E2 Relativité Générale Cosmologique

Topique

L'élément central de ce modèle est constitué des équations du champ d'Einstein, qui intègrent déjà la constante cosmologique et constituent le fondement de toute la cosmologie moderne.

La métrique cosmologique standard, dérivée de ces équations, décrit un univers homogène et isotrope doté d'une courbure spatiale intrinsèque.

Les équations de Friedmann, quant à elles, sont obtenues en appliquant ces mêmes équations d'Einstein à un fluide cosmique parfait : la première est une équation d'énergie, qui relie le taux d'expansion de l'univers à sa densité totale et à sa courbure propre ; la seconde, l'équation de continuité, exprime la conservation locale de cette même énergie.

Le modèle standard suppose que cette courbure spatiale est exactement nulle, c'est-à-dire que l'univers est plat. Cette hypothèse est confirmée par les anisotropies du fond diffus cosmologique avec une précision de seulement quatre dixièmes de pour cent : il ne s'agit pas d'une simple hypothèse de commodité, mais d'une prédiction vérifiée avec une grande exactitude. Ainsi, depuis les équations de champ d'Einstein qui ouvrent ce document jusqu'à la courbure nulle vérifiée qui le conclut, en passant par la métrique cosmologique standard et les équations de Friedmann, la relativité générale cosmologique permet à ce même ensemble d'équations, écrites pour décrire la gravité en général, de prédire avec une précision énorme la forme géométrique exacte de l'univers tout entier.

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