Univers fini ou infini?

[invite555cdd43]

En fait pour être plus clair, il faut s'élever à un niveau supérieur. Il fut tous d'abord croire en une puissance qui a crée cet univers. Ensuite pour donner un exemple vivant on va prendre un super informaticien en face de son PC. Cet informaticien va programmer un univers pareil au notre ou il ya des personnes qui vivent et qui reflechissent (mais ce n'est qu'un programme). Vous êtes une de ces personnes. si vous regarder le ciel il vous parait infini mais pour l'Informatiecien tout est confiné à l'interieur d'un disque dur. donc l'univers est infini pour vous mais pas pour le créateur.

Cette image vous ouvre t elle l'esprit ?

Non. Tu peux répeter ta démonstration ?

[stefjm]

Dont feed trolls...

[Deedee81]

Dont feed trolls...

D'autant que Superbrain avait proposé d'arrêter.

Etant donné le déterrage, autant fermer le fil.

Aympom, si tu avais des questions, etc... n'hésite pas à ouvrir un fil.

[invite6e091746]

A mon avis, l'Univers est fini à l'observation, pour voir des objets plus lointains donc plus faibles il faut des instruments plus performants (l'Univers s'est beaucoup agrandi ce dernier siécle). Quant à savoir s'il est infini ?
N'y a-t-il qu'un Univers ? Des théories actuelles parlent de différentes bulles Univers. Attendons la suite. Je ne me prononce pas sur ces théories mais s'il y a différents Univers, ceux-ci sont forcément finis.
Enfin bref, je me répéte, notre Univers est actuellement fini observationnellement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea29d1598]

mais s'il y a différents Univers, ceux-ci sont forcément finis.

non, tu peux très bien imaginer des univers infinis compris dans un "super-univers" encore "plus infini" qu'eux...

sinon, ce genre de sujet avait déjà été abordé dans un fil:
http://forums.futura-sciences.com/showthread.php?t=7083

je me permets de le citer au cas où certains ne l'auraient pas lu à l'époque. Et en plus dedans je mettais (vers la fin) un lien vers un article sur la topologie de l'univers écrit par Jean-Pierre Luminet. Pour ceux qui ne veulent lire que cet article:

http://luth2.obspm.fr/Latestcom.fr.html

[invite6e091746]

je ne l'avais pas lu. je retire ce que j'ai dit.

[invitea7b7e4b2]

La courbure de l'espace a été mis en place par Einstein dans sa théorie de la relativité. Friedmann s'y intéressa particulièrement, et trouva 3 solutions. Pour concevoir la courbure on se ramène généralement à un espace en deux dimensions (c'est plus facile ).
Ainsi émergent trois types d'univers: un plan (infini), un espace hyperbolique (dans lequel deux droites parallèles divergent sans être bien sûr sécantes, et dans lequel, si je ne me trompe pas, la somme des angles d'un triangle est inférieure à 180°), et enfin un unviers sphérique, tel qu'on le connait, puisqu 'il semble qu'il s'agisse de notre univers.
Un enjeu dans la cosmologie a été de découvrir une valeur que l'on appelle oméga. Cette valeur détermine la courbure de notre univers. Aujourd'hui a peu de choses près elle est légèrement supérieure à 1 (univers fermé, donc fini ).
Si tu veux, il y a aussi un article du pour la science de juin 2003, ça commence à dater, dans lequel des types se sont penchés sur ce qu'il se passe au delà de l'univers observable. Ils parlent notamment de multivers, et raisonnent en distances del'ordre de 10^10^115!!! Astronomique, non? Ils émettetn aussi la théorie que si l'univers est infini, il se répète... Simple spéculation?
Qu'en pensez vous?

