6 mystères non résolus de la physique

L'univers regorge de mystères inexpliqués (Source de l'image: NASA)

Selon la légende scientifique, le physicien britannique Lord Kelvin affirmait en 1900 que la physique ne découvrait plus rien à cette époque et que, par la suite, la science ne pourrait être perfectionnée qu'avec des mesures de plus en plus précises. Cependant, il a fallu quelques décennies pour que la déclaration de Kelvin soit réfutée.

Au cours de la première moitié du vingtième siècle, les fondements de la physique quantique ont commencé à être construits par des noms aussi puissants que Einstein, Planck, Bohr et Heinsenberg. Après cela, personne ne s'est risqué à répéter que nous savons déjà tout sur l'univers. Et, de plus en plus, les progrès scientifiques ouvrent de nouveaux domaines qu’il faut comprendre.

Tu veux un test? Car alors nous allons à certains mystères qui ne sont pas encore complètement compris par la science.

1. L'énergie noire et notre univers

Même si la gravité pousse tout au centre de notre univers, elle continue de s'étendre. Pour expliquer cela, les astrophysiciens ont suggéré la présence d'une énergie invisible qui s'oppose à la force de gravité.

Connue sous le nom d’énergie noire, cette constante cosmologique est considérée comme une propriété inhérente de l’espace lui-même. À mesure que l'espace se développe, plus d'espace est créé et donc plus d'énergie sombre.

Et pas seulement ça. D'après les observations du taux d'expansion de l'univers, les scientifiques estiment que plus de 70% de l'univers est composé d'énergie noire. Cependant, personne ne sait comment déterminer la présence de cette énergie.

2. La matière noire constitue 84% de l'univers

Une dernière curiosité pour notre univers: 84% de la matière présente dans notre univers n'émet ni n'absorbe de lumière. La matière noire, comme on l'appelle, ne peut être vue directement et ne peut pas encore être détectée indirectement. Cependant, les scientifiques croient en l'existence de cette matière grâce aux effets gravitationnels agissant sur le rayonnement et la structure de l'univers, ainsi que sur la matière visible.

Matière bleu foncé entourant la voie lactée (Source de l'image: ESO / L. Sidewalk)

On pense que ce type de matière est composée de particules appelées WIMP, ce qui signifie "Particules massives faiblement interagissantes", en traduction libre. Cependant, jusqu'à présent, aucune de ces particules n'a été détectée.

3. Y a-t-il des univers parallèles?

Expansion et création de nouveaux univers: le X rouge indique la fin de l'inflation (Source de l'image: commence avec un bang)

Et comme si nous n’avions plus assez de problèmes ici sur Terre, les scientifiques ont proposé le concept de multivers, c’est-à-dire que plusieurs univers parallèles coexistent sans contact. Si vous voulez en savoir plus sur l’une des théories qui sous-tend cette idée, lisez l’article intitulée «Univers parallèles: qu’est-ce que c’est?"

4. Pourquoi y a-t-il plus de matière que d'antimatière?

C’est l’une des questions dont la réponse est loin d’être posée. Nous savons que lorsqu'une particule de matière rencontre sa contrepartie, les deux disparaissent. Cependant, beaucoup pensent que durant le Big Bang, la même quantité de matière et d'antimatière s'est formée.

Mais si cela se produisait réellement, les protons auraient été annihilés avec des antiprotons, des neutrons avec des antineutons, etc. L'univers n'aurait pas été créé et vous ne seriez pas ici pour lire cet article. On spécule donc qu'il y a beaucoup plus de matière que d'antimatière dans l'univers. Mais si cela est vrai, personne ne peut expliquer comment ou pourquoi tout s'est passé ainsi.

5. Le destin de l'univers

L'univers est en expansion. Mais ce processus aura-t-il une fin? Eh bien, il y a quelques réponses à cette possibilité, et cela dépend fondamentalement d'une variable dont la valeur est inconnue: la mesure de la densité de matière et d'énergie dans l'espace. A partir de cela, il serait possible de définir clairement la forme de l'univers.

L'énergie sombre peut définir l'avenir de l'univers (Source de l'image: NASA)

L’univers peut être fermé, comme la forme d’une sphère, et s’il n’ya pas d’énergie sombre, il commencera à se contracter à nouveau, à l’inverse du processus du Big Bang appelé Big Crunch. Si l'énergie sombre existe, cet univers sphérique se développera éternellement.

Alternativement, l'univers peut être incurvé et ouvert, comme la surface d'une selle d'équitation. Si tel est le cas, l'univers pourrait se diriger vers deux processus appelés Big Freeze et Big Rip, c'est-à-dire que son accélération finira par détruire les galaxies et les étoiles, en laissant une matière froide et abandonnée. Ensuite, l'accélération deviendrait si forte qu'elle pourrait même dépasser la force qui maintient en place les éléments d'un atome, le détruisant complètement.

Chronologie de notre univers depuis ses débuts (Source de l'image: NASA)

Enfin, l'univers peut avoir une structure plane, semblable à une table qui se développe dans toutes les directions. Si l’énergie noire n’existe pas dans ce modèle, l’univers réduirait lentement l’accélération de son expansion jusqu’à son arrêt complet. Mais si l’énergie sombre existait, tout serait détruit avec le Big Rip.

6. Les mesures détruisent les ondes quantiques

Le monde subatomique est étrange. Les lois de la physique sont différentes et tout se comporte étrangement selon nos normes. Pour commencer, les particules ne se comportent pas comme de petites sphères, mais comme des ondes occupant une certaine zone. Ainsi, des propriétés telles que l'emplacement et la vitesse d'une particule sont mesurées selon des probabilités, une plage de valeurs que la particule peut occuper.

Cependant, l'inattendu se produit lorsque quelqu'un tente de mesurer avec précision l'une de ses propriétés: la particule n'est plus une fonction d'onde mais un seul emplacement ou une seule vitesse, par exemple. Mais comment et pourquoi cette vague se brise, personne ne le sait.

Source: Les petits mystères de la vie

* Initialement posté le 05/07/2012.