Le découplage des particules

Considérons un ensemble de particules identiques N en interaction, autre que gravitationnelle, avec d'autres particules et ceci dans un univers en expansion. Le laps de temps séparant deux interactions est inversement proportionnel au nombre de particules N par unité de volume, c'est-à-dire à leur densité numérique. En effet, si les particules N sont très concentrées, la durée entre deux interactions successives sera plus courte que si elles sont très diluées. Tant que cette durée est relativement courte (inférieure à l'âge de l'univers), les particules N sont en équilibre avec les autres espèces présentes et sont à la même température. Or avec l'expansion, le volume de l'univers augmente alors que le nombre total de particules N reste fixe, donc leur densité diminue. Il arrivera un moment où l'intervalle de temps entre deux interactions sera si grand (plus grand que l'âge de l'univers) que l'on peut considérer les particules N comme "gelées", c'est-à-dire sans aucune interaction avec les autres particules présentes dans l'univers. C'est le découplage.

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