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une autre manière de voir l'expansion de l'Univers

  1. doryphore

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    Re : une autre manière de voir l'expansion de l'Univers

    Je suis d'accord pour admettre que rien ne prouve aujourd'hui que l'on puisse rendre invariant conforme les équations de toutes les théories.

    Par contre les deux visions proposées pour l'expansion de l'univers me semblent totalement symétriques puisque les constantes comme les longueurs de Planck seraient elles-mêmes soumises à la "réduction" de la métrique.

    En fait, explosion de l'univers et réduction de la métrique ne pourraient être différentes l'une de l'autre que si il existait un espace contenant l'univers et dans lequel quelqu'un est susceptible de faire des observations du genre "oh le beau ballon qui gonfle!"

    -----

     


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  2. doryphore

    Date d'inscription
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    Smile Re : une autre manière de voir l'expansion de l'Univers

    Pour Solène,

    en fait pour s'intéresser sereinement à la cosmologie, l'une des premières choses à faire, c'est d'admettre qu'il existe des questions que l'on peut toujours se poser dans notre vie courante et sensible et qui n'ont peut être aucun sens lorque l'on traite de l'univers dans sa globalité.

    Ainsi, quelque soit l'évènement que tu rencontres dans ta vie courante, tu peux toujours te demander ce qui s'est passé avant car il y a une succession d'instants avant.
    Or, pour l'univers, s'il a commencé à un instant t0 et qu'avec lui le temps a commencé, il est inutile de se demander ce qui s'est passé avant: cette question n'a aucun sens.
    Nous basons nos questions sur nos expériences or l'univers est sur certains points complètement en dehors de notre expérience.

    Par contre, on peut se demander si l'univers a eu un début par exemple. C'est une autre question.
     

  3. Rincevent

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    Re : une autre manière de voir l'expansion de l'Univers

    Citation Envoyé par doryphore
    Par contre les deux visions proposées pour l'expansion de l'univers me semblent totalement symétriques puisque les constantes comme les longueurs de Planck seraient elles-mêmes soumises à la "réduction" de la métrique.
    je ne suis pas certain de jusqu'où tu veux étendre cette symétrie, mais à première "vue" (ou réflexion plutôt) je doute du fait qu'on ne puisse la pousser trop loin:

    - premier argument "avec les mains": si c'était bien comme tu le dis, il n'y aurait jamais de régime quantique de la gravitation qui pourrait apparaître
    - deuxième: sans faire le calcul, j'ai tendance à dire que dans le cas de la "réduction de la métrique", le volume de l'univers ne tend pas vers 0 aux premiers instants

    En fait, explosion de l'univers et réduction de la métrique ne pourraient être différentes l'une de l'autre que si il existait un espace contenant l'univers et dans lequel quelqu'un est susceptible de faire des observations du genre "oh le beau ballon qui gonfle!"
    il me semble que non: si tu as une "échelle de longueur absolue", ce qui est en quelques sortes donné par l'échelle de Planck, tu as bien une différence. Enfin, il me semble à première vue.


    Citation Envoyé par geof
    en ce qui concerne les fameuses "limites" d'échelle (limite de Planck), qu'en est-il de la théorie de la "relativité d'échelle" qu'avait proposé Nottale, il y a quelques années ?
    Est-elle toujours d'actualité ?
    j'avais justement évité de le mentionner volontairement...

    sa "théorie" est toujours d'actualité pour lui. Mais pour tous les gens avec qui j'en ai parlé et qui ont regardé de près le contenu, cela reste de la métaphysique. Tout le monde est d'accord pour dire que l'idée est jolie. Mais mathématiquement, ce qu'il a fait ne tient pas vraiment la route (à ce que l'on m'en a dit, je le répète: mais je tiens cela de plusieurs sources différentes en lesquelles j'ai très grande confiance). Par ailleurs, tous les séminaires que j'ai vus de lui étaient particulièrement flous et dénués de démonstrations quelconques...
     

  4. doryphore

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    Question Re : une autre manière de voir l'expansion de l'Univers

    Il y a une question que je me pose.
    Dans le cadre de la relativité générale, on voit très bien de quoi on parle quand on parle d'un observateur.
    Qu'en est-il aux petites échelles ??
     

