Mais si ces deux particules sont très éloignées l'une de l'autre, pourquoi elles ne s'éloigneraient pas dû fait de l'expansion de l'univers?Envoyé par Gloubiscrapule
Donc à partir de quel moment la force électromagnétique prime sur la force de l'expansion de l'univers.
Personnellement j'ai beaucoup de mal avec la théorie expansioniste.
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
C'est la façon dont je vois la chose...
Bonne question! L'homogénéité s'observe à grand échelle, donc la métrique de Friedmann s'y applique. Mais localement c'est jamais parfaitement homogène, alors le redshift n'a pas forcément lieu (si la métrique FLRW ne s'applique pas).
Mais le photon est non localisé, alors peut-être qu'il "sent" l'homogénéité à grande échelle et donc le redshift.
Je dirais en dehors des structures virialisées, en dehors des amas donc.
Non,
2 particules dans une galaxie (ou un amas) ne vont pas s'éloigner.
2 particules loin de toutes galaxies ou grosses structures s'éloigneront.
2 particules isolées de tout (juste elles), ne s'éloigneront pas car on est plus dans la métrique FLRW.
Ce que je voulais dire c'est que la condition est simplement d'être dans une structure effondrée pour ne pas subir l'expansion...
Devant de tels arguments ... ok en effet il n'est question que de gravité, j'ai négligé ici les autres mouvements initiaux du système, c'était pas la question...
Ben, si on prend la lune (m2 masse orbite) et que sur la même orbite je place un objet plus lourd (m1) et un autre plus léger (m3), et bien je peux dire que pour cette orbite m1 chute, et m3 s'éloigne, je dis rien de plus...
Un objet qui s'éloigne j'appelle ca l'expansion. Andromède est assez lourde pour nous tomber dessus, mais un petit objet se trouvant à une distance identique s'éloignera, l'expansion est bien en rapport avec les masses (gravité) ... ou je me plante encore ?
Merci
Mailou
Annulé....
Les arguments, on aimerait les voir pour une assertion comme
Sur ce forum, c'est ceux qui font des assertions complètement à côté de la science qu'on apprend dans les cursus universitaires qui doivent se défendre d'exprimer "de vagues suppositions personnelles, basées sur d'intimes convictions".Ce n'est pas leur nom ou leur nature qui définit leur mouvement relatif... uniquement leur masse/d²
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Cela ne veut pas dire grande chose. Une trajectoire de chute libre si on néglige l'effet de la masse test ne dépend pas de la masse test, mais de la vitesse relative.Un objet qui s'éloigne j'appelle ca l'expansion. Andromède est assez lourde pour nous tomber dessus, mais un petit objet se trouvant à une distance identique s'éloignera
Qu'on prenne un caillou de 1 kg ou de 10000 tonnes, placés en un point donné (e.g., à une distance identique à celle de la galaxie dAndromède) et une vitesse relative à notre Galaxie donnée, ils suivront la même trajectoire.
Faudrait préciser bien mieux la situation proposée pour qu'on puisse clarifier.
Que veut dire "être dans" ?
Comment traduire une telle affirmation en équations ?
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Selon ma compréhension, une géodésique (pour se limiter à la gravitation) dépend de tout l'Univers. On ne peut "annuler" l'effet de courbure à grande échelle (= expansion), on ne peut que considérer qu'il est négligeable devant l'effet des masses locales, ce qui est différent de "nul".
Il est impossible de définir une notion non arbitraire de "être dedans" parce qu'on a une transition floue : près des masses l'effet de la courbure à grande échelle est négligeable, loin il est dominant, et entre il faut prendre les deux effets à la fois.
L'expansion est "subie" partout, elle est juste négligeable devant les effets des masses locales suffisamment près de ces masses.
C'est la a présentation binaire, "noir/blanc", "expansion/pas expansion" qui me paraît conceptuellement erronée.
Salut,
J'étais perplexe moi aussi mais j'ai compris.
Ce que tu veux dire c'est que localement, avec la distribussion des masses, la métrique n'est pas une métrique de Friedmann (univers en expansion) mais (par exemple) plus proche d'une métrique statique (assez proche de Minkowski + perturbations due à la présence des masses). Et donc localement, dans une zone de masses liées (par exemple au sein d'un amas) un objet même lié (par exemple un photon qui se balade) ne subit pas l'expansion (ou fort peu, un redshift pour le photon, c'est-à-dire la partie du redshift due à l'expansion et non aux masses voisines beaucoup plus faible qu'en l'absence de ces masses).
