Noire et sombre

Matière noire et énergie sombre

Illustration de l’énergie noire (ou sombre) et de l’expansion de l’Univers. MARK GARLICK / SCIENCE PHOTO LIBRA / MGA / Science Photo Library via AFP. https://www.sciencesetavenir.fr/espace/univers/qu-est-ce-que-l-energie-noire-ou-energie-sombre-qui-accelere-l-expansion-de-l-univers_168370

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https://anr.fr/Projet-ANR-06-JCJC-0007

Les données astronomiques et observations récentes en cosmologie montrent que 95 % de la densité d’énergie de l’univers se trouvent dans un secteur sombre comprenant la matière noire, une forme de matière encore non identifiée, et l’énergie sombre dont l’origine est inconnue. La matière noire est responsable de l’aplatissement des courbes de rotation des galaxies. Elle agit aussi comme précurseur des grandes structures de l’univers. L’énergie sombre est responsable de l’accélération de l’expansion de l’univers. Comprendre les mécanismes sous-jacents à cette accélération est un des grands défis de la physique moderne. Ce problème est relié a celui de la constante cosmologique, une énigme qui date des premiers jours de la relativité générale. Ces deux formes d’énergie ont des conséquences cosmologiques fortes mais sont difficiles à détecter directement. […]

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Serge Haroche. La lumière révélée. Chap. 4. Les deux nuages de lord Kelvin. 2020.

L’une des plus célèbres conférences jamais données dans l’amphithéâtre tendu de velours rouge de la Royal Institution de Londres a sans doute été, en avril 1900, celle que lord Kelvin, l’éminent physicien anglais, consacra aux deux nuages sombres obscurcissant le ciel de la physique du XIXe siècle finissant. Son exposé commençait par la phrase : La beauté et la clarté de la théorie dynamique qui affirme que la chaleur et la lumière sont des modes du mouvement sont à présent obscurcies par deux nuages. Le premier de ces nuages concernait l’éther, le milieu dans lequel devait se propager la lumière dont nous avons rappelé les propriétés paradoxales. Le second portait sur la répartition de l’énergie entre les différents degrés de liberté dans un système en équilibre thermodynamique. Le premier nuage avait été révélé par le résultat négatif de l’expérience de Michelson cherchant à mesurer la vitesse de la Terre par rapport à l’éther. Le second se referait a un résultat absurde lorsque les physiciens cherchaient a calculer, a partir du principe d’équipartition de l’énergie, les propriétés spectrales nouvellement mesurées du rayonnement des corps chauffés. […] Même si lord Kelvin avait pointé du doigt les deux directions d’où allaient venir les grands changements, il était lui-même loin de soupçonner leur importance. Il devait sans doute penser que ces deux nuages ne faisaient que passer dans un ciel serein et que l’orage qu’ils annonçaient n’allait être que passager. […]

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Les grand changements évoqués par Serge Haroche sont bien-sûr les relativités restreinte et générale et la mécanique quantique…

Matière noire et énergie sombre : ces deux nouveaux « nuages » vont-ils conduire à de grands changement en sciences physiques ?

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