  5. Rincevent

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    octobre 2003
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    Re : une autre manière de voir l'expansion de l'Univers

    Citation Envoyé par doryphore
    Dans le cadre de la relativité générale, on voit très bien de quoi on parle quand on parle d'un observateur. Qu'en est-il aux petites échelles ??
    faut trouver un microlutin pour lui demander...

    plus sérieusement, tu veux dire quoi par "aux petites échelles"? tu veux dire "dans un cadre quantique"?

    la physique quantique respecte la relativité et donc les notions de référentiel et de système de coordonnées. Donc je dirais que ça, ça pose "pas trop problème" si tu creuses pas trop. Faut juste voir que pour ce que je viens de citer, la formulation quantique "suppose" un observateur non-quantique (situé aux grandes échelles) et parle surtout de résultats de mesure. Or, même parler de "particules", c'est pas toujours facile en restant dans un "cadre purement quantique". Donc naïvement, je dirais qu'un observateur qui serait lui-même quantique, ça doit pas être trop facile à définir "proprement"... voire impossible puisque tu n'as plus séparabilité. En plus, j'aurais tendance à dire qu'un "observateur" doit par définition ne pas être quantique pour avoir une notion de "continuité" intrinsèque: si ton observateur est "purement quantique", comment ça marche sa notion de temps? bref, ça me semble très loin d'être trivial comme problème...

    mais évidemment très intéressant aussi
     


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  6. doryphore

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    avril 2004
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    Smile Re : une autre manière de voir l'expansion de l'Univers

    Oui, je voulais parler d'un observateur qui observe les évènements physiques dans le cadre quantique.
    Et je me demandais quelles implications pourraient avoir le fait que l'observateur soit lui-même de dimension quantique pour les mesures de temps et d'espace.

    C'est une démarche similaire à celle d'Einstein qui a toujours essayer de se mettre à la place d'un observateur qui interprétait son environnement de son point de vue.

    La définition physique rigoureuse d'un observateur quantique (démarches pour mesurer le temps et l'espace) pourrait peut-être donner du sens à une tentative de recherche de la relativité d'échelle ??

    Mais comme je ne suis pas d'assez près les travaux effectués en mécanique quantique, je ne sais pas si on est en mesure de définir ce type d'observateur ni même si cela a un sens.
     

  7. Floris

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    août 2003
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    Nantes (mais vous ne saurez pas très précisément ma quantité de mouvement) :)
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    Re : une autre manière de voir l'expansion de l'Univers

    Moi je trouve l'explication de deep trule tout a fait pertinantes, tu a raison ce concept est beaucoup plus réaliste. jy ai aussi pensé, mais personellement n'étant pas un partisant du big-bang ou en tout cas comme théorie d'écrivant l'univers, j'ai bien peut que cela pose de gros problems en physique des particules....
     

  8. justine&coria

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    juin 2004
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    287

    Re : une autre manière de voir l'expansion de l'Univers

    En fait, j'ai une question concernant l'expansion : l'expansion agit-elle sur la lumière (les photons) et donc sur sa vitesse ?

    J'ai lu que dans une même galaxie, l'expansion universelle ne peut agir car des forces entre autres de gravitation font que la galaxie résiste à cette expansion ! Ainsi, la distance entre nos 2 oreilles n'augmente pas à chaque instant !
    Mais, les photons, étant de masse nulle, ne subissent pas (totalement) la gravitation : subissent-ils alors l'expansion universelle ?

    Parce que j'ai lu qu'au moment et même après le Big Bang (donc univers apparemment très très petit) , la lumière ne faisait pas le "tour" de l'univers -> ce qui veut donc dire qu'elle avait une vitesse moindre (en considérant la métrique d'aujourd'hui)qu'aujourd'hui. Par conséquent l'expansion de l'univers agirait sur les photons et augmenterait sa vitesse (= conclusion 1)!!

