs primordiaux" (Pour la Science n°372, octobre 2008), il existe une température maximale, anologue côté chaud du 0 absolu, située à 10^32 kelvins et nommée Température de Planck.

 

L'univers étant ce qu'il est, il n'échange pas de chaleur avec un extérieur, et contient donc une quantité de chaleur constante. Sa température actuelle d'environ 2,7 K est à peu près 4x10^31 fois plus basse que cette température de Planck. L'univers actuel est donc 40x10^30 fois plus volumineux qu'un univers à la température de Planck... Donc son "diamètre" est (40x10^30)^(1/3), soit environ 30 milliards fois plus élevé.

Un univers à la température de Planck aurait donc une taille de l'ordre de l'année-lumière! […]

Je n’ai pas trouvé d’autres sources que wikipédia (tant‑pis) : il semble que ce ne soit pas aussi simple ou directe que ça, et l’Univers aurait eu cette température seulement à partir d’une certaine période d’expansion (ou d’inflation plutôt ici).

 

Cette température maximale correspondrait à la température de l'Univers à l'instant qui marque la fin d'une période de l'ordre de 10-44seconde égale au temps de Planck, après le Big Bang, appelée ère de Planck.

Peut‑être qu’une partie de la réponse est dans ce « 10^-44 secondes ».

 

Sinon, je viens d’apprendre aujourd’hui qu’il existe une température maximale théorique, et je m’interroge justement aussi à ce sujet (et je suis arrivé sur ce sujet).

[Fred_76]

Si l'on considère que l'univers a une taille finie, même grande, par exemple comme celle calculée dans ce message, alors il devrait avoir un centre. Or la théorie de la relativité d'Einstein écarte toute notion de centre de l'Univers. Il y a donc un hic

 

Non ?

 

Mais bon, c'est vrai que ces concepts ne font rien avancer. Notre physique n'est pas encore arrivée à comprendre ces situations extrêmes (ni à comprendre les femmes d'ailleurs). Donc ce sujet est vraiment une bouteille à encre.

[Smith]

Si l'on considère que l'univers a une taille finie, même grande, par exemple comme celle calculée dans ce message, alors il devrait avoir un centre. Or la théorie de la relativité d'Einstein écarte toute notion de centre de l'Univers. Il y a donc un hic

 

Non ?

 

Mais bon, c'est vrai que ces concepts ne font rien avancer. Notre physique n'est pas encore arrivée à comprendre ces situations extrêmes (ni à comprendre les femmes d'ailleurs). Donc ce sujet est vraiment une bouteille à encre.

 

Taille finie ne signifie pas qu'il y ait un centre ou une limite.

Par exemple, si la courbure de l'espace est positive, l'univers pourrait être une hypersphère. Il faudrait alors s'imaginer que notre espace serait comme la "peau" d'une sphère : En avançant toujours dans la même direction on finirait par revenir à son point de départ. Le volume de cet univers serait donc fini, sans bord et sans centre.

http://fr.wikipedia.org/wiki/3-sph%C3%A8re

http://en.wikipedia.org/wiki/Shape_of_the_Universe

Modifié 18 mai 2013 par Smith