[invite6e091746]

et enfin un unviers sphérique, tel qu'on le connait, puisqu 'il semble qu'il s'agisse de notre univers.
Un enjeu dans la cosmologie a été de découvrir une valeur que l'on appelle oméga. Cette valeur détermine la courbure de notre univers. Aujourd'hui a peu de choses près elle est légèrement supérieure à 1 (univers fermé, donc fini ).
Si tu veux, il y a aussi un article du pour la science de juin 2003, ça commence à dater, dans lequel des types se sont penchés sur ce qu'il se passe au delà de l'univers observable. Ils parlent notamment de multivers, et raisonnent en distances del'ordre de 10^10^115!!! Astronomique, non? Ils émettetn aussi la théorie que si l'univers est infini, il se répète... Simple spéculation?

Il me semble que l'univers est ouvert (omega < 1) mais je me trompe peut être.
J'ai lu cet article, mais je considère cela comme une simple spéculation jusqu'à plus ample informé. C'est à cet article que je me référais en parlant de multiunivers.

[invitea29d1598]

si vous voulez plein de dossiers sur la cosmologie généralement assez complets et clairs:

http://www.astrosurf.com/lombry/menu-cosmologie.htm

[amazon02]

et quelques explications sur la topologie dans http://www.open-science.net
rubrique astrophysique sur le thème "que nous apprend l'uniformité du Monde ?"

[invite3bc71fae]

Dans le même ordre d'idée, on peut se demander si l'univers est discret ou continu et se demander s'il n'existe pas une sorte de réalité physique à la "métrique" de l'univers.
Théories de l'espace temps granulaires ...
Il s'agit d'ailleurs quasiment de la même question car si il existe un infiniment petit, il existe nécessairement un infiniment grand, puisqu'il n'y a en fait aucun repère absolu d'échelle...

[inviteb9b852ac]

Grossièrement, je pense qu'on peut dire que l'espace est un objet fini mais non borné en 4 dimensions (je ne suis pas sûr de cette dernière affirmation, à confirmer).

Eh bien, tout dépend s'il est ouvert ou fermé (au sens temps). Et ce n'est parce que la composante espace est finie et non bornée que la composante temps est finie (univers fermé) ou infinie (univers ouvert). Cf, déjà dit, les travaux de Luminet et de Lachièze-Rey. Sur ce point, sans faire de pub, je recommende l'excellent livre de vulgarisation (comme tout ceux de Luminet) : L'univers chiffoné.

Un enjeu dans la cosmologie a été de découvrir une valeur que l'on appelle oméga. Cette valeur détermine la courbure de notre univers. Aujourd'hui a peu de choses près elle est légèrement supérieure à 1 (univers fermé, donc fini ).

NB: Même s'il y a souvent confusion, particulièrement avec les 3 modèles simplissimes et classiques de notre univers, en toute rigueur, les termes ouvert et fermé sont réservés à la composante temps.
L'espace-temps de notre temps et sa dynamique sont définis en fait par trois choses :
- sa courbure (sa géométrie) : elle peut-être positive (sphérique), négative (hyperbolique) ou nulle (euclidienne); elle dépend exclusivement de la quantité totale (de la densité) d'énergie dans notre univers; la tendance actuelle est de dire que notre univers est sphérique, voire euclidien.
- son comportement temporel : fermé, cad univers qui se recontracte (big crunch); ouvert (expansion à jamais); ou critique (vitesse asympotique nulle); la tendance actuel est une expansion accéléré, donc univers ouvert.
- sa topologie, qui indique si la composante spatiale est (de volume) fini ou infini.
Ainsi on peut avoir un univers euclidien, fermé et fini.
J'espère ainsi avoir résumé ce que dit Luminet (et d'ailleurs Friedman et Lemaitre, merci de les réhabiliter pour leur travaux).

Donc, notre Univers étant fini,puisque sinon il n'est rien, cela indique qu'il y a quelque chose d'autre....

