Un univers en expansion sans matière noire ni énergie sombre

[Skitaro]

Bonjour,

Ce titre qui va à l'encontre de la cosmologie moderne dans sa forme la plus acceptée n'est pas de moi mais d'un article qui vient d'être publié sur arxiv, voir ici: http://arxiv.org/abs/1212.1110

Voivi un article qui relate en français le contenu de cet article,

http://drericsimon.blogspot.be/2012/...our-faire.html

Je poste rarement sur futura, mais là j'avoue que cette news m'a très intrigué et que je serais curieux d'avoir l'avis de spécialistes, car ça dépasse mon domaine de compétence

@+
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[kalish]

C'est une hypothèse intéressante, je ne suis pas un expert, elle me parait simple, ça m'étonne qu'elle n'ait pas été exposée avant, elle est aussi un peu bizarre non? Elle introduit un espèce de temps absolu, le temps de friedmann où la constante cosmologique existe et un autre temps "propre" pour l'obseravteur. Ca me parait faut à la base car l'équation d'Einstein avec constante cosmologique est vraie quelle que soit le système de coordonnée, je me demande si c'est vraiment légal de réécrire une équation avec constante comme une équation sans constante avec d'autres coordonnées. C'est d'autant plus dur à faire que la véritable expression de la métrique dépendra de la constante... N'y a-t-il pas aussi un risque de remettre en cause les modèles stellaires en plus des modèles cosmologiques? La prise en compte de durée différentes "apparentes" devraient aussi signifier que les galaxies lointaines ne tournent pas à la vitesse que l'on croit à moins d'avoir évalué leurs tailles incorrectement (et encore). Or les courbes de rotation des galaxies sont déjà assez solides et utilisées dans les observations de matière noire. Je pense qu'on se serait aperçu que les galaxies n'obéissaient pas à un "vrai redshift du à l'expansion".
Mais comme j'ai dit je ne suis pas un expert.

[kalish]

j'ai rapidement relu l'article et je trouve son idée incompréhensible, il dit que si on considère que l'espace est plat alors le temps propre se comporte d'une certaine manière et on n'a plus besoin d'énergie sombre ni de matière noire...c'est bizarre, a priori on peut changer de systeme de coordonnées local mais pas décider de changer la topologie de tout l'univers.

[pithut]

j'ai rapidement relu l'article et je trouve son idée incompréhensible, il dit que si on considère que l'espace est plat alors le temps propre se comporte d'une certaine manière et on n'a plus besoin d'énergie sombre ni de matière noire...c'est bizarre, a priori on peut changer de systeme de coordonnées local mais pas décider de changer la topologie de tout l'univers.

si l'espace peut être considéré comme plat, alors on pourrait utiliser la géométrie euclidienne pour mesurer les distances, à savoir, la triangulation serait utilisable pour n'importe quelles distances...d'ailleurs ne dit-on pas que un GPS utilise une triangulation (trois angles)...deux points de vue nécessitant un troisième pour avoir une localisation précise...

[A voir en vidéo sur Futura]

[xxxxxxxx]

bonjour

merci pour les liens

théorie interressante

plus d'avis de spécialistes ?

cordialement

[ansset]

si l'espace peut être considéré comme plat, alors on pourrait utiliser la géométrie euclidienne pour mesurer les distances, à savoir, la triangulation serait utilisable pour n'importe quelles distances...d'ailleurs ne dit-on pas que un GPS utilise une triangulation (trois angles)...deux points de vue nécessitant un troisième pour avoir une localisation précise...

il me semble que le GPS utilise plus de 3 satellites pour optimiser sa réponse.