    Mais en fait, ça soulève un autre problème : en effet, dans une même galaxie A, il n'y a donc pas d'expansion et donc la métrique reste la même dans le temps.
    En considérant une autre galaxie B, c'est idem.
    C'est, par contre, la métrique entre les galaxies (A-B) qui s'aggrandirait d'après ce que j'ai compris : donc si l'expansion agit sur la lumière (conclusion 1), ça veut dire qu'une personne de la galaxie A (ou B) regardant la lumière voyageant entre A et B verrait que cette lumière aurait une vitesse supérieure à 300000 km/s : or ceci contredit la théorie de la relativité [qui dit que quelle que soit le référentiel la vitesse de la lumière est de 300000km/s] !
    Et ceci fausserait aussi les notions de distance entre galaxies qui se mesurent par rapport à la vitesse de la lumière !

    Donc, je réitère ma question : l'expansion agit-elle ou pas sur la lumière ?

    PS : J'ai lu quelque chose d'assez incroyable sur l'expansion :
    si l'Univers est né il y a 14 milliards d'années, il n'a pas une taille de 14 ou 28 milliards de années-lumières mais de 78 milliards d'années ! L'expansion universelle a donc déjà été (et est peut-être toujours?) plus "rapide" que la lumière ! Voilà, je voulais juste le faire remarquer !
     

  9. doryphore

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    avril 2004
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    Exclamation Re : une autre manière de voir l'expansion de l'Univers

    Pour ce qui est de la vitesse moyenne des photons aux premiers instants de l'univers, je crois que c'est principalement du à la densité en particules élémentaires qui empéchait tout déplacement linéaire des photons sur des distances plus que microscopiques (univers dit opaque).

    Pour ce qui est de la vitesse d'expansion, on parle d'une vitesse d'expansion potentiellement plus rapide que c possible parce que ce n'est pas vraiment un déplacement...(au moment de l'inflation)

    Ca ne me satisfait d'ailleurs pas vraiment car cela suppose une indépendance très forte entre l'espace-temps et le "monde énergético-matériel" à contre-sens par rapport aux avancées de la théorie de la relativité générale.

    Mais bon, il faut le prendre comme un avis personnel.
     

  10. droupi

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    juin 2004
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    Re : une autre manière de voir l'expansion de l'Univers

    Citation Envoyé par justine&coria
    Mais, les photons, étant de masse nulle, ne subissent pas (totalement) la gravitation
    Bin si ! Soit les photons subissent la gravitation (ce qui est le cas), soit ils ne la subissent pas. Y'a pas de demi-mesure.


    Citation Envoyé par justine&coria
    Parce que j'ai lu qu'au moment et même après le Big Bang (donc univers apparemment très très petit) , la lumière ne faisait pas le "tour" de l'univers -> ce qui veut donc dire qu'elle avait une vitesse moindre (en considérant la métrique d'aujourd'hui)qu'aujourd'hui. Par conséquent l'expansion de l'univers agirait sur les photons et augmenterait sa vitesse (= conclusion 1)!!
    Non, c'est autre problème, du aux échelles de temps et longueur très réduite quant l'univers était jeune. Imagine notre univers à 10-43s (au hasard). L'univers est très jeune et très petit. En 10-43s, la lumière peut parcourir 3.10-35m. Si l'univers est plus grand que cela, la lumière ne peut pas faire le tour de l'univers. Si on considère une expansion linéaire de l'univers, alors on se rend compte qu'effectivement l'univers est trop grand lorsqu'il était jeune pour que la lumière "fasse le tour de l'univers", ce qui pose un problème pour expliquer l'homogénité de l'univers. C'est l'une des raisons pour lesquelles l'inflation (expansion très rapide de l'univers juste après le big bang) à la côte. Comprendre qu'à vitesse constante, durée moindre = distance moindre.

