théorie de la Relativité et expansion de l'univers

[imrahil95]

bonjour je vous interpelle pour que vous m'aidiez à répondre à ma question, qui est la suivante:

la théorie de la Relativité implique-t-elle et/ou démontre-t-elle la véracité de la théorie de l'expansion de l'univers?

ou quelles sont les rapports entre ces deux théories?

merci d'avance

[physastro]

Envoyé par imrahil95

bonjour je vous interpelle pour que vous m'aidiez à répondre à ma question, qui est la suivante:

la théorie de la Relativité implique-t-elle et/ou démontre-t-elle la véracité de la théorie de l'expansion de l'univers?

ou quelles sont les rapports entre ces deux théories?

merci d'avance

Salut,
justement, lorsque Einstein établit ses équations il aboutit à un Univers en expansion, chose qui n'était pas dans les moeurs à l'époque...!!
En fait, il pensait lui-même que l'Univers était statique, c'est pourquoi il a introduit une constante (la constante cosmologique, qui représente une force répulsive) pour compenser la gravitation, donnant ainsi un Univers en équilibre !!
Il n'attacha d'ailleurs pas d'importance à cette constante, et ce fut "une de ses plus grande" erreur ; le chanoine Lemaître lui s'y consacra un peu plus, et fit des propositions quant à ses propriétés !! Celle-ci, supposa t-il, pourrait signifier que le vide est doté d'une certaine densité d'énergie : effectivement, d'après la MQ même dans un espace vide, des paires de particules et d'antiparticules apparaissent et disparraissent sans cesse, afin de préserver le principe d'incertitude de Heisenberg !!

[Plasma]

Envoyé par physastro

(la constante cosmologique, qui représente une force répulsive)

Salut,

Si cela donnait un Univers en expansion, pourquoi a-t-il introduit une constante qui contrait encore plus la gravitation?

Merci

Plasma

[gillesh38]

Bonne remarque ! en fait , les solutions obtenues sont SOIT en expansion SOIT en effondrement (cas d'un univers fini qui se recollapse). En l'absence de constante cosmologique, il n'y a aucune solution stationnaire. Ca déplaisait a Einstein parce que toutes les solutions impliquaient une singularité initiale, d'ou un retour possible de la création divine... (il a aussi cherché a éviter les trous noirs !). Il fallait une constante cosmologique pour obtenir une solution stationnaire, à la limite entre effondrement et expansion.

Malheureusement, cette solution est aussi instable qu'un crayon posé sur la pointe...suffit de perturber un peu dans un sens ou dans l'autre pour retrouver effondrement ou expansion. D'ou l'abandon de cette idée, surtout apres la découverte de Hubble que l'Univers etait REELLEMENT en expansion. Comme vous le savez surement, elle a repointé le bout de son nez avec la découverte (encore discutée cependant) que l'expansion s'accélère au lieu de se ralentir....

[imrahil95]

je commence a etre largué.....

[Penangol]

Si je comprend, on a laissé tombé cette constante, c'est ça ?

[ixi]

Non, non.

En fait, je vais essayer de retraduire ce qu'a dit Gilles en un peu plus simple.

La relativité appliquée à la cosmologie fait que l'on trouve des univers soit en expansion, soit en contraction ou bien alors statiques. Einstein pensait que l'univers était statique, il a donc introduit une constante cosmologique qui ferait que tous les modèles deviennent statiques (donc la constante cosmologique pouvait être positive ou négative).
Puis, Hubble a montré que l'univers était en expansion. Donc, Einstein s'était fourvoyé et s'est dit que la constante cosmologique était une erreur et qu'elle n'existait pas en fait.

L'histoire aurait pu se terminer ici, si on n'avait pas découvert grâce à des résultats récents (COBE et autres) qu'il devait y avoir une contribution supplémentaire à la densité d'energie de l'Univers (c'est cette densité qui détermine si l'univers est en expansion, en contraction ou statique). On a donc réintroduit aujourd'hui cette constante cosmologique.

Des question?

PS: et en plus de cela, l'univers statique à la Einstein n'est pas stable. C'est-à-dire qu'à la moindre perturbation, l'univers s'écarte de sa staticité et part en expansion ou en contraction. Un peu à la manière d'une bille au sommet d'une colline: si on la touche un tout petit peu, elle est entrainée dans une chute.

[mtheory]

Envoyé par Penangol

Si je comprend, on a laissé tombé cette constante, c'est ça ?

On l'a laissé tombé à l'époque mais on l'a réintroduit récemment car on on a enfin mesuré sa valeur qui était trop faible pour être détecté jusqu'à présent.
Attention à une confusion possible ,on peut avoir un Univers statique avec une constante cosmologique mais ce n'est pas obligatoire .
Relis le post de Gillesh38

grillé par ixi

[gillesh38]

désolé Imrahil, je croyais etre clair...

Penangol non justement, on l'avait laissé tomber , mais on la reconsidère maintenant apres la découverte que l'expansion s'accélere ! si les mesures sont justes, elle correspondrait à une "énergie du vide" dont la pression s'opposerait à la gravitation, et qui contribuerait a 70 % de la densité totale de l'Univers, c'est pas rien...
Désolé c'est tout simultané !

attention ixi , il n'y a pas de solution statique sans constante. De toute façon plus personne ne cherche une solution statique, elles sont toutes instables et c'est contraire aux observations -> pas d'interet !!!

[Penangol]

ok, je pense avoir compris, avec un tel triplé d'explications
C'est un vraie fausse erreur, donc. Et on a réintroduit une constante cosmologique, mais avec une autre valeur ...
Dites moi si ce n'est pas ça, que j'aille me pendre ^^
en tout cas, merci de vos explications !

[gillesh38]

Envoyé par Penangol

C'est un vraie fausse erreur, donc. Et on a réintroduit une constante cosmologique, mais avec une autre valeur ...
Dites moi si ce n'est pas ça, que j'aille me pendre ^^
en tout cas, merci de vos explications !

Non reste! c'est bien ça !
avec une autre valeur et dans un autre but (expliquer l'expansion qui va de plus en plus vite et non obtenir une solution statique )

[Penangol]

ok, c'est cool, merci de vos explications et de votre patience !