Argh... ! Notre univers est défini par un espace (temps), et cet espace n'est pas défini dans "quelque chose". Parler de quelque chose d'autre n'a aucun sens. Oui, c'est vrai, il y a de quoi s'arracher les neurones. Au sens purement mathématique, il suffit de définir un espace pour travailler avec. Il peut être utile de le visualiser dans un autre espace de dimension supérieure, mais ce n'est nullement utile, juste une commodité. Après ce sont des considérations philosophiques et métaphysiques, vieilles de plusieurs siècles et qui ne mènent nulle part. Ma conclusion métaphysique (personnelle) est que fondamentalement notre univers est mathématique (ce qui ne résouds d'ailleurs par le problème d'autre chose ou non).

[invite8c514936]

A mon avis, cette question n'est pas du ressort de la science, car on ne pourra jamais prouver que l'Univers est infini, juste qu'il est encore plus grand que ce qu'on pensait... Certes, le modèle cosmologique qui décrit l'Univers peut être, lui, infini, mais ce n'est peut-être qu'une approximation qui colle bien à notre environnement local...
J'ai déjà réagi dans ce forum à ce sujet, je le refais : pour moi les expressions "infiniment grand" et "infiniment petit" devraient être bannies du langage scientifique (et de la vulgarisation aussi).

[invite8c514936]

dans les livres on voit que la taille de l'univers est de x année lumière, ca veut dire quoi???

C'est 2 choses différentes :

1/ un raccourci (dangereux) pour dire "l'Univers observable". Si le modèle du Big Bang décrit bien notre Univers, alors l'Univers est agé d'environ 12 milliards d'années (peu importe le chiffre exact), ce qui veut dire que quelle que soit sa taille, tout ce qui est situé plus loin que la distance parcourue par la lumière pendant ce temps est impossible à voir aujourd'hui. Dans un Univers en expansion, cette distance n'est pas égale à la vitesse de la lumière multipliée par l'âge de l'univers, c'est plus compliqué, mais cet "horizon" existe.

2/ Dans les modèles cosmologiques où l'Univers est spatialement fermé sur lui-même, avec une taille finie, c'est cette taille finie.

[invite03f54461]

Slu
Voir : http://www.dstu.univ-montp2.fr/GRAAL...an/infini.html

[invite06020107]

La notion d'infini n'existe pas , elle n'existe que si on dispose au départ une règle qui pose que quelque chose n'a pas forcément de fin ... Pi a une infinité de nombres apré la virgule si l'on en croit les calculs mathématiques classiques , mais si on définit par avance une limite telle que chaque nombre ne peut avoir plus de x chiffres apré la virgule , Pi n'est plus infini , mais fini . C'en est de même avec l'univers ...
Voila , j'ai fini !

[invite82836ca5]

Je ne sais pas si l'infini se trouve dans la réalité, mais c'est bien une notion qui existe en tout cas.

[invite91602429]

Slt !

Je ne sais pas si l'infini se trouve dans la réalité, mais c'est bien une notion qui existe en tout cas.

Compliqué ... pour moi l'infini existe dans les maths, mais c'est à peu près tout ce que je peut dire ..... Pour moi l'Univers est fini, mais ses bords sont inatteignablent à cause de l'expansion .....

Aonir

[invite115f0859]

Quand on parle de l 'univers, on pense souvent a la zone occupee par la matiere...
Comme cet univers est en expension , il enfle donc dans un espace plus grand que lui, sinon il n'aurait plus la possibilite de s'agrandir.
Donc parlons d'un Univers en evolution dans un espace dont les mesures ne nous sont pas donnees...Le vide ne donne pas de repere et sans repere pas de mesure possible
Merci de me lire

[Gilgamesh]

Comme cet univers est en expension , il enfle donc dans un espace plus grand que lui, sinon il n'aurait plus la possibilite de s'agrandir.

<soupir>

mais si.

ne te vexe pas, c'est simplement que c'est l'erreur ultra-récurent sur cette question.

L'expansion de l'espace : c'est une expansion *de* l'espace, pas *dans* l'espace.

a+

[invite8c514936]

Il y a quelques éléments supplémentaires dans la FAQ d'astro...

[invite115f0859]

Ha mon cher que j'aime cette réponce ..
Je te remercie , le pire est dans le silence ..