C'est ça ?
Intuitivement ça me semble correct. Mais l'intuition peut me tromper (Amanuensis, il me semble d'ailleurs que tu n'es pas d'accord ?) Je me demande s'il y a moyen le montrer/infirmer rigoureusement (avec la RG. Ca doit être sacrément coton et je ne parle même pas de la transition floue indiquée par Amanuensis).
Quelqu'un ici est un Dieu en RG ou dispose d'un super calculateur pour simuler la RG ?
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Mwai.. c'est pas faux ça
Je vais revoir ma copie
Faire partie d'une galaxie, d'un groupe de galaxies, ou d'un amas de galaxies. Car au delà il n'y a plus de structure virialisée, qui s'est détachée de l'expansion en s'effondrant!
C'est le modèle de l'effondrement sphérique, pour traiter la croissance des structures dans le régime non linéaire. En considérant une surdensité sphérique homogène, on peut la considérer comme un mini univers décrit par la métrique FLRW isolé du reste de l'univers mais avec une densité supérieure à la densité critique. Le calcul permet de déterminer à quel moment la surdensité commence à arrêter son expansion et commence à se contracter. Ensuite le théorème du viriel permet de donner la densité atteinte une fois l'équilibre atteint. C'est le fameux 178 (approximé à 200 en général) qui détermine la taille des halos de matière noire: c'est la zone dans laquelle la densité vaut 200 fois la densité moyenne.
La RG est une théorie locale, alors si localement l'univers n'est pas homogène et isotrope tu peux pas appliquer la métrique FLRW et donc on peut pas forcément parler d'expansion...
Bien sur, c'est continu... La métrique varie continument d'une métrique avec expansion à une métrique sans expansion.
L'effet des masses se traduit par une modification de la métrique. Changer la métrique d'expansion à une métrique de contraction ça revient à prendre en compte la gravitation d'une région plus dense. L'expansion est un effet purement gravitationnel (au sens large du terme en RG), alors je vois pas comment après on peut rajouter un autre terme de gravitation si y en a déjà un. Il y a qu'une gravitation, soit elle permet l'expansion si la densité est pas suffisante soit elle permet la contraction et donc on ne peut plus parler d'expansion. Mais on peut pas mettre les deux!
Pour moi la conception erronée c'est de considérer un espace en expansion (propriétés de l'espace causé par la répartition de matière) et de rajouter la gravitation par une force. Alors que la gravitation c'est aussi une propriété de l'espace causé par la répartition de matière! Les deux ne sont qu'un donc on a soit expansion, soit rien, soit contraction.
Considérer deux termes: expansion + contraction, avec l'un des deux termes qui dominent à un endroit donné est pour moi faux car cela relève plus de la conception de la gravitation à la Newton qu'à la Einstein...
Voilà.
Pour moi, c'est comme dire que la courbure de la surface de la Terre disparaît en dessous d'une certaine échelle.
C'est évidemment vrai qu'au fond d'une vallée la courbure sera orientée à l'envers de la courbure moyenne.
Mais la déformation locale peut être vue comme une perturbation locale "par-dessus" une moyenne sphérique.
Autre manière de voir : une décomposition en harmoniques sphériques va donner une sphère + une déformation elliptique + etc.
Pour la courbure de l'espace-temps, je le vois pareil. Il y a une "moyenne" (l'équivalent d'une première harmonique), sur laquelle s'ajoute des perturbations locales dues à la non homogénéité de la répartition de l'énergie-impulsion. Cette "variété moyenne", l'équivalent de l'ellipsoïde pour la Terre sert de référence (le référentiel comobile) par rapport auquel on va exprimer le reste comme une "perturbation".
Vu comme cela, l'expansion ne disparaît localement pas plus que la courbure de l'ellipsoïde terrestre disparaît au fond d'une vallée. Par contre, localement, c'est bien la notion de vallée qui apparaît.
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Par ailleurs, le fait de prendre l'interaction gravitationnelle complique pas mal les choses.
Ce sous-fil a démarré avec une sorte de "contradiction" à l'idée que la non expansion des distances au sein d'un système lié était due aux forces de liaison.
Si je prends une molécule dans le vide loin de toute galaxie, dans une zone "en expansion", sa taille n'augmentera pourtant pas. Si ? Et ce n'est pas un un "système effondré", c'est juste un système lié.
