Cosmologie quantique

Cosmologie quantique - Définition et Explications

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Introduction

Chronologie du
Modèle standard de la cosmologie
WMAP 2008.png
  • Cosmologie quantique (?)
  • Ère de Planck (?)
  • Inflation cosmique
  • Préchauffage
  • Réchauffage
  • Ère de grande unification (Le concept d'unification est une notion centrale de la logique des prédicats ainsi que d'autres systèmes de logique et est sans doute ce qui distingue le plus...)
  • Baryogénèse
  • Transition électro-faible
  • Découplage des neutrinos
  • Ère leptonique
  • Nucléosynthèse primordiale (En 1948, l'astronome anglais Fred Hoyle développe une théorie selon laquelle les éléments chimiques se forment dans les étoiles. Cette théorie,...)
  • Transition matière-rayonnement
  • Recombinaison
  • Découplage du rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une particule porteuse.)
  • Âges sombres
  • Formation des grandes structures
  • Formation et évolution des galaxies (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec ce titre elle a connu deux existences, prenant par ailleurs la...)
  • Réionisation
  • Accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique, plus précisément en cinématique, l'accélération est une grandeur vectorielle...) de l'expansion
  • Destin de l'Univers :
    • Mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si on a pu parler de la mort dans un sens cosmique plus général,...) thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des...) de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.)
    • Big Crunch (En cosmologie, le Big Crunch est une des fins possibles à notre Univers. Analogiquement au principe du Big bang, certains scientifiques lancent la théorie du Big Crunch, c'est-à-dire l'effondrement de l'univers. Ce serait un "big-bang à...)
    • Big Rip (Le Big Rip (Grande déchirure en anglais) est un modèle cosmologique proposant un scénario inhabituel de la fin de l'univers. Il prédit que la densité de celui-ci se mettra à augmenter avec le temps, et ce malgré le...)
Disciplines concernées
  • Gravité quantique (La gravité quantique est la branche de la physique théorique tentant d'unifier la mécanique quantique et la relativité générale.)
  • Physique des particules (La physique des particules est la branche de la physique qui étudie les constituants élémentaires de la matière et les rayonnements, ainsi que leurs interactions. On...)
  • Relativité générale (La relativité générale, fondée sur le principe de covariance générale qui étend le principe de relativité aux référentiels non-inertiels, est une théorie relativiste de...)
  • Astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et l'étude des propriétés des objets de...)

La cosmologie quantique est la branche, aujourd'hui quelque peu spéculative (2006), de la cosmologie (La cosmologie est la branche de l'astrophysique qui étudie l'Univers en tant que système physique.) qui vise à décrire les premiers instants de l'univers en le considérant comme un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il est...) quantique, c'est-à-dire décrit par les lois de la mécanique quantique (La mécanique quantique est la branche de la physique qui a pour but d'étudier et de décrire les phénomènes fondamentaux à l'œuvre dans les systèmes physiques, plus particulièrement à...) et de la théorie quantique des champs (La théorie quantique des champs est l'application des concepts de la physique quantique aux champs. Issue de la mécanique quantique relativiste, dont l'interprétation comme théorie décrivant une...). Cette discipline peut être vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) comme une branche de la gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) quantique, quoique la connaissance d'une théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance...) quantique de la gravitation (La gravitation est le phénomène d'interaction physique qui cause l'attraction réciproque des corps massifs entre eux, sous l'effet de leur masse. Il s'observe au quotidien en raison de l'attraction terrestre qui nous...) ne soit pas indispensable pour certains résultats de la cosmologie quantique.

Historique

L'idée d'utiliser un formalisme basé sur une fonction d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle...) pour décrire l'univers tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) entier repose sur des travaux de John Archibald Wheeler et Bryce DeWitt à la fin des années 1960 (voir Équation (En mathématiques, une équation est une égalité qui lie différentes quantités, généralement pour poser le problème de leur identité. Résoudre l'équation consiste à déterminer toutes les façons de donner à certaines...) de Wheeler-DeWitt). Le sujet s'est surtout développé à partir des années 1980, en particulier grâce aux travaux de Jim Hartle et Stephen Hawking (Stephen W. Hawking, CH, CBE, FRS, FRSA, est un physicien théoricien et cosmologiste anglais, né le 8 janvier 1942 à Oxford. Hawking a été professeur de mathématiques...).

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