[ansset]

j'ai lu aussi.
"L'hypothèse faite est que l'écoulement du temps pour un observateur dans l'Univers est variable, il est différent de l'écoulement de temps de référence qui apparaît dans les équations de Friedmann-Lemaître.
Par la suite, il calcule quelle est la valeur de cette variation de temps propre pour que l'Univers apparaisse toujours plat pour l'observateur (k=0) (ce qui est mystérieusement observé et qui a conduit à introduire le modèle inflationnaire).
A partir de cette conjecture très simple (la courbure k est forcément égale à 0), Pierre Magain reprend l'équation de Friedmann-Lemaître est déduit la relation entre le flux de temps de référence et le flux de temps propre."

partir du "principe/axiome" que l'univers est plat conduit effectivement à des conclusions étonnantes.
simplement, l'article ne dis pas en quoi cela est conforme aux observations mais l'affirme.
bref je manque d'info pour y comprendre vraiment qcq chose.

[Skitaro]

Bonjour,

En relisant l'article, je ne le comprends pas comme vous. Dans un premier temps il ne fait aucun a priori sur la courbure de l'univers mais constate simplement que les observations (notamment via le CMB) montrent que l'univers est plat. DE LA, il calcule quel doit être le facteur reliant notre temps propre à celui d'un hypothétique observateur extérieur afin que la courbure de l'univers nous APPARAISSE plate. Une des questions que je me posais en ouvrant ce topic, est en fait de savoir dans quelle mesure la courbure de l'univers dérivée à partir du CMB est dépendant d'un modèle cosmologique initial?

Enfin j'ai noté que plus loin dans le papier, Magain montre que dans le cadre de sa théorie, l'univers doit être ouvert, si l'on veut parvenir à expliquer la dynamique des galaxies dans les amas, sans matière noire. Je comprends par ailleurs que dans le cas d'un univers fermé, selon cette théorie on devrait alors observer des vitesses des galaxies dans les amas qui seraient plus petites que celles calculées dans un cadre newtonien en considérant uniquement de la matière baryonique ("visible"). Il y aurait alors en quelque sorte trop de matière observée.

En résumé, cette théorie prédirait un univers ouvert, mais nous observateurs ,serions leurrés, car vivant dans un référentiel qui nous le fait apparaître comme plat, ce qui me semble aussi une drôle de coïncidence.

Mais je le répète n'étant pas spécialiste, il est ptobable que j'interprète tout cela de manière erronée

[invite23876543123]

Petite version à moi : l'Univers de courbure topologique est soit -1 soit 0 soit 1 et pour cause les observations montrent qu'on est proche de 0 (Univers plat) !!!

[ansset]

tout le monde y va de ces même mots dans ce fil, mais semble y mettre sa propre définition derriere
ce n'estsurtout pas un reproche , je m'inclus dans l'ensemble

j ai bien lu que l'auteur de la théorie par du postulat que l'univers est plat, et cherche ( légitimement ), si son hypothèse tient la route ou pas.
je pense qu'il le fait sans malhonneté du tout.
le pb pour moi, c'est que le texte est trop court, et j'ai parfois du mal quand il passe d'un point à un autre.

[invite6754323456711]

En relisant l'article, je ne le comprends pas comme vous. Dans un premier temps il ne fait aucun a priori sur la courbure de l'univers mais constate simplement que les observations (notamment via le CMB) montrent que l'univers est plat.

C'est son analyse du rapport local/global basé sur une recherche d'un rapport entre temps propre et temps coordonné qui interpelle. Temps propre notion physique - temps coordonnée interprétation mathématique pour exprimer un point de vue.

Le biais est à chercher, en mon sens, dans ses a-priori sur lesquels il bâti son raisonnement.


Patrick

[invite23876543123]

Peut-être que ses a priori apparaissent dans le résumé :

Assuming that observers located inside the Universe measure a proper time which is different from the time appearing in the Friedmann-Lemaitre equation, and determining this proper time such that the Universe always appears flat to these observers, we derive a simple cosmological model which allows to explain the velocity dispersions of galaxies in galaxy clusters without introducing dark matter. It also explains the present acceleration of the expansion without any resort to dark energy and provides a good fit to the observations of distant supernovae. Depending on the present value of the matter-energy density, we calculate an age of the Universe between 15.4 and 16.5 billion years, significantly larger than the 13.7 billion years of the standard LambdaCDM model. Our model has a slower expansion rate in the early epochs, thus leaving more time for the formation of structures such as stars and galaxies.

