Bonjour,

Tout d'abbord, je tiens à m'excuser si ma question a été posée de nombreuses fois ou si elle n'a pas beaucoup de sens, je n'ai pas un niveau très avancé en physique.

J'aimerais savoir savoir si la somme de toute l’énergie présente dans l'Univers, que çe soit sous forme d'energie chimique, electrique, mecanique etc... ou sous forme de matière (<math>\(E=mc^{2}\)</math>) est restée constante depuis le Big Bang ou si elle diminue.

Je me le demande car je sais que dans tout Transfer d'energie il y a des pertes en chaleur mais cette chaleur est aussi de l'energie thermique donc est-elle réellement "perdue" ?

Je vous remercie pour vos réponses

J'ai lu un article (initialement dans Scientific American, et qui a été traduit dans Pour la Science), qui parlait de ça. L'idée que j'ai retenue était que la conservation de l'énergie ne s'appliquait pas vraiment à l'univers entier, parce qu'on définit en général un système par une frontière distinguant le dedans du dehors, et que celle de l'univers n'en est pas vraiment une...

Il y avait aussi des explications sur des problématiques liées au décalage vers le rouge de la lumière (la longueur d'onde augmente avec l'expansion de l'espace lorsque la lumière s'y propage, hors plus la longueur d'onde est courte, plus la lumière transporte d'énergie, il semble qu'il y ait de l'énergie perdue en route...).

Si je retrouves la référence, je te la donne.

EDIT : correction de l'erreur indiquée dans le post ci-dessous

Je te remercie pour ta réponse Duarna,
Je pense que tu a fait une petite faute de frappe lorsque tu dit que la longueur d'onde diminue avec l'expansion de l'espace car elle devrait plutôt augmenter non ? ( c'est la fréquence qui diminue ) mais c'est une idée très intéressante. D'ailleurs, est-ce que l'expansion de l'Univers "consomme" de l'Energie ?

Bonjour,

L'article en question, aussi bien en version française que anglaise semble être en accés payant .
Personnellemnt ., je n'ai trouvé en accés libre qu'un résumé dont on ne peut rien tirer pour se faire une éventuelle opinion.

version française
http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/ [...] gie-25676.php

version anglaise
http://www.scientificamerican.com/arti [...] eaking-energy

Pour ce qui est du décalage lié à l'exoansion de l'univers , je ne pense pas que ce soit uniquement cela qui permette la justification d'une éventuelle remise en cause de la conservation de l'énergie.
C'est un effet identifié finalement depuis que les premiers modèles cosmologiques de l'expansion de l'univers existent.
Trés sommairement, si <math>\(R(t)\)</math> est le facteur d'expansion ( l'expression dépend du modème cosmologique ; en théorie Standart , modéle Einstein De Sitter<math>\(R \sim t^{2/3}\)</math> )
l'energie du photon par rapport à un instant de référence varie comme <math>\(E_{\nu}= E_{\nu_0}\frac{R(t)}{R(t_0}\)</math>
La conservation du nombe de photons , d'un volume initial <math>\(V_0\)</math> à un volume <math>\(V\)</math> dû à l'expansion <math>\(n=n_0 ( \frac{R_0}{R} )^3\)</math>
On en déduit que l'évolution de la densité d'énergie des photons devraient être en <math>\(\sim ( \frac{R_0}{R} )^4\)</math> , diminution mais pas nécess&airement disparition.

question, pour laquelle il n'y a aucune réponse claire,je pense,

L'idée que tu soulèves d'une "consommation " par l'expansion elle-même existe chez certains chercheurs ( en tout cas de ce qu j'ai pu lire sans pouvoir vraiment juger)

En l'état des connaissances , est -on vraiment capable d'évaluer le bilan énergétique de l'univers, alors que, aujourd'hu,i l'essentiel semble d'origine mal ou inconnue .

Energie du vide, matière sombre, nouvelle approche de la constante cosmologique , etc.. beaucoup d'incertitudes pour savoir comment intervient l'étirement des ondes par l'expansion dans tout cela.
.

Merci pour cette réponse

J'ai encore une question : en fait, je ne comprend pas bien pourquoi l'expansion de l'Univers entraine une augmentation de la longueur d'onde des photons. Car il me semble que la taille de l'univer augmente mais pas celle des corps qui le constititue..
est-ce que si l'on agrandi la taille d'une cuve à onde, on observe une élongation de la longueur d'onde ?

En fait, les ondes se propagent dans le vide en s'en servant comme "support". Lorsque que l'univers est en expansion, c'est le support qui grandit sous l'onde, donc l'onde est en quelque sorte agrandie et sa longueur d'onde est plus grande. Pour faire une métaphore, c'est un peu comme si tu traçais une sinusoïde sur un vêtement élastique que tu étires : la longueur d'onde de ta sinusoïde va être plus grande après la déformation qu'avant, parce que l'espace qui supporte ta sinusoïde (le vêtement) est entré en expansion.

La quantité d'énergie totale dans l'Univers est nul.

Le théorème de Noether relie la conservation de l'énergie à l'invariance par translation dans le temps du système physique considéré. (Contrairement à ce qui est souvent imaginé, ce n'est pas un postulat.)

La métrique FLRW, celle utilisée dans le modèle standard de la cosmologie, couple l'espace et le temps en introduisant un facteur d'échelle, ce qui est nécessaire pour avoir un univers en expansion (ou contraction). Cela brise l'invariance par translation dans le temps, et l'énergie n'est donc plus une quantité intéressante. La conservation se fait sur un objet un peu plus compliqué, le tenseur énergie-impulsion.

Inversement, en mécanique classique (métrique euclidienne) ou en relativité restreinte (métrique de Minkowski) l'énergie se conserve.