Voyons , nous parlons de l'espace connu , n'est ce pas ?
A l'origine , disons au moment du Bg Bg , la matiere occupait un certain volume, depuis cette matiere que nous appelons univers , " notre " univers visible augmente en volume...
Dans quoi ?
Est ce si genant de concevoir un "espace " hôte à notre univers ?
Et quand je dis espace , c'est pour le différencier du lieu occupé par la matiere..
N'est ce pas un peu aisé de dire que la matiere existe depuis toujours ,que c'etait toujours là, ect...?
L'espace n'enfle pas sous la pression de la matiere , le vide qui entoure la matiere existait sans doute deja AVANT la matiere
D'allieurs comment pourrait il en être autrement puisque raisonnablement nous ne pouvons PAS dire que la matiere vient de nulle part, non?

L'important ce n'est pas de CROIRE ( de s'immaginer ) et de dire il y a eu telle intervention , mais de savoir qu'en aucun cas la matiere viens de nulle part...
Donc avant la matiere il y avait au moins une chose ...Rien ... Disons le vide..
MA déduction est donc que la matiere evolue DANS le vide et que faute de repere on en connaitra jamais les dimentions.
La gravite ralentie sans doute l'expansion ,et je pense meme qu'a un certain moment elle sera si forte qu'elle rassemblera à nouveau toute ou grande partie de la matiere en un seul lieu, surtout si le centre de l'univers sous l'effet de l'explosion est completement vide .
Autre chose me fait reflechir , le declenchement du big bang , peut il avoir ete creer par quelque chose de similaire à une masse critique . Je veut dire par là que comme pour l'explosion d'une bombe la matiere en se coagulant par gravite , n'a t'elle pas atteint ce seuil de masse critique ?..
Est ce qu'on peut calculer un truc comme ça ?

Je remercie d'avance ceux ou celles qui veulent répondre et qui le peuvent .

Il n'est rien qui ne doit être decouvert et la science ne peut etre logée dans une seule tête .. Les choses les plus dures a découvrir sont souvent les plus simples...

[invite8c514936]

A l'origine , disons au moment du Bg Bg , la matiere occupait un certain volume,

Non, tu te trompes dès ta première phrase !!! L'Univers était déjà infini, c'est le bout qu'on en voit maintenant qui était fini mais il était entouré par d'autres bouts (qui sont trop loin de nous pour qu'on les voit).

De plus, il faut bien comprendre que quand on utilise des images (le ballon ou le cake qu'on gonfle) ce ne sont que des images qui essayent de retranscrire, tant bien que mal, une réalité physique complexe. Pour l'expansion de l'Univers, tu n'arriveras pas à prouver quoi que ce soit en te basant sur les images, ce ne sont que de pâles reflets de ce que dit la cosmologie.

Un peu comme si tu essayais de comprendre la géo-politique ou l'histoire au temps des gaulois en lisant Astérix. Tu comprendrais certes des choses, mais il ne te viendrait pas à l'idée de dire "alors comme ça ils avaient des gros nez au temps des gaulois ?"...

[inviteba0a4d6e]

L'Univers &#233;tait d&#233;j&#224; infini

!!! Alors l&#224; je ne comprends plus... Etant donn&#233;e la forme affirmative et non conditionnelle de cette phrase, j'ai du mal &#224; concevoir que d'effervescents d&#233;bats relatifs &#224; la finitude de l'Univers aient encore la cote...

[invite8915d466]

Il reste encore la possibilité d'un Univers "multiconnexe", défendu par Luminet entre autres : une cellule élémentaire se répetant indéfiniment périodiquement. Dans ce cas il serait fini, si on ne considère comme "réel" qu'une maille élémentaire.

[invite8c514936]

L'Univers était déjà infini

!!! Alors là je ne comprends plus... Etant donnée la forme affirmative et non conditionnelle de cette phrase, j'ai du mal à concevoir que d'effervescents débats relatifs à la finitude de l'Univers aient encore la cote...