    Citation Envoyé par justine&coria
    Mais en fait, ça soulève un autre problème : en effet, dans une même galaxie A, il n'y a donc pas d'expansion et donc la métrique reste la même dans le temps.
    En considérant une autre galaxie B, c'est idem.
    C'est, par contre, la métrique entre les galaxies (A-B) qui s'aggrandirait d'après ce que j'ai compris : donc si l'expansion agit sur la lumière (conclusion 1), ça veut dire qu'une personne de la galaxie A (ou B) regardant la lumière voyageant entre A et B verrait que cette lumière aurait une vitesse supérieure à 300000 km/s : or ceci contredit la théorie de la relativité [qui dit que quelle que soit le référentiel la vitesse de la lumière est de 300000km/s] !
    Et ceci fausserait aussi les notions de distance entre galaxies qui se mesurent par rapport à la vitesse de la lumière !
    L'expansion a bien une action sur la lumière,non pas en modifiant sa vitesse (qui reste constante), mais en provoquant un abaissement des fréquences (effet Doppler, décalage vers le rouge)
    Une expansion supérieure à la lumière est tout à fait envisageable, dans la mesure où seul la transmission de l'information (que caractérisent les particules) ne peut avoir une vitesse supérieure à 300000 km.
     

  11. JeanMB

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    mars 2004
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    Arrow Re : une autre manière de voir l'expansion de l'Univers

    Ma manière de voir l'expansion de l'univers est de dire que le problème ne se pose pas dans la réalité.

    La théorie du Big-bang est de moins en moins crédible, au moins en ce qui concerne l'expansion. Les dernières observations montrent que les redshifts importants sont causés, non par une expansion hypothétique de l'univers, mais par un rougissement intrinsèque des astres très chauds.

    Ainsi, les spectres des quasars ne répondent pas à un redshift d'expansion. On constate qu'ils ont des périodicités et d'autres détails qui éliminent l'explication par l'expansion. Ces astres sont donc plus près, et ne bougent qu'à des vitesses très faibles (par rapport à la vitesse de la lumière).

    Se creuser la tête avec l'expansion n'est donc qu'un jeu mathématique loin de la réalité. L'univers observable n'a pas besoin d'interprétations savantes sur une expansion qui date du temps où on pensait qu'elle expliquait la loi de Hubble.
     

  12. deep_turtle

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    Re : une autre manière de voir l'expansion de l'Univers

    Bon, on ne va pas relancer ce débat-là ? Si ? OK ! Pour le contexte de la discussion qui suit, allez voir ici

    Les dernières observations montrent que les redshifts importants sont causés, non par une expansion hypothétique de l'univers, mais par un rougissement intrinsèque des astres très chauds.
    Non, c'est vous qui interprétez certaines observations comme ça. Vous en laissez d'autres de côté qui ne s'expliquent pas comme ça et que par contre l'expansion cosmologique explique pas mal.

    Se creuser la tête avec l'expansion n'est donc qu'un jeu mathématique loin de la réalité
    Je paraphrase : Se creuser la tête avec des espaces-temps courbes n'est qu'un jeu mathématique loin de la réalité... Ah zut ça explique l'anomalie du périhélie de Mercure, le redshift gravitationnel sur Terre, la déviation des rayons lumineux par des objets massifs, le changement de période de pulsars binaires par émission d'ondes gravitationnelles, ça rend possible la précision phénoménale des GPS... On est d'accord sur le fait que la relativité générale donne une assez bonne description du phénomène de la gravitation ? Si oui, il se trouve que son application à l'univers dans son ensemble nous dit naturellement que l'univers s'expand, et il se trouve que cette interprétation permet d'expliquer les diagrammes de Hubble (distance-redshift) d'une façon que votre interprétation ne fait pas.
    Pour toutes ces raisons, ça vaut peut-être le coup de se creuser la tête un peu, non ?
     

  13. JeanMB

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    mars 2004
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    56

    Re : une autre manière de voir l'expansion de l'Univers

    Ne mélangeons pas la relativité et l'expansion. Je suis très loin de contester la relativité, qui explique ce que vous citez, des faits réels. La relativité est bien acquise, mais n'a rien à voir avec le fait que l'expansion de l'univers existe ou non. Il n'est pas vrai que la relativité nous dit que l'univers s'expand. Elle est parfaitement neutre à cet égard.

    Le diagramme de Hubble peut s'expliquer autrement que par l'expansion. Hubble lui-même n'avait pas voulu adhérer à l'explication par l'expansion. Il laissait le doute, et doute il y a. Les redshifts, analysés dans leur détail sont la preuve qu'il n'y a pas d'expansion et l'étude des supernovas SN1a va dans le même sens.