Je vais essayer de traduire :

"Nous assumons que les observateurs localisés à l'intérieur de l'Univers mesurent un temps propre qui devient le temps apparaissant dans FLRW, et nous déterminons ce temps propre tel que l'Univers apparait toujours (flat ?) pour les observateurs, nous dérivons un simple modèle cosmologique qui essais d'expliquer la célérité de la dispersions des galaxies dans les fragments de galaxie sans introduire de matière noire. C'est donc expliquer la présente accélération de l'expansion sans énergie noire et prouvons une bonne synchronisation de l'observation de la distance des supernovas. Tout dépend de la densité d'énergie-matière, nous calculons un age de l'Univers entre 15,4 et 16,5 milliard d'années, significativement large pour le 13,7 milliard d'années du modèle standard . Notre modèle est un écart d'une lente expansion déjà à nos époques, Donc cela laisse plus de temps pour former les structures (de l'Univers ?) et les étoiles des galaxies"

Bon c'était chaud ouf !

[ansset]

Peut-être que ses a priori apparaissent dans le résumé :

"Nous assumons que les observateurs localisés à l'intérieur de l'Univers mesurent un temps propre qui devient le temps apparaissant dans FLRW, et nous déterminons ce temps propre tel que l'Univers apparait toujours (flat ?) pour les observateurs, nous dérivons un simple modèle cosmologique qui essais d'expliquer la célérité de la dispersions des galaxies dans les fragments de galaxie sans introduire de matière noire. C'est donc expliquer la présente accélération de l'expansion sans énergie noire et prouvons une bonne synchronisation de l'observation de la distance des supernovas. Tout dépend de la densité d'énergie-matière, nous calculons un age de l'Univers entre 15,4 et 16,5 milliard d'années, significativement large pour le 13,7 milliard d'années du modèle standard . Notre modèle est un écart d'une lente expansion déjà à nos époques, Donc cela laisse plus de temps pour former les structures (de l'Univers ?) et les étoiles des galaxies"

Bon c'était chaud ouf !

oui il assume sa démarche avec un apriori clairement affirmé.

[Gloubiscrapule]

J'y ai jeté un coup d'oeil et ça ne m'a pas vraiment convaincu.

L'hypothèse: un observateur à l'intérieur de l'univers l'observe forcément plat sort un peu du chapeau.

D'ailleurs si on observe un univers presque plat ça veut pas dire qu'il est fondamentalement plat.

Sa formule de composition des vitesses je comprends pas trop comment il l'a sort non plus.

Ca fait un peu brouillon quand même, pas assez détaillé.

[nouti]

oui il assume sa démarche avec un apriori clairement affirmé.

"assuming" est ici un faux ami, une traduction correcte serait "en faisant l'hypothèse que les observateurs situés à l'intèrieur de l'univers mesurent un temps propre différents de celui qui apparait dans les équations de Friedman Lemaitre...."
Le ton est donc moins péremptoire que ce que vous croyez...

[kalish]

effectivement assuming dans un article est partir d'une hypothèse/postuler.

Assuming that observers located inside the Universe measure a proper time which is different from the time appearing in the Friedmann-Lemaitre equation, and determining this proper time such that the Universe always appears flat to these observers, we derive a simple cosmological model which allows to explain the velocity dispersions of galaxies in galaxy clusters without introducing dark matter. It also explains the present acceleration of the expansion without any resort to dark energy and provides a good fit to the observations of distant supernovae. Depending on the present value of the matter-energy density, we calculate an age of the Universe between 15.4 and 16.5 billion years, significantly larger than the 13.7 billion years of the standard LambdaCDM model. Our model has a slower expansion rate in the early epochs, thus leaving more time for the formation of structures such as stars and galaxies.