Sa taille n'augmentant pas, on peut dire "qu'elle ne subit pas l'expansion", ce qui contredit l'idée qu'il y a des zones "avec expansion" et "sans expansion".
Il me paraît plus simple d'expliquer, quitte à faire une approximation newtonnienne permettant d'unifier les forces, qu'il y a des systèmes liés (par gravité ou autre) qui gardent leur dimensions propres et que l'expansion est effective seulement entre systèmes "libres" les uns des autres.
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La question qui reste (pour moi) est si tout objet (y compris un photon) doit être considéré comme "lié" quand il est "à l'intérieur" d'un système gravitationnellement lié. Fort possible que dans un tel cas (i.e., la gravitation) il ne fasse pas sens de distingué entre lié et libre "à l'intérieur".
La contradiction apportée a peut-être une portée si on considérait seulement la gravitation. Mais ce n'était certainement pas mon propos originel, et de toute manière limité puisqu'il n'y a pas de raison de ne pas s'occuper des interactions non gravitationnelles.
Très belle image
Un atome n'est pas un système éffondré (trop d'énergie pour peu d'espace) qui continue de s'effondrer ?
Ca serait bien le premier système lié à ne pas subir les lois physiques...
Si atome s'effondre à 1/a(t), il percoit un espace en expansion... plus besoin donc de parler d'expansion !
(... oui désolé mais je retombe toujours sur la même conculsion)
Mailou
Salut,
C'est très bien raisonné mais je me méfierais comme la peste de ce genre de chose à cause de la forte non linéarité de la relativité générale. Je ne me fierais qu'aux calculs (utilisant l'équation d'Einstein car il est clair qu'une telle décomposition existe mais j'ai d'énorme doute si, disons pour simplifier, masses locales + une distribution homogène et isotrope, aboutit à une telle solution FRW + perturbations locales). J'aurais sérieusement du mal à me laisser convaincre dans un sens ou dans l'autre sans calcul (je n'ai même aucune idée sur le résultat). Même l'argument des orbites qui n'ont guère varié (depuis 4.5 milliards d'années, un tiers de la vie de l'univers) ne me convainct pas (dans l'autre sens cette fois, celui qui dirait que localement près des masses l'espace-temps ne correspond pas du tout à FRW + perturbations locales mais plutôt à environ Minkowski + perturbations).
Je suis perplexe.
Comme ce genre de calculs me semble difficilement abordable, je ne crois pas qu'on pourra trancher la question
Pour tout ce qui concerne les liens non gravitationnels ça me pose nettement moins de difficultés. Par exemple :
L'atome ne saurait pas s'effondrer, ça violerait la mécanique quantique (le principe d'indétermination, entre autre). Et si il y a bien une théorie qui a été vérifiée c'est bien celle là (et même plus, c'est l'électrodynamique quantique relativiste qui a été vérifiée avec une précisions diabolique. C'est la théorie la mieux vérifiée de tous les temps).
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour,
Tient justement, une question que je me pose depuis longtemps.
Et si l'atome s'expand proportionnellement à sa masse.
Ce ne serait pas suffisant pour expliquer la gravité ?
Et l'expansion aussi du coup dans le cas ou la gravité diminue.
L'un serai le pendant de l'autre si j'ose dire.
Salut,
Ce n'est pas le cas. Ca se saurait
Exemple : le deutérium à une masse double de l'hydrogène, mais sa taille est quasi identique.
Et même si c'était le cas :
Je ne vois pas comment.
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Je sais que ça parait contre-intuitif, mais si on imagine des spheres pour simplifier qui grossissent et se poussent.
On pourrait croire qu'elles vont s'ecarter les unes des autres.
Et effectivement elles s'ecartent.
Mais si la masse determine la vitesse d'expansion de la sphere,
elles vont se comprimer les unes aux autres d'autant plus qu'elles ont une masse.
Ca pourrait donc, une idée comme ça, donner l'illusion de la gravité alors qu'il ne s'agirait que d'une compression.
Localement, les atomes semblent s'attirer mais plus loin les autres atomes s'eloignent puisque "reposant" les uns sur les autres.
L'espace est dirons-nous continu.
Et d'ailleurs on sait bien que les atomes ne fusionnent spontannement mais se repoussent.
On aurait alors aussi un effet d'expansion global.
Les autres atomes les moins "massiques" retiennent en quelque sorte ceux qui ne trouvent pas de place du fait de leur plus grande expansion.
C'est plausible je pense.
Je ne vois pas de contre-argument concernant cette ébauche de raisonnement.