OK j'ai été trop brutal. Si l'Univers est aujourd'hui infini, alors il était déjà infini. S'il est fini, l'Univers que nous voyons aujourd'hui ne représentait qu'un petit bout du tout, lui-même entouré par d'autres petits bouts qui ont donné d'autres Univers visibles par d'autres observateurs situés trop loin de nous pour qu'on puisse les voir.

Ce que j'essaie de dire, c'est qu'il ne faut pas confondre l'Univers observable aujourd'hui, et l'Univers dans son ensemble. Si on parle de cosmologie observationnelle (rayonnement de fond cosmologique, formation des structures, etc) on parle du premier, alors que si on parle de cosmologie primordiale (les "débuts" de l'Univers) alors on parle du second, qui est beaucoup plus grand que le premier.

[Gilgamesh]

Gary, tu réflechis correctement mais avec des notions qui sont enterrées depuis (un peu moins d')un siècle.

La Tortue t'arrête dès la première phrase : c'est pour ça.

La notion qui n'a plus cours c'est d'identifier "vide" (de matière, d'énergie, l'espace dans lequel il n'y a rien, quoi) et "espace" (ce dans quoi on trouve soit du "vide", soit du "plein" : matière, énergie ou whatever). Quand il n'y a plus ou pas de matière (ou d'énergie, bref), alors dire "vide" et "espace sans rien dedans" ce serait pareil.

Un espace ne contenant aucune énergie d'aucune sorte serait du vide, vouala. Simple, clair, précis et faux. Pas faux localement. Autours de nous c'est vrai. Si localement tu fais le vide, tu te retrouves avec un espace vide. Simple clair précis et vrai. Mais si tu vides l'univers (tu éteinds d'un coup toute l'énergie de l'Univers, tu transbordes on ne sais où toute sa matière) alors tu ne te retrouves pas avec un univers vide, un immense espace vide mais avec rien : pas d'espace du tout. Rien qui puisse contenir quoi que ce soit. Une absence de volume. Ni surface ni ligne ni même point : rien de géométrique. Parce que la géométrie nécessite l'espace, ne serai ce que pour étendre une ligne ou pour y inscrire un point et que là il n'y en a point.

L'expansion est une création d'espace pas une expansion de la matière dans un espace preexistant. Et ceci ne signifit pas qu'un espace ne preexiste à l'espace, pourtant. Tu peux très bien imaginer que dans un espace autre, une expansion ait pris naissance qui a crée l'espace de notre Univers. Ca fait partie des hypothèses envisagées de "pré-Big Bang". Mais ce nouvel espace, cet espace où nous sommes, qui s'expand, qui grandit, ne mange pas l'espace paternel qui lui preexiste. Il prend éventuellement naissance en un point de l'ancien espace, mais sa croissance est ailleurs, crée de l'ailleurs.

Bon... mais ceci dit, là, on est dans la spéculation. Revenons à ce qui est sûr.

La Relativité Générale se résume en résumant à G=T. G étant le tenseur d'espace et T le tenseur énergie-impulsion. G et T ne sont pas des réels simples mais des genres de vecteur avec 9 paramètres plutot que 3. Mais quoique plus complexes que des nombre, il n'empèche que si tu annules tous les paramètres de T, tu dois faire de même avec G et là t'as plus rien du tout. D'où ce qui précède.

Il existe toutefois des cosmologies prenant T=(0,0,..0), c'est le modele De Sitter, mais il se base sur le fait que l'équation simplifiée, en fait, admet (exige, même mathématiquement parlant) un terme constant dont il faut determiner la valeur

G=T+Lambda

Lambda étant un réel, positif, négatif ou nul.
(précisons pour l'homogénéité de la chose que L multiplie en fait un tenseur, pour que l'équation ait un sens)

A ce moment là, il suffit de poser L>0 et tu peux avoir un Univers vide d'énergie et en expansion (qui crée de l'espace).

