La glace qui gèle et l'univers qui s'étend express

Original: "Freezing lakes as analogue models of $$\Lambda$$CDM cosmology and beyond"
arXiv:2602.24019 · 2026-02-27 · CC0 1.0 · 1 min
La croissance de la glace sur un lac est décrite par les mêmes formules que l'expansion accélérée de l'univers.

En hiver, un lac se couvre de glace – et ce processus simple s'avère être un modèle vivant de l'expansion de l'univers. L'épaisseur de la glace augmente selon la même loi mathématique que les distances entre les galaxies lointaines.

Le secret réside dans le mouvement de l'eau sous la croûte de glace. Lorsque les couches chaudes remontent et que les couches froides descendent, cette circulation apporte de la chaleur à la glace qui se forme. Une terme supplémentaire apparaît alors dans les équations, qui se comporte exactement comme l'énergie noire – une force invisible constante qui fait fuir les galaxies en accélération. Dans le lac, cette « énergie » ralentit la croissance de la glace, tandis que dans le cosmos, elle pousse au contraire l'expansion.

Il est étonnant que la formule de ce scénario ait été écrite pour la première fois par le physicien Josef Stefan dès 1891, alors qu'il étudiait la formation de la glace sur les étangs. Aujourd'hui, la même équation est à la base des modèles qui prédisent le destin de tout l'univers.

L'équation de Stefan, dérivée pour la simple glace, est aujourd'hui utilisée même pour calculer le refroidissement de la surface de Mars.

Scientifiques
Ludwig BoltzmannRudolf ClausiusEmmy NoetherAlbert EinsteinAlan GuthAlexander Friedmann
Notions
constante cosmologique constante de flux convection flux de chaleur principe d'Archimède équation de Boltzmann hydrodynamique Deuxième loi de Newton loi de Hooke lambda cdm cosmologie inflationnaire équations de Friedmann lois de Newton Équations de Navier-Stokes évolution temporelle conservation de l'énergie homogénéité cosmologique propriétés de la glace équation d'onde univers en expansion