Ce fait est interresant.
Puisqu'on parle bien d'Espace-Temps.
De quelle taille parlons nous ?
Il n'y a pas de contre-argument, c'est totalement cinompréhensible (pour moi en tout cas)
Oserais-je le dire : même pas faux.
En plus, je ne comprend pas pourquoi chercher une explication à la gravité alors qu'on en a une : la relativité générale.
0,000000000106 mètre
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En quoi ceci exclue la Relativité Générale ?
La relativité générale n'interprete en rien l'Espace-Temps, elle le décrit à merveille. C'est déja bien.
Il n'y a pas d'explication contemporaine à la Gravité, mais on connait ses effets.
http://forums.futura-sciences.com/de...tml#post113645
Par contre on suppose des choses.
La particule de Higgs ?
Et la gravité n'est qu'un des effets parmi d'autres, du moins l'a-t-on défini ainsi. Si je ne me trompe pas.
Justement, c'est ce point qui me paraissait important, c'est une distance, pas un Espace-Temps.
La distance n'est qu'un element de Espace-Temps.
Un metre ne signifie pas grand-chose au niveau atomique, on préfere les unités d'energie je pense ?
C'est tres qualitatif, trop certainement aussi.Il n'y a pas de contre-argument, c'est totalement cinompréhensible (pour moi en tout cas)
Ah oui, tu parles d'expliquer la source de la gravité, pardon. C'est-à-dire "démontrer" l'équiation d'Einstein.En quoi ceci exclue la Relativité Générale ?
La relativité générale n'interprete en rien l'Espace-Temps, elle le décrit à merveille. C'est déja bien.
Il n'y a pas d'explication contemporaine à la Gravité, mais on connait ses effets.
Je sais qu'il existe quelques tentatives (en dehors de la gravité quantique !) car ils le citent dans Gravitation de MTW, mais je ne le connais pas du tout. Je ne saurais même pas dire s'il y a un air de ressemblance avec ton idée (et le lien n'aide pas, même s'ils parlent du graviton et donc de l'explication "gravité quantique").
Mais je ne dirais pas que le Higgs est lié à ça (bien qu'en réalité, je n'en sais rien
Enfin bref, je ne sais pas grand chose
Pour les masses, souvent, oui. Pour les distances on travaille souvent en femtomètre, en picomètre ou en angström. La valeur je l'ai trouvé si dessus en pm sur Wikipedia (environ 2 * 53 pm) mais je me suis dit que ce serait plus représentatif en l'exprimant dans une unité plus habituelle (53 pm est le rayon de Bohr).
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Tout à fait,
c'est comme les reveils, c'est fait pour être démonté.
Effectivement,
on relègue cette notion d'energie à la masse.
Mais on doit egalement tenir compte de la vitesse, et même pour être précis, de la relativité des vitesses si on veut définir l'energie.
La vitesse "pouvant" être définie par une distance et d'un temps...
Et voici le mètre, notion historiquement macroscopique, qui fait son apparition dans le monde quantique.
On utilise deux fois la distance ?
Pas de panique, on "applati" avec une metrique ni vu mais connu.
C'est compliqué ce petit monde.
C'est ce que je me dit aussi pour moi-même de plus en plus souvent finalement. C'est bon signe que de se rendre compte de son ignorance.Enfin bref, je ne sais pas grand chose
C'est le début de la sagesseC'est bon signe que de se rendre compte de son ignorance.
Doit bien y avoir un Confusius ou l'autre qui a dit ça
Et ça permet de savoir quel est le prochain bouquin à acheter et à étudier.
(bon, là d'accord, je lis un livre d'histoire, mais il n'y a pas que la physique dans la vie)
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Sauf que le théorème de Newton (ou Birkhoff en RG) dit que ta perturbation sphérique évolue indépendamment du reste de l'univers, elle est complètement isolé et se comporte comme un univers à part entière.
Dans ce cas elle s'effondre avec plus aucune expansion à l'intérieur!
L'image vaut ce qu'elle vaut mais j'ai pas mieux:
Dans une rivière, même si globalement l'eau coule vers l'aval, sur une petite butte, l'eau va ralentir, voire s'arrêter et retomber vers l'amont (ça fera des tourbillons etc...).
Que la rivière coule ou pas, si je mets de l'eau sur la butte celle-ci coulera vers l'amont (la descente est vers l'amont), dans ce cas tu peux pas dire que la vitesse de l'eau qui descend est une composition de la vitesse de l'eau de la rivière et de celle acquise par la butte. Seule la butte va jouer.
