Questionnement sur le big bang et l'accélération de l'expansion de l'univers!

[Mailou75]

Oui mais pour un univers non statique en expansion ?
2 galaxies se trouvant toutes les 2 à 12 Gal de la voie lactée séparé par un angle de 90° par exemple vont être perçut comme s"éloignant extremement vite. Or à cette époque, il y a 12 Gal l'univers ne s'expandait pas plus vite que maintenant voir moins vite..C 'est ça que je n'arrive pas à comprendre... Ce que l'on voit en regardant à 12 Gal c'est ce qu'il se passait il y a 12 Gal pas se qu'il se passe maintenant...

Quelqu'un pour m'aider ???

Salut,

La formule v=H.d donne la vitesse intantanee, celle de l'objet que tu regardes au moment où tu le regardes.
H étant connu (et fixe sur un intervalle de temps restreint) alors un objet a 12 gal va aujourd'hui à :

V= 71 x 12gal (je te laisse faire le calcul avec les bonnes unités, je suis en vacances trop loin de mon excel mais a la louche ca doit faire 12/13,7=0,87c )

Et si tu regardes un objet a 12 gal tu vois effectivement ce qui se passait il y a 12 ga (normal...)
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[azizovsky]

Salut,

La formule v=H.d donne la vitesse intantanee, celle de l'objet que tu regardes au moment où tu le regardes.
H étant connu (et fixe sur un intervalle de temps restreint) alors un objet a 12 gal va aujourd'hui à :

V= 71 x 12gal (je te laisse faire le calcul avec les bonnes unités, je suis en vacances trop loin de mon excel mais a la louche ca doit faire 12/13,7=0,87c )

Et si tu regardes un objet a 12 gal tu vois effectivement ce qui se passait il y a 12 ga (normal...)

Bonsoir, je crois que tu n'a pas compris la question de Milkman21 : on regardant loin, on arrive à environ 380000 après le big bang, la région où les étoiles sont tous de première génération'(je crois, il y'a pas de fer..,c'est à G le spéciliste de faire la correction si je me trompe) , càd à l'époque où les supernovas 1A sont plus proche du point Temps~0,si c'est 1A sont en accélération par rapport à nous ou nous par rapport à eux(relativité), ça change rien.

[Mailou75]

Bonsoir, je crois que tu n'a pas compris la question de Milkman21

Possible ^^

[Deedee81]

Salut,

C'est du Popper ça. On ne peut pas prouver que quelque chose est vrai mais seulement que quelque chose est faux. Et dans la mesure ou une "vérité" satisfait toutes les vérifications expérimentales, on l'accepte temporairement et par consensus. Et il faut ajouter que si l'on fait mieux plus tard, cela ne rejette pas toujours ce qui existait (les théories de Newton sont toujours utilisée. Mais pas les quatre éléments, ni la théorie des deux fluides électriques, ni le vitalisme, etc...)

[PanamaBende]

Salut à tous,

Je suis venu sur ce forum étant intéressé par les questions liées à l'univers et de ce qui le compose. J'ai lu attentivement les premières pages du sujet et un peu moins les suivantes, vu que ça devenait un peu trop technique pour moi. D'ailleurs je me suis étonné des remarques qui ont été faites en début de sujet, n'est-ce pas positif plutôt de vouloir "vulgariser" tout de même l'explication de certaines choses, pour, justement, des personnes comme moi qui commencent à se perdre dans des explications trop poussées ? Ça n'empêche pas d'enlever de l'authenticité aux explications qui sont fournies aux autres ...

Donc mes questions, j'ai regardé la page wikipédia concernant les "multivers", mais je n'ai pas compris ce que ce terme signifiait en fait, c'est un regroupement de plusieurs univers ? Je pensais qu'il n'y en avait qu'un qui existait.

Je poursuis justement à propos de notre univers, je cherchais sur internet des théories, que m'avait expliqué une prof de Physique/Chimie à l'époque très simplement, il me semble qu'il y en avait 3 qu'elle m'avait exposé : - Une qui dirait que l'univers est en perpétuelle expansion et s'étend à l'infini.
- Une autre qui dirait que l'univers est en fait en train de se rétracter sur lui même, qui laisserait penser qu'en fait il finirait par "disparaître" d'une certain façon avant de se recréer, ce qui pourrait signifier qu'il existait un autre univers avant le notre.

Et l'autre je m'en rappelle plus, c'est pour cela que je demandais si quelqu'un pouvait de nouveau m'exposer ces théories.

J'ai des tonnes de questions, mais ma dernière question sera, quelle est la forme de l'univers au fait ?

Merci d'avance d'avoir pris le temps de me répondre.

[Deedee81]

Salut,

Bienvenue sur Futura PanamaBende.

Donc mes questions, j'ai regardé la page wikipédia concernant les "multivers", mais je n'ai pas compris ce que ce terme signifiait en fait, c'est un regroupement de plusieurs univers ? Je pensais qu'il n'y en avait qu'un qui existait.

A notre connaissance, il n'y en a qu'un. Mais certains spéculent sur toutes sortes de possibilités comme les univers multiples; pour diverses raisons (on n'est même amuser à le classer en catégories).

Je poursuis justement à propos de notre univers, je cherchais sur internet des théories, que m'avait expliqué une prof de Physique/Chimie à l'époque très simplement, il me semble qu'il y en avait 3 qu'elle m'avait exposé : - Une qui dirait que l'univers est en perpétuelle expansion et s'étend à l'infini.
- Une autre qui dirait que l'univers est en fait en train de se rétracter sur lui même, qui laisserait penser qu'en fait il finirait par "disparaître" d'une certain façon avant de se recréer, ce qui pourrait signifier qu'il existait un autre univers avant le notre.
Et l'autre je m'en rappelle plus, c'est pour cela que je demandais si quelqu'un pouvait de nouveau m'exposer ces théories.

