Ère de Planck

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher
Page d'aide sur l'homonymie Pour les articles homonymes, voir Planck.
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.

Il est tout de même important de bien noter l'hypothèse qui a été faite. En effet, la relativité générale ne décrivant que l'une des 4 forces fondamentales, elle est donc mathématiquement vraie mais physiquement fausse et ne peut espérer décrire la réalité à cet époque de l'univers par le biais de ce modèle.

Le Big Bang considéré comme "instant 0" est né d'une extrapolation des équations de la relativité générale, donc sans prendre en compte les 3 autres forces qui ne sont alors plus négligeables. Le mur de Planck peut alors être simplement décrit comme étant l'instant à partir duquel nos modèles standards ne permettent plus de connaître ce qui précède.

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 ne permet pas d'appréhender la façon dont les 4 forces fondamentales interagissent à ces niveaux d'énergies.

Une théorie plus évoluée permettant d'unifier ces forces est nécessaire, 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]

Document utilisé pour la rédaction de l’article : document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Sur les autres projets Wikimedia :

Articles connexes[modifier | modifier le code]