Par contre la vitesse de la rivière va jouer sur l'altitude d'arrêt de l'eau sur la butte, comme une condition initiale.
De la même façon, l'expansion moyenne va jouer sur le temps que mettra ton halo à s'effondrer car ça lui donnera une expansion initiale. Mais après l'expansion disparait quand il commence à se contracter!
La question d'une molécule est beaucoup plus complexe. Et je crois qu'à l'échelle d'une molécule on ne peut pas parler d'une métrique FLRW et même si on la considère la densité moyenne dépasse largement la densité critique donc on retrouve la même chose qu'avec les halos.
Par contre au sein d'un gaz diffus hors d'un système lié, la distance moyenne entre les molécules va augmenter ce qui fera chuter la densité et la température comme le prédit l'expansion.
Oui mais dans ce cas l'expansion n'intervient plus. C'est pas juste une question d'approximations ou de négligence!
La déviation à la loi de Hubble au voisinage du Groupe Local à cause de la masse de celui-ci permet d'en donner une estimation. Ca a été étudié à la base par Lynden-Bell (1981) et Sandage (1986), et plus récemment par Karachentsev (2005).
Si l'expansion avait bien lieu ça devrait modifier la vitesse d'Andromède de façon non négligeable (15%), j'ai jamais rien vu de tel.
Modifier par rapport à quoi ?
Beh on donne sa vitesse en multipliant son redshift par c. Si l'expansion avait lieu, on devrait soustraire l'effet de l'expansion pour donner la vitesse particulière entre Andromède et la voie lactée. Ce que je n'ai jamais vu...
Je ne comprends pas. La vitesse est ce qu'elle est. Pourquoi la corrigerait-on ?
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Je poser une question un peu différente.
Modélisons les deux galaxies par des masses ponctuelles (juste pour éviter une collision éventuelle), à distance de 200 millions d'a.l. On suppose que le reste de l'Univers est parfaitement homogène et isotrope, avec les densités qui vont bien pour l'évolution actuelle de la métrique.
Supposons différents scénarios, correspondant à des vitesses relatives (mesurées au décalage vers le rouge) différentes. Quel va être la suite du "mouvement" selon cette vitesse ?
Si la vitesse relative est celle prédite par l'immobilité en comobile, on peut s'attendre à ce que la suite du mouvement reste l'immobilité par rapport au comobile, non ?
Mais un poil au-dessous ? ou au-dessus ? Que se passe-t-il ?
Est-il possible que le mouvement ultérieur soit cyclique (orbite) ? Si oui, quelle est la vitesse maximale pour que le mouvement ultérieur soit cyclique ?
Depuis le temps qu'on en parle tu devrais avoir compris mon point de vue ... les unités changent en même temps que la perte d'énergie relative liée à l'effondrement, tes mesures restent relativement identiques, on ne viole rien !
Plutot d'accord... la variation de 15% ne peut elle être compensée par la vitesse relative entre les 2 galaxies ? Andromède se rapproche plus vite mais subit l'expansion > le résultat serait le même, non ?
Bonsoir,
Là, j'avoue que je suis dépassé. Je croyais que la gravitation, c'était une courbure locale de l'espace-temps causée par la présence de matière ou d'énergie. Je vois pas comment l'absence de ces dernières peut générer l'expansion. Ou alors faut faire intervenir un 3e terme, de l'énergie sombre p. ex.
Je comprends bien l'image de la rivière, mais j'arrive pas à faire le lien avec le problème "gravitation/expansion".
En ce qui concerne les vitesses relatives des galaxies Andromède et Voie Lactée, tu veux dire que les calculs réalisés en prenant en compte les masses en jeu et les distances excluent l'expansion? Ou j'ai rien compris??
J'vois qu'y'a du relachement, on parle d'expansion pas d'accélération d'expansion !!!
Tout à fait.
C'est même de l'Espace-Temps dont on parle, la gravitation y en est un effet. On considere que "autour" est une conception usuelle des choses, mais inadaptée à l'univers.
Un vide stricte "autour" est un concept erroné.
Du moins c'est le consensus il me semble.
J'en conclu que si on devait ajouter de l'energie noir, inconnue, pour expliquer des effets connus, elle devrait être inclu dans cet Espace-Temps. Par parcimonie. Apres on peut toujours ajouter des univers paralleles etc. pourquoi pas, mais c'est moins parcimonieux.