    Je constate que l'observation est contre l'expansion. La réalité est simple quand on la regarde objectivement. L'expansion était une théorie qui pouvait se défendre avant les dernières observations. Ce n'est plus le cas. Les redshifts commencent à perdre leur mystère. L'expansion donne une loi simple de décalage: ce n'est pas celle qu'on observe.
     

  14. Sharp

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    Re : une autre manière de voir l'expansion de l'Univers

    Salut,
    Les redshifts, analysés dans leur détail sont la preuve qu'il n'y a pas d'expansion

    Ca me semble un peu fort de café de dire ça comme ça! Je ne suis pas un expert dans ce domaine-là, mais il est évident qu'il y a aussi des arguments en faveur de l'expansion. ce n'est pas parce que l'on découvre des contre-exemples que la théorie est complètement fausse. Personne n'a jamais prétendu que l'expansion de l'Univers telle qu'on se l'imagine expliquait tout, et était exacte en tout point.

    Par ailleurs, j'ai une question à propos des causes de l'expansion. Si j'ai bien compris, ce serait l'énergie sombre qui serait à l'origine de cette expansion, tandis que la matière noire aurait pour effet de contracter l'Univers. Je ne suis pas sûr de ce que j'avance (je ne comprends pas toujours la différence entre matière et énergie sombre), donc j'aimerais que mes propos soient confrmés ou infirmés!
     

  15. deep_turtle

    Date d'inscription
    mai 2004
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    Pontcharra
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    10 702

    Re : une autre manière de voir l'expansion de l'Univers

    Citation Envoyé par JeanMB
    Il n'est pas vrai que la relativité nous dit que l'univers s'expand. Elle est parfaitement neutre à cet égard.
    Alors effectivement, j'ai poussé un peu loin votre contestation... Je n'irais pas jusqu'à dire que la relativité est neutre en ce qui concerne cette question, mais vous avez raison de dire qu'un Univers relativiste peut ne pas s'expandre, dans des conditions très particulières.
    Ceci dit si on pense que la relativité décrit bien notre Univers, comme vous semblez le concéder, son application à la métrique décrivant l'Univers indique que le facteur d'échelle dépend du temps. Je ne vois pas comment vous pouvez niez cette conséquence mathématique simple de la relativité !

    Citation Envoyé par JeanMB
    Le diagramme de Hubble peut s'expliquer autrement que par l'expansion. Hubble lui-même n'avait pas voulu adhérer à l'explication par l'expansion.
    Oui, bon. On peut toujours citer des travaux datant de plus de 70 ans, mais l'avis d'Hubble sur la question perd de sa force au fil du temps, nous avons maintenant énormément plus de données observationnelles sur lesquelles fonder une opinion.

    Citation Envoyé par JeanMB
    Les redshifts, analysés dans leur détail sont la preuve qu'il n'y a pas d'expansion et l'étude des supernovas SN1a va dans le même sens
    Non, votre affirmation est tout simplement fausse. L'étude des supernovae de type Ia ne poroube absolument pas qu'il n'y a pas d'expansion. Au contraire, le diagramme distance-redshift qu'elles permettent de construire est en accord remarquable avec un modèle cosmologique confirmé par ailleurs, de façon indépendante par l'étude du rayonnement de fond micro-onde et d'autre part par l'étude détaillée des amas de galaxies.

    Citation Envoyé par Sharp
    Par ailleurs, j'ai une question à propos des causes de l'expansion. Si j'ai bien compris, ce serait l'énergie sombre qui serait à l'origine de cette expansion, tandis que la matière noire aurait pour effet de contracter l'Univers.
    Pas tout à fait. L'énergie sombre a pour effet d'accélérer l'expansion alors que la matière la décélère. Un univers composé uniquement de matière peut s'expandre (mais il le fait de moins en moin vite et peut à un certain point se mettre à se contracter) et un univers composé uniquement d'énergie sombre peut se contracter (mais de moins en moins vite et peut à un certain point se mettre à s'expandre). Il semble que notre univers contienne les 2 contributions et que l'effet dominant aujourd'hui soit l'effet d'accélération.
     


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