Suite de la vidéo de la semaine dernière, où l’on examine cette fois les différents modèles susceptibles d’expliquer l’expansion accélérée.

Petit point vocabulaire : vous avez peut-être senti mes hésitations quant aux choix des mots pour désigner les « machins » (techniquement des champs) qu’on met dans le tenseur énergie-impulsion. Substance ? Forme de matière ? Il me semble qu’on réserve en général le terme de matière à de la matière ordinaire (qui a de la masse et prend du volume, d’après wikipédia). Par exemple on ne l’emploie pas pour des photons. Substance alors ? Bref, j’ai été un peu embêté par le fait de ne pas avoir un terme générique adéquat. J’ai utilisé un mix de tout, j’espère avoir fait ressortir l’idée.

D’ailleurs je n’ai pas évoqué de façon plus précise quels types de champs pourraient coller avec une équation d’état à w=-1, par exemple les champs de type quintessence invoqués par exemple pour expliquer l’inflation primordiale (qui peut se voir comme un scénario d’expansion accélérée transitoire).

Au sujet des densités, j’ai choisi de conserver la notation « rho » mais de m’en tenir aux densités d’énergie. Une façon de comprendre l’hypothèse P=0 de la matière froide, c’est de penser à l’énergie cinétique typique des molécules d’un gaz (en \(mv^2\)) et de la comparer à leur énergie de masse (\(mc^2\)). L’hypothèse de matière non-relativiste (\(v << c\)) revient alors à négliger la pression par rapport à l’énergie de masse, chose qu’on ne peut plus faire avec de la matière relativiste.

Autre point vocabulaire : j’ai utilisé dans la première vidéo le terme « Big Rip » pour désigner le destin d’une expansion éternelle non-accélérée. A priori on utilise plutôt ce terme pour le cas de l’énergie fantôme, où pour le coup on a vraiment une divergence en temps fini. Dans le cas d’une expansion accélérée type constante cosmologique, on aurait un refroidissement de plus en plus rapide mais une matière qui pourrait rester agglomérée en ilots.