Expansion et énergie du vide

[BlackMatter]

Bonjour,

On attribue le redshift au fait que les galaxies s'éloigne de nous en conséquence de l'expansion.
Il y a augmentation de la longueur d'onde de la lumière (si j'ai bien compris).
Or la longueur d'onde est inversement proportionnelle à la fréquence et l'energie du photon est E=hv ou h est la constante de planck (c'est ça ) et v la fréquence.
Donc le photon perd de l'energie.
En vertu de la loi de conservation de l'energie, cette energie perdue doit bien se retrouver quelque part... Mais où ? Dans le vide ?

Merci pour vos réponses
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[invite91a69b29]

La question est intéressante et je laisse aux spécialistes le soin de te répondre.

Pour ma part, je te souhaite la bienvenue sur le forum et souhaite juste te signaler qu'il existe un sous-forum destiné à se présenter quand on arrive, ça serait sympa de ta part d'y passer pour nous en dire un peu plus sur toi

Bonne continuation Blackmatter

[deep_turtle]

Salut,

En vertu de la loi de conservation de l'energie (...)

L'énergie n'est pas conservée dans un Univers en expansion... La question a déjà été abordée pas mal de fois ici, mais pour faire court, disons que tous les observateurs de l'Univers observent le même photon depuis des référentiels différents. Or, l'énergie dépend du référentiel (c'est déjà le cas de l'énergie cinétique toute bête)...

[BlackMatter]

Bonjour Deep Turtle,

Je comprends l'histoire de référentiel. Il est évident qu'un observateur situé à mi-chemin entre la galaxie observée et la terre n'observerait pas la même energie pour le photon. Mais je te répondrais alors ben c'est normal, l'expansion c'est un taux. La "vitesse" d'eloignement de la galaxie n'est pas la même pour l'observateur situé à mi-chemin que pour un observateur terrien...
Mais malicieusement je pourrais aussi te répondre que comme le photon a moins de trajet à faire dans cet espace en expansion pour un observateur à mi-chemin galaxie observée-terre, il est tout aussi normal qu'il n'est pas perdu la même energie pour l'observateur non terrien...

Cdlt.

[A voir en vidéo sur Futura]

[deep_turtle]

Je comprends l'histoire de référentiel

J'ai l'impression que non, avec tout le respect qui t'est dû. Je ne parlais pas vraiment d'expansion, je parlais de référentiels en mouvement l'un par rapport à l'autre. Si tu cours à la vitesse d'une balle de fusil dans la même direction, son énergie cinétique est nulle pour toi. Cette énergie cinétique dépend du référentiel.

Il est évident qu'un observateur situé à mi-chemin entre la galaxie observée et la terre n'observerait pas la même energie pour le photon

ça te semble évident parce que tu imagines des galaxies en mouvement dans un univers stationnaire, comme des voitures roulant à des vitesses différentes sur une route. Ce n'est pas de cela qu'il s'agit ici ! En fait, c'est déjà une erreur d'essayer de visualiser d'un coup différentes galaxies s'éloignant les unes des autres. Tout ce qu'on voit, c'est les photons qui nous arrivent maintenant et ici. Personne n'est « au-dessus » de l'Univers pour voir les galaxies s'éloigner les unes des autres.

La "vitesse" d'eloignement de la galaxie n'est pas la même pour l'observateur situé à mi-chemin que pour un observateur terrien...

Cette vitesse n'a pas pas beaucoup de sens, il est même très trompeur car il sous-entend un effet Doppler, ce qui n'est pas le cas.

Mais malicieusement je pourrais aussi te répondre que comme le photon a moins de trajet à faire dans cet espace en expansion pour un observateur à mi-chemin galaxie observée-terre, il est tout aussi normal qu'il n'est pas perdu la même energie pour l'observateur non terrien...

J'ai perdu le fil, désolé... ta phrase répond à quelle question ?

[deep_turtle]

Pour compléter ce qui précède (et qui n'est pas super clair à la relecture... bref), on peut retourner la question, qui se pose dans un cadre beaucoup plus vaste que l'expansion de l'Univers :

Imagine deux personnes (ou plus) qui se lancent des balles de pétanque de 2 kg à une vitesse de 10 m/s (c'est pas sympa, mais ça me simplifie les calculs...). L'énergie cinétique au lancer est de 100 J. Si les deux personnes s'éloignent l'une de l'autre à la vitesse de 5 m/s, l'énergie reçue par chacun est de seulement 25 J... où est l'énergie manquante ?

[BlackMatter]

hum... dans ce cas, vu mon faible niveau en math, je tracerais le vecteur des forces en présence puis en ferais la somme des vecteurs (mais c'est bien loin tout ça)... j'obtiendrai effectivement ce que tu dis. J'en conclurais que l'energie de la boule de pétanque est de 100 j mais que l'energie percu est égale à l'energie de la boule de pétanque - l'energie de la personne qui s'éloigne soit au total 25 J. Mais cela suppose donc des énergies opposées...
Donc dans le cas présent de l'expansion, j'en conclurais que l'expansion de l'espace est une energie.
glupss...

[BlackMatter]

finallement, après reflexion, le terme "energies opposées" ne me convient pas...