En postulant que les observateurs à l'intérieur de l'univers (ça vous parait pas déjà bizarre? quels sont les observateurs en dehors? ) mesurent un temps propre différent du temps apparaissant dans les équations de friedman lemaitre, et en déduisant ce temps propre pour que l'univers apparaisse plat pour l'observateur, nous dérivons un modèle cosmologique simple etc etc...
Je ne comprends vraiment pas son sens, le temps propre peut être déterminé à partir de la métrique, métrique qui fait intervenir la courbure et l'évolution de l'univers. Son hypothèse est que le temps prorpre est différent du temps coordonnées des équations de friedman.
Ce qui me parait bizarre c'est qu'on dirait qu'il fixe le temps propre pour obtenir les observations voulues alors qu'on voudrait à priori que les observations déterminent le temps propre (éventuellement si ça nous intéressait). Donc forcément comme il passe outre la détermination de la courbure par le contenu en matière et énergie de l'univers, il n'a pas besoin de constante. C'est quand même bizarre que personne n'ait envisagé ça non? C'est quand même bizarre de toutes façons non?

[teylim567]

Je ne veux pas être trop sceptique, de plus je ne suis point un spécialiste en la matière, cependant ne serait-il pas un peux prétentieux de nier l'existence le l'énergie noire en émettant cette hypothèse, je ne suis pas très convaincu de la véracité de cet arcticle. Pour ce qui est du temp calculé et le temp observé je ne crois pas qu'il y ait quoi que ce soit de nouveau, Cela est même prédit dans la RG. Mais nier la présence de l'energie sombre est selon moi nier beaucoup trop de théories a la fois. De plus, le temp propre n'a-t'il pas toujours été tenu en compte? De toutes façon moi je reste partisant de la Théorie des Cordes

[kalish]

bon j'ai pas le niveau non plus,, je ne comprends pas bien la démarche mais je trouve ça très intéressant comme hypothèse, même si un peu trop miraculeux à mon gout.

[kalish]

il y a vraiment un truc qui me chiffonne, le temps de friedman est un temps dont le rythme est constant... Est-ce qu'un observateur "à l'intérieur de l'univers" peut mesurer un temps propre qui soit autre chose qu'un temps qui s'écoule régulièrement? Par définition un temps propre s'écoule régulièrement pour un observateur, ça me semble plus être un tour de passe passe.

[ansset]

"assuming" est ici un faux ami, une traduction correcte serait "en faisant l'hypothèse que les observateurs situés à l'intèrieur de l'univers mesurent un temps propre différents de celui qui apparait dans les équations de Friedman Lemaitre...."
Le ton est donc moins péremptoire que ce que vous croyez...

je ne voulais pas traduire assuming.
j'ai employé le mot dans son sens français.
j'ai dit qu'il en faisait une hypothèse volontaire pour voir jusqu'ou elle pouvait être valide, enfin je crois que c'est sa démarche.
l'approche est donc à priori scientifique, et non péremptoire.

mais même à mon niveau je reste sur ma faim ( comme Gloupiscapule ) à la simple lecture de ce texte.

[Skitaro]

En postulant que les observateurs à l'intérieur de l'univers (ça vous parait pas déjà bizarre? quels sont les observateurs en dehors? ) mesurent un temps propre différent du temps apparaissant dans les équations de friedman lemaitre, et en déduisant ce temps propre pour que l'univers apparaisse plat pour l'observateur, nous dérivons un modèle cosmologique simple etc etc...
Je ne comprends vraiment pas son sens, le temps propre peut être déterminé à partir de la métrique, métrique qui fait intervenir la courbure et l'évolution de l'univers. Son hypothèse est que le temps prorpre est différent du temps coordonnées des équations de friedman.
Ce qui me parait bizarre c'est qu'on dirait qu'il fixe le temps propre pour obtenir les observations voulues alors qu'on voudrait à priori que les observations déterminent le temps propre (éventuellement si ça nous intéressait).

