L'univers est plat! C'est une certitude?

[tolan]

Dans le numéro de mai de Science et Vie (je suis un peu en retard dans la lecture), la satellite Planck à photographié le fond diffus de l'univers. D'après les analyses, la courbure spatialle est nulle, vérifié avec quatre décimales.

Il me semble avoir lu qu'un univers plat rendait certaines théories fausses, notamment sur l'infini.
Mais je ne sais plus pourquoi?
Quelqu'un peut-il m'expliquer?
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[bb98]

Bonjour

L'éventuelle "platitude" de l'espace de notre univers ne pourra pas être mesurée : par définition, une mesure comporte une "barre d'erreur", c'est à dire une certaine imprécision. On peut dire que les dernières mesures du satellite Planck montrent...une grande "platitude" de notre univers observable ( la somme des angles d'un grand triangle, fait "presque exactement" 180° ).

Selon les théories de Slick, cela montrerait que l'Univers ( dans son ensemble, pas notre seul univers observable) est alors très très très grand.

Pareillement, l'infinitude de l'Univers ne serait déductible que de la parfaite platitude ( impossible à montrer) de notre univers observable

Bien sûr, attendre d'autre avis !

[tolan]

Donc la platitude de l'univers indiquerait un univers infini?
Pourquoi?

[tolan]

Donc la "platitude" de l'univers indiquerait un univers infini?
Pourquoi?

Moi qui était content de voir que l'univers est plat (impossible d'imaginer un univers à 4 dimensions courbés), l'infini présente la même impossibilité de l'imaginer...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amanuensis]

Moi qui était content de voir que l'univers est plat (impossible d'imaginer un univers à 4 dimensions courbés)

L'univers plat ne résout pas votre problème alors, car c'est une platitude 3D. Il n'en reste pas moins que l'espace-temps est à quatre dimensions et courbé!

En plus c'est à grande échelle. À moyenne échelle, l'Univers n'est pas spatialement plat, mais "tout bosselé"...

[tolan]

L'univers plat ne résout pas votre problème alors, car c'est une platitude 3D. Il n'en reste pas moins que l'espace-temps est à quatre dimensions et courbé!

En plus c'est à grande échelle. À moyenne échelle, l'Univers n'est pas spatialement plat, mais "tout bosselé"...

Cela dit, pour l'instant tout les calculs montrent un univers plat (dixit l'article Science et vie). Un univers plat veut dire pour moi que c'est un univers "normal" avec 3 dimensions d'espace et une de temps.
Certe il s'agit de notre univers observable mais qui fait tout de même plus de 13 milliards d'années-lumières.

L'univers "bosselé" était-elle une théorie ou a-t-il été observé?

[interferences]

Bonjour,

Amanuensis a raison et science et vie aussi.
Si on regarde une table plate, elle nous apparait plate à notre échelle.
Par contre si on la regarde de plus près, il y a plein de creux partout, elle est bosselée.
Les dernières observation que vous avez mentionné montre un univers plat (de la même façon que la table est plate à l’échelle macroscopique).
Bien sûr ici la platitude est celle de l'espace temps donc un espace à 4 dimensions et non pas 2 comme dans le cas de la table.
On observe très clairement un "univers bosselé" : Si l'espace temps était tout plat, la terre ne tournerait pas autour du soleil.

Au revoir

PS : Il faut avoir quelques notions de relativité générale, un espace euclidien muni de 3 dimensions d'espace et de une dimension de temps ne permet pas de rendre compte du phénomène.

[Amanuensis]

Un univers plat veut dire pour moi que c'est un univers "normal" avec 3 dimensions d'espace et une de temps.

Ce n'est pas le cas. Cela veut dire spatialement plat, c'est tout. Un espace-temps en expansion a une courbure non nulle, et n'est pas un un "univers normal".

Et l'espace-temps de Minkowski (espace-temps plat) n'est pas vraiment "avec 3 dimensions d'espace et une de temps".

Bien sûr ici la platitude est celle de l'espace temps donc un espace à 4 dimensions

Non, c'est celle de l'espace comobile, 3D.

[f6bes]

Cela dit, pour l'instant tout les calculs montrent un univers plat (dixit l'article Science et vie). Un univers plat veut dire pour moi que c'est un univers "normal" avec 3 dimensions d'espace et une de temps.
Certe il s'agit de notre univers observable mais qui fait tout de même plus de 13 milliards d'années-lumières.

L'univers "bosselé" était-elle une théorie ou a-t-il été observé?