Et c'est même plus subtil que ça, jouons un peu. Il est équivallent d'écrire :

G=T+L

et

G-L=T

On a donc le choix, mathématiquement parlant, le résultat est le même : une création d'espace. Physiquement, par contre, c'est cornelien. Qu'est ce que L ? Si on fait passer L du côté de G, de l'espace, on l'identifie avec une propriété "native" de l'espace, celle d'entrer en expansion (quand L est positif, évidemment).

Si L est du coté de T, L est une forme d'énergie mais aux propriétés anti-gravitaire. C'est pour l'instant l'hypothèse qui est faite, et on baptise L : "énergie sombre". Pourquoi ce choix ? Parce que, et là c'est un comble on en revient au vide qu'on avait laissé de côté, l'autre pilier de la physique, la physique quantique, nous promet moult champs rendant L positif, grâce au fait que le vide quantique nécessite la création et l'annihilation constantes des particules correspondant à tous les champs des particules existantes en chaque point de l'espace. Mais voila, horreur et putréfaction, que si on fait la somme de toute cette énergie du vide, inutilisable pour nous mais bien réelle vis à vis de l'espace, elle devrait représenter 1e120 fois ce dont on a "besoin". On est pas du tout dans les clous. La mécanique quantique étant une mécanique ondulatoire, à toute onde il est possible d'imaginer une contraposée qui l'annule. Et pour bien commencer, la MQ envisage deux types de particules, fermion et bosons dont la contribution est inverse. Helas, leur contribution n'est pas du tout du même ordre, les fermions (la matière proprement dite : éléctron, neutrinos et quarks) étant collectivement nettement plus massifs que les bosons (photon, gluon...). Et même si l'on trouve d'autre champs il faudrait répondre à la question de savoir pour quelle raisons ils s'annulent presque completement pour donner un L presque nul (quoique représentant plus des 2/3 de l'énergie de l'Univers quand même).

Il est possible que L corresponde pour finir à une forme d'espace (alors que bon on avait dit "énergie" !) mais un espace bien particulier, logé dans l'intimité de l'espace. Aux 3 dimensions usuelles et étendues, il est possible (possible, hein... pas sûr) qu'il faille ajouter un certains nombre de dimensions non-étendues, de diamètre très très (très) inférieur à celui du proton. Ou pas, mais bon... Le volume de ces dimension serait en rapport avec L. Plus le volume "enroulé" serait élevé, plus L serait grand. Et si, en notre espace, par un saut quantique, le volume enroulé augmentait, alors en ce point, une nouvelle expansion prendrait naissance, créant un nouvel espace (un nouvel univers). Si par contre ce volume s'annulait... il ne se passerait rien (l'espace se resorberait). De saut quantique en saut quantique on peut donc imaginer que ce qui fait que L est vraiment très faible mais strictement non nul c'est que le volume enroulé, issu d'un nombre conséquent de saut quantique c'est établi en gros à son plancher, en dessous duquel aucun univers ne peut prendre naissance.

a+

[Gilgamesh]

Gasty, pardon (ton pseudo m'a fait penser à un ancien pote)

[invite115f0859]

non , je suis tout neuf dans ce type de discution , mais c'est sympa de me le dire

[invite656c8f81]

La notion d'infini n'existe pas , elle n'existe que si on dispose au départ une règle qui pose que quelque chose n'a pas forcément de fin ... Pi a une infinité de nombres apré la virgule si l'on en croit les calculs mathématiques classiques , mais si on définit par avance une limite telle que chaque nombre ne peut avoir plus de x chiffres apré la virgule , Pi n'est plus infini , mais fini . C'en est de même avec l'univers ...
Voila , j'ai fini !

oui mais si tu fixes x, tu obtiens un nombre, qui ressemble à pi, mais qui n'est PAS pi ... donc à revoir pour la notion d'infini.
D'ailleurs en parlant d'infini, puisque vous êtes si sûr qu'il n'existe pas, que pensez vous des fractales ?? Il me semble que sont des objets bien réels, du concret de chez concret, et qui normalement devrez vous hurler que l'infini existe bel et bien ...