Salut, en y réfléchissant à nouveau, je pense que tu as précisément mis le doigt sur un point sombre ( ) de cet article, car comme tu le dis, ce qu'il appelle "temps propre" est complètement découplé de celui des équation de FLRW, que l'on peut lui obtenir via la métrique. Du coup, obtenir le "temps propre" de telle façon à ce qu'il reproduise l'observation "univers plat" semble un peu prendre le problème à rebours...

[nouti]

Il est souvent affirmé que seul le temps propre mesuré localement est physique. Une seconde est une seconde pour tout le monde, partout là même et à toute les époques. Les dilatations temporelles relativistes ne seraient que des illusions d'optiques en présence de vitesses élevées ou de champ gravitationnel intense.... Il me semble pourtant que le temps bat réellement à des rythmes différents en fonction des situations. Si le temps avance plus lentement au voisinage d'un champ gravitationnel intense, pourquoi le temps n'aurait-il pas avancé moins vite que maintenant dans le passé quand l'univers était plus dense? Admettons que l'age de l'univers soit de 13.7 milliards d'années comme il est communément admis, parle t'on dans ce cas d'années d'aujourd'hui, ou d'un temps propre intégré sur l'ensemble de la vie de l'univers ?

Je trouve cet article intéressant. Après tout, il est louable d'essayer de trouver des solutions simples qui puissent remplacer avantageusement certaines des théories adhoc de la cosmologie moderne. Le grand Einstein a fait de même en son temps.

[Rincevent]

Bonsoir,

voici un commentaire un peu détaillé qui revient sur certaines remarques faites à juste titre... pour le résumer en quelques mots "voici le genre de trucs qui peut arriver quand un expérimentateur se prend pour un théoricien"... [et en toute honnêteté : ça serait tout aussi naïf si perso j'essayais de monter tout seul un protocole expérimental révolutionnaire et tout neuf... mais justement, je le fais pas... ]

k a constant describing the curvature of space-time.

espace plutôt que espace-temps

The independent variable t is the time, assumed to flow at a constant rate.

comme dit plus haut, cette remarque sur le "flow" n'a aucun intérêt. Le point important en revanche est que t est le temps cosmologique, c'est-à-dire le temps propre des observateurs comobiles (immobiles par rapport au fluide cosmologique donc) pour lesquels l'univers est homogène et isotrope. Mais tout observateur en mouvement par rapport à eux (et donc au fluide cosmologique) possède un autre temps qui est tout aussi valable et physique [et voit un univers inhomogène et anisotrope, je reviendrai sur ça plus bas]

This velocity-dependent time is called proper time.

on appelle "temps propre" le temps mesuré par un observateur quelconque. Rien à voir avec une éventuelle vitesse par rapport à un référentiel donné. Qui plus est, le principe de relativité dit que la vitesse est une notion relative qui ne caractérise donc pas un observateur en soi et n'a par conséquent aucun intérêt pour définir le temps propre. En clair : cette phrase et la précédente sont au mieux maladroites et inutiles.

Accordingly, we may assume that an observer located inside the Universe would also measure a proper time different from the reference time t appearing in the equations of general relativity and, in particular, in the FL equation (1). This proper time might flow at a variable rate, depending on the properties of the expanding Universe.

plusieurs problèmes (sans même revenir sur le coup de l'observateur "interne" à l'univers mentionné par d'autres avant) :
- le temps t n'apparaît pas dans les équations de la relativité en soi, mais dans la forme qu'elles prennent pour un observateur comobile
- tout observateur en mouvement par rapport au fluide cosmologique a un temps propre distinct de t, effectivement, c'est prédit par les principes mêmes de la RG
- si on a un observateur comobile en revanche, t est son temps propre et puis basta. Pas d'influence de la part des "propriétés de l'univers en expansion". Ou alors faut remettre en cause complètement les principes de base de la RG (et pas seulement) ce qui implique pas juste une petite modification des équations de Friedmann.