Bonjour à toi,
La Terre fut considérée pendant longtemps comme...plate!

Jusqu'au jour ou tout de meme l'on s'aperçu qu'elle ne l'était pas. (premiers marins)

La terre est donc une sphére ( vue de loin)et pourtant elle ne manque pas d'etre
AUSSI bosselée comme l'on peut s'en rendre compte vue de prés .
Je suppose que l'on peut appliquer cela à....l'univers.
Bonne journée

[interferences]

Re,

Non, c'est celle de l'espace comobile, 3D.

Oui exact

[Zefram Cochrane]

Ce n'est pas le cas. Cela veut dire spatialement plat, c'est tout. Un espace-temps en expansion a une courbure non nulle, et n'est pas un un "univers normal".

Et l'espace-temps de Minkowski (espace-temps plat) n'est pas vraiment "avec 3 dimensions d'espace et une de temps".



Non, c'est celle de l'espace comobile, 3D.

Bonsoir,
J'ai du mal à saisir la nuance,

http://forums.futura-sciences.com/ph...t-doppler.html
Quand je regarde les TL, en intervertissant les systèmes de coordonnées de la station et du vaisseau dans les équations 1 et 2,
J'ai l'impression que les TL (espace temps de Minkovski) décrivent un déplacement comobile, si je ne me trompe pas.
Cordialement,
Zefram

[Mailou75]

Salut,

J'ai l'impression que les TL (espace temps de Minkovski) décrivent un déplacement comobile, si je ne me trompe pas.

Non tu ne te trompes pas, le terme de "comobile" y prend même tout son sens, sauf que "comobile" ne fait partie du vocabulaire officiel de la RR, domage... ça nous changerait de "l'espace 3D comobile" en expansion auquel son rivés les objets et sur lequel la lumière galère pour avancer... non mais lol je croyais qu'on parlait du vide !?!
[NB: la RG c'est les "petites bosses"...]

[noureddine2]

Dans le numéro de mai de Science et Vie (je suis un peu en retard dans la lecture), la satellite Planck à photographié le fond diffus de l'univers. D'après les analyses, la courbure spatialle est nulle, vérifié avec quatre décimales.

salut , avec quatre décimales on a la courbure = 0.0000 , en tenant compte de l'incertitude de l'appareil , on fera une majoration et aura 0.0001 .
je me demande quelle sera la taille de l'univers avec une courbure minimale , d'après une incertitude de 0.0001 .

[Deedee81]

Salut,

salut , avec quatre décimales on a la courbure = 0.0000 , en tenant compte de l'incertitude de l'appareil , on fera une majoration et aura 0.0001 .
je me demande quelle sera la taille de l'univers avec une courbure minimale , d'après une incertitude de 0.0001 .

Pour une courbure positive alors (si c'est hyperbolique avec courbure constante, c'est infini).

Hummm..... pour avoir la taille, faut les unités. Cette courbure à quatre décimales près, elle est mesurée en quelles unités ? Quelqu'un le sait ?

[Garion]

Mais pour une courbure négative, si on sait qu'elle est comprise entre -0.0001 et 0, ne peut-on pas en déduire une taille minimale pour l'univers ? (De la même manière qu'on peut déduire la taille de la terre à partir de la courbure de sa surface).
Merci d'avance.

[noureddine2]

salut , une explication simple dans ce lien http://kidiscience.cafe-sciences.org...tion-de-colin/

Si la fourmi était plus maline, elle pourrait dessiner le plus grand triangle possible et mesurer la somme des angles du triangle. Si elle obtient exactement 180°, elle saura qu’elle vit sur une surface plate comme une feuille de papier. Si elle obtient plus de 180° elle saura qu’elle vit sur (ou dans) une sphère qui a une “courbure positive”, et si elle obtient moins de 180° elle saura qu’elle est sur (ou dans) un tore, qui a une “courbure négative” :

je me limite à l'exemple de la sphère , si la fourmi mesure un total d'angle de 180°00'01" , on aura une sphère de rayon R à calculer .

Et maintenant, combinons les deux choses que nous savons : si l’Univers est courbé, il l’est tellement peu que son rayon de courbure est au moins 7 fois plus grand que l’univers observable : nous savons donc que l’Univers est nettement plus grand que tout ce que nous pouvons observer, mais ça n’a pas vraiment d’importance de savoir s’il est infini ou pas parce que tout ce qui est en dehors de notre Univers observable n’a aucun effet sur nous, comme si ça n’existait pas.

ici ils disent que le rayon minimal de l'univers est au moins 7 fois plus grand que l’univers observable

[Nicolas321]

Il y a aussi le probleme de l'acceleration de l'expansion qui risque de changer l'affaire.

