Ère de Planck

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L'ère de Planck est située tout juste après le Big Bang (à gauche), mais avant l'ère de l'inflation (en) (en beige).

En cosmologie, l'ère de Planck (Max Planck) désigne la période de l'histoire de l'Univers au cours de laquelle les quatre interactions fondamentales (électromagnétisme, interaction faible, interaction forte et gravitation) étaient unifiées, c'est-à-dire qu'elles s'appliquaient en même temps, ce qui empêche de la décrire à l'aide de la relativité générale ou de la physique quantique, puisque ces théories sont incomplètes et ne sont valables que quand la gravitation et les effets quantiques peuvent être étudiés séparément.

Propriétés de l'ère de Planck[modifier | modifier le code]

Durée[modifier | modifier le code]

Dans l'hypothèse où l'expansion de l'Univers suit les équations prédites par la relativité générale (appelées dans ce contexte équations de Friedmann), et que le contenu matériel de l'Univers possède des propriétés ordinaires, l'ère de Planck est un phénomène très bref situé immédiatement après l'apparition de l'Univers à partir d'une singularité gravitationnelle. La durée de l'ère de Planck est alors de l'ordre de 10-43 seconde, c'est-à-dire le temps de Planck. La durée exacte de l'ère de Planck est, dans ce cadre, déterminée par le contenu matériel exact de l'Univers à ce moment-là. En pratique, et en l'absence d'une théorie physique offrant un cadre pertinent pour la décrire, il n'est pas possible de dire comment se déroule cette phase, ni de déterminer sa durée exacte, par le simple fait que les notions de temps et d'espace sont ici problématiques, et la valeur de 10-43 seconde n'est donnée qu'à titre indicatif. L'ère de Planck pourrait donc désigner la période d'Univers qui s'étendrait jusqu'à 10-43 seconde à compter de l'hypothétique instant zéro.

Énergie[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Énergie de Planck.

L'énergie de Planck équivaut à 10 milliards de milliards de fois l'énergie de masse d'un proton soit 1019 gigaélectronvolts (GeV).

Longueur[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Longueur de Planck.

La longueur de Planck, qui est égale à 17 ordres de grandeur de moins qu'un électron ou un quark, vaut 10-35 mètre.

Ère de Planck et mur de Planck[modifier | modifier le code]

Cet ensemble (temps de Planck, énergie de Planck et longueur de Planck) a été appelé « ère de Planck », et forme ce que l'on a nommé « mur de Planck », en hommage au physicien allemand Max Planck qui a notamment été récompensé par un prix Nobel de physique en 1918 pour sa découverte des quanta d'énergie.

Problématique[modifier | modifier le code]

La physique actuelle basée sur le modèle standard ne permet pas de décrire cette période car ce dernier néglige les effets de la gravitation. C'est une approximation tout-à-fait valable à nos échelles d'énergie mais incorrecte dans les instants qui ont suivi le Big Bang et pendant lesquels les effets gravitationnels étaient prédominants.

Une théorie plus évoluée est nécessaire. Elle fournirait une description quantique de la gravité comme pourraient peut-être l'être la gravité quantique à boucles ou la théorie des cordes, qui sont l'une et l'autre trop peu abouties pour être en mesure de décrire cette possible phase de l'histoire de l'Univers.

Notes et références[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

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Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]