Space-time may have any curvature: positive for a closed, finite, Universe; negative for an open, infinite, Universe; null for a flat Universe.

erreur de débutant : ce qui change c'est la courbure de l'espace (pour un observateur comobile), pas celle de l'espace-temps

pour la suite c'est plus de la numérologie que de la physique... l'auteur semble ignorer qu'un élément important de la RG est la covariance (qui se traduit par une formulation tensorielle) et que les équations de Friedmann ne sont pas un point de départ fiable. Ce sont les équations qui décrivent la dynamique de l'univers uniquement pour les observateurs comobiles. En clair, si on veut faire des théories alternatives de la gravitation, faut le faire dans une formulation tensorielle indépendante de l'observateur, pas en modifiant des équations propres à une famille d'observateurs car sinon ce qu'on obtient dépend de l'observateur et viole donc complètement divers principes de base (relativité and cie). Et pour faire des choses tensorielles, il suffit pas de remplacer t par tau en disant "maintenant c'est le temps propre"... t était déjà le temps propre de certains observateurs comme je l'ai dit plus haut... mais pas le temps propre de n'importe quel observateur.

Façon simple d'illustrer pourquoi ça tient pas la route : l'auteur suppose qu'une fois qu'il met tau à la place de t, tout observateur "interne à l'univers" le voit plat et décrit par les équations de Friedmann. Si c'était vrai, alors deux observateurs en mouvement relatif le verraient plat mais aussi homogène et isotrope. Or :
- les principes de base de la relativité restreinte expliquent que pour 2 observateurs en mouvement l'un par rapport à l'autre les événements simultanés ne sont pas les mêmes
- la densité évolue avec le temps cosmologique t

par conséquent, si un observateur voit un univers homogène et isotrope mais de densité évoluant avec le temps, alors un observateur mobile par rapport à lui ne voit pas un univers homogène (car les événements simultanés pour lui ne le sont pas pour l'autre) et du coup il ne décrira pas son évolution par les équations de Friemann qui ne s'appliquent que pour un univers homogène et isotrope...

Same player, play again

[Rincevent]

Une seconde est une seconde pour tout le monde, partout là même et à toute les époques.

le simple fait que le GPS fonctionne prouve le contraire car il prend en compte le fait que le temps des satellites se distingue doublement du nôtre :

- car ils bougent à grande vitesse par rapport à nous
- car ils se trouvent dans un champ gravitationnel moins intense

Si le temps avance plus lentement au voisinage d'un champ gravitationnel intense, pourquoi le temps n'aurait-il pas avancé moins vite que maintenant dans le passé quand l'univers était plus dense?Admettons que l'age de l'univers soit de 13.7 milliards d'années comme il est communément admis, parle t'on dans ce cas d'années d'aujourd'hui, ou d'un temps propre intégré sur l'ensemble de la vie de l'univers ?

c'est l'âge pour un observateur comobile.

Je trouve cet article intéressant. Après tout, il est louable d'essayer de trouver des solutions simples qui puissent remplacer avantageusement certaines des théories adhoc de la cosmologie moderne. Le grand Einstein a fait de même en son temps.

louable, certes... mais Einstein connaissait (et pas qu'un peu) la physique de son époque avant de tenter de la révolutionner...

[invite23876543123]

l'auteur semble ignorer qu'un élément important de la RG est la covariance (qui se traduit par une formulation tensorielle) et que les équations de Friedmann ne sont pas un point de départ fiable. Ce sont les équations qui décrivent la dynamique de l'univers uniquement pour les observateurs comobiles. En clair, si on veut faire des théories alternatives de la gravitation, faut le faire dans une formulation tensorielle indépendante de l'observateur, pas en modifiant des équations propres à une famille d'observateurs car sinon ce qu'on obtient dépend de l'observateur et viole donc complètement divers principes de base (relativité and cie).

Hello Rincevent !

Comment vas-tu et Coincoin par la même occaz ?

Vous manquez à FS c'est sûr mai j'ai dans ma sacoche une covariance indépendante de l'observateur ... mais il faudrait que je développe !

@ + en tout cas !

[invite23876543123]

Voilà je ne ferais que suggérer ma théorie personnel car c'est vrai c'est HC :!