Si j'ai bien compris, l'univers est plat parce qu'il a une energie totale nulle. Au moment de l'emission du CMB l'univers avait une energie nulle et etait plat ( a 4 decimales pres ), mais l'acceleration de l'expansion a augmente l'energie positive ( cinetique due a la vitesse de recession acceleree ). Est-ce qu'on est sur qu'il y a eu autant d'energie negative ( potentiele gravitaionnelle ) qui s'est creee pour compenser et garder l'univers plat depuis l'emission du CMB?

[Mailou75]

ici ils disent que le rayon minimal de l'univers est au moins 7 fois plus grand que l’univers observable

"Ils" disent beaucoup de choses mais pas la queue d'une preuve...

1. Le redshift cosmo est du à un étirement de l'espace
2. Donc inutile de comparer l'horizon visible à celui d'un trou noir (RG)
3. Le redshift cosmo n'est donc pas "gravitationnel" (lié à une densité initiale)
4. Donc inutile de chercher une courbure visible (telle que la déviation de rayon lumineux)
5. La RG n'a donc rien à faire là dedans...
6. La matière courbe l'espace plat
7. Si l'espace lui même est courbe autrement que par la RG, il est impossible de le voir !!

Bref si on ne sait pas ce qu'on cherche comme "courbure" on ne risque pas de la trouver

[PPathfindeRR]

bonjour à tous,

une petite question (peut être un peu bête).

Comment on fait pour mesurer cette courbure ?

On y met 3 satellites, là-haut et en formation triangulaire...
on mesure les 3 angle que forme les satellites en prenant en compte la distance qui les sépares...
et la terre dans tout ça, on la prend en compte puis on déduit la courbure que cause sa masse... et celle des satellites aussi ?

[Mailou75]

Dans l'idéal... Si un observateur A (nous) voit deux objets B et C très proches de l'horizon formant un angle de 90 degrés, et si on pouvait prouver que B et C voient la même chose, c'est a dire les deux autres a 90 degrés, alors on aurait la preuve que l'univers est hypersphérique, car un triangle ayant trois angles droits appartient a la surface d'une sphère. Mais c'est pas gagné...

[PPathfindeRR]

et donc alors... (pas dans l'idéal mais concrètement) comment font-ils pour mesurer cette courbure (avec une précision de 0.0000 de je ne sais quelle unité) ?

[Amanuensis]

Dans l'idéal... Si un observateur A (nous) voit deux objets B et C très proches de l'horizon formant un angle de 90 degrés, et si on pouvait prouver que B et C voient la même chose, c'est a dire les deux autres a 90 degrés, alors on aurait la preuve que l'univers est hypersphérique, car un triangle ayant trois angles droits appartient a la surface d'une sphère.

Même pas. Cette idée sous-tend que "voir" se fait à vitesse de propagation infinie.

L'espace (simultanéité comobile) n'est pas observable directement.

[Amanuensis]

et donc alors... (pas dans l'idéal mais concrètement) comment font-ils pour mesurer cette courbure (avec une précision de 0.0000 de je ne sais quelle unité) ?

On part d'un modèle cosmologique avec des paramètres dont la courbure. On prédit les caractéristiques statistiques théoriques du CMB en fonction de ces paramètres. Et on choisit les paramètres qui font coller le mieux le CMB théorique avec le CMB observé.

Si on regarde bien, cela suit une procédure assez générique en physique...

[PPathfindeRR]

à Amanuensis,

Donc en gros les résultats sont théorique et en accord avec les observations du CMB, mais aucune expérience concrète, aucune mesure directe n'est réalisable de nos jours ?

Il y avait pas un projet justement pour concrétisait ça ? Un projet qui se nommait Lisa ou je ne sais plus comment (avec un système de gyroscope je crois) ?
peut-être que je confond plusieurs projets, je sais plus !

[Mailou75]

Même pas. Cette idée sous-tend que "voir" se fait à vitesse de propagation infinie.

L'espace (simultanéité comobile) n'est pas observable directement.

Je ne parle pas de "distance" mais uniquement de directions, si du point de vue de A le triangle ABC est est rectangle en A c'est qu'il l'a toujours été et qu'il le sera toujours. Donc bien essayé mais pas du tout d'accord, desolé...

[Amanuensis]

Je ne parle pas de "distance" mais uniquement de directions, si du point de vue de A le triangle ABC est est rectangle en A c'est qu'il l'a toujours été et qu'il le sera toujours.

L'argument est faux, je n'explique pas plus car

Donc bien essayé mais pas du tout d'accord, desolé...

je n'aime pas ce genre de ton. Démerdez vous pour comprendre vos propres erreurs.

[Mailou75]

L'argument est faux, je n'explique pas plus car

Car y'a rien à expliquer ouais ! si les objets commencent à s'éloigner en suivant des courbes on est pas rendus...

[Xoxopixo]

On part d'un modèle cosmologique avec des paramètres dont la courbure. On prédit les caractéristiques statistiques théoriques du CMB en fonction de ces paramètres. Et on choisit les paramètres qui font coller le mieux le CMB théorique avec le CMB observé.

Si on regarde bien, cela suit une procédure assez générique en physique...

Tout à fait, la "platitude" est déduite du fait que la densité critique est égale à la densité totale, selon un modèle.

Le point qui nous intéresse ici est que ce rayonnement porte les traces de l'état du milieu au moment où il a été émis.
L'Univers n'était pas tout-à-fait homogène à ce moment-là : certaines zones étaient plus denses et d'autres moins.

Ce sont les inhomogénéités qui vont ensuite s'effondrer gravitationnellement sous leur propre poids, pour donner naissances aux grandes structures qui composent l'Univers : les galaxies et les amas de galaxies.
On soupçonne fortement que ces inhomogénéités sont elles-mêmes issues de fluctuations d'origine quantique dans l'Univers primordial (engendrées dans une phase d'expansion rapide appelée inflation), dont les propriétés ne dépendent que de grandeurs fondamentales.

En analysant les observations du CMB avec cet a priori théorique (lui-même fortement appuyé par plusieurs observations), on peut en déduire de façon assez précise les caractéristiques de l'Univers dans lequel nous vivons, au point que certains cosmologistes n'hésitent pas à parler d'une entrée dans l'ère de la cosmologie de précision.

Il est vrai que les résultats sont impressionnants : l'étude du CMB permet de conforter l'hypothèse de l'inflation, de mesurer le taux d'expansion de l'Univers, mais aussi, entre autres, la densité de baryons, la densité de matière noire et la géométrie de l'Univers.
Tous les résultats sont compatibles avec ceux des autres indicateurs que nous avons mentionnés plus haut, avec une précision parfois meilleure.

On peut résumer ces résultats ainsi :

* L'Univers est plat, la densité totale est égale à la densité critique
* Les baryons contribuent pour 4.4 % de la densité critique
* La matière (matière noire plus matière) contribue pour 27 % à cette densité critique (ce chiffre contient donc les 4.4 % de baryons)
* La densité est dominée par une nouvelle composante, parfois appelée énergie noire, qui constitue 73 % de la densité critique.

Notons tout de même que la précision de ces résultats s'appuie sur certains a priori théoriques, certes très raisonnables et naturels, mais que les futures expériences se doivent de vérifier, ou sur les résultats provenant d'autres types d'expériences, comme les grands relevés de galaxies, qui fournissent aussi des informations cruciales sur la cosmologie.

http://lapth.cnrs.fr/pg-nomin/taille...re_noire3b.php

[invite6754323456711]

mais aucune expérience concrète,

C'est quoi une expérience concrète ?

aucune mesure directe n'est réalisable de nos jours ?

Que peut-on mesurer indépendamment d'un cadre théorique ?

Patrick

[Amanuensis]

Tout à fait, la "platitude" est déduite du fait que la densité critique est égale à la densité totale, selon un modèle.

Dans le cadre du modèle, on a "densité critique est égale à la densité totale" <=> "modèle + platitude spatiale", et "modèle + platitude spatiale" => "certaines particularités du CMB", et ensuite on la fausse implication "certaines particularités du CMB + modèle" => "platitude spatiale"

Soit, proprement

Équivalence logique (déduction) : "modèle + densité critique est égale à la densité totale" <=> "modèle + platitude spatiale"
Implication logique (déduction) : "modèle + platitude spatiale" => "certaines particularités du CMB"

et on en tire l'induction

observation de "certaines particularités du CMB" => augmentation de la vraisemblance de "modèle + platitude spatiale" comme rendant compte des observations

et (implication logique)

augmentation de la vraisemblance de "modèle + platitude spatiale" comme rendant compte des observations => augmentation de la vraisemblance de "modèle + densité critique est égale à la densité totale" comme rendant compte des observations

La traduction en "certitude" n'est que de la basse vulgarisation.