Je crois que tu fais référence à la modélisation de l'univers à l'aide de la relativité générale d'Einstein (théorie relativiste de la gravitation). En émettant l'hypothèse qu'à grande échelle l'univers est homogène et isotrope (ce qui correspond à l'observation) on trouve trois solutions qui dépendent de la densité de l'univers :
1) univers très dense. L'univers est en expansion, ralentit, puis se contracte pour finir en "big crunch". Dans ce modèle, l'univers est à géométrie sphérique (pour l'espace), comme la surface d'une sphère sauf que c'est à trois dimensions (une surface n'a évidemment que deux dimensions). En allant toujours tout droit on se retrouverait à son point de départ.
2) Un univers très peu dense. Il est alors en expansion, il ralentit mais sans jamais s'arrêter, pour l'éternité. Sa géométrie est hyperbolique (géométrie de la selle de cheval) et infini.
3) Le cas limite, juste entre les deux. L'univers est alors aussi en expansion infinie mais sa géométrie est plate (le chemin le plus court est une droite) et il est infini.

L'observation indique qu'on est au cas 3 (ou très proche).

Notons quelques bémols qui répondront aussi à ta dernière question :

J'ai des tonnes de questions, mais ma dernière question sera, quelle est la forme de l'univers au fait ?

0) Je n'aborde pas l'inflation mais c'est à ajouter au modèle
1) Il existe un terme dans les équations d'Einstein appelé constante cosmologique. S'il est non nul, on ne comprendrait pas trop bien son origine physique, mais il peut donner plusieurs autres modèles.
2) L'univers n'est pas parfaitement homogène et isotrope : heureusement, sinon on ne serait pas là. Il a une structure avec des galaxies, des étoiles. Difficile, TRES difficile, d'en calculer les conséquences globales.
3) Dans les trois cas ci-dessus l'expansion ralentit. Or on a découvert qu'elle.... accélère !!!! On ignore pourquoi.
4) Nous ne voyons qu'une petite portion de l'univers : celle que la lumière a eut le temps d'arriver jusqu'à nous (jusqu'à 13,6 milliards d'année-lumière).
5) Même si les modèles ci-dessus sont corrects, les équations d'Einstein laissent ouvertes encore quelques possibilités. Dire, par exemple, que la géométrie est plate est insuffisant. Les mathématiques nous montrent qu'il existe encore plusieurs possibilités pour la "forme" de l'univers (terme un peu délicat, il est probablement plus rigoureux de parler des topologies d'une "tranche" spatiale de l'univers) : par exemple un tore plat : quand on va toujours tout droit, c'est bien une linge droite (pas une courbe comme en géométrie sphérique) mais on se retrouve quand même à son point de départ (comme dans certains jeux vidéos). Il existe une vingtaine de possibilités différences. Jean-Pierre Luminet et son "univers chiffonné" s'est fait une spécialité de ça. L'observation semble nous indiqué qu'on est dans la situation la plus simple (pas de topologie bizarre)..... au moins pour la petite partie qu'on observe.

Y a encore beaucoup à découvrir. Et pour trancher entre les quelques milliers de théories, modèles, idées, hypothèses et autres conjectures.... pondues ou suggérées sur des bases théoriques plus ou moins solides... ou bancales, va falloir plus de données issues de l'observation.

L'avenir s'annonce aussi passionnant que le passé

[PanamaBende]

Merci pour tes réponses Deedee, je poursuis donc mes questions suite à tes réponses :

- Pour ce qui est des univers multiples, sur quoi ce sont basé les scientifiques pour créer cette hypothèse ? Quelles sont les catégories en question ? Et si il devait y avoir plusieurs univers auraient-ils les même propriétés que l'univers dans lequel nous sommes ?

-Merci de me rappeler les 3 théories, tout d'abord en quoi la 3ème est la plus juste ? Pour la 1 je pense avoir compris, pour moi ce semblerait être l'hypothèse la plus incroyable, ça voudrait dire que quelque chose à vécu avant nous. Toutefois pour les 3 il subsiste un problème à mon sens : Pour la 1, si apparemment, à ce que j'ai compris l'univers à une surface définie, qu'y a-t-il à l'extérieur ? Pour la 2 c'est pareil si il est en perpétuelle expansion dans quoi "avance" t-il ? Et pour la 3, je pensais que l'infini n'existait pas ...

- Comment a-t-on prouvé que l'univers l’expansion de l'univers accélérait sinon ? Et comment et pourquoi a-t-on établi dans les 3 théories que tu as cité l'expansion de l'univers ralentissait ?

- Pour ce qui est du fait que tu dis que l'on a découvert qu'une petite portion de l'univers, si je comprends bien cela dépend de la vitesse de la lumière ? Comment a-t-on observé cette distance la plus lointaine de l'univers ? Si l'on voudrait découvrir l'intégralité de l'univers que faudrait-il faire ?

Je pose déjà ces questions, ensuite j'en ai d'autres un peu plus concrètes on va dire sur les exoplanètes et les galaxies !

Merci encore.

[Deedee81]

Salut,

- Pour ce qui est des univers multiples, sur quoi ce sont basé les scientifiques pour créer cette hypothèse ?

Sur les théories existantes (relativité générale, mécanique quantique), sur la philosophie (principe anthropique par exemple) ou sur de simples idées.

Quelles sont les catégories en question ?

Je ne me souviens plus par coeur, de tête on a :
- les mondes multiples d'Everett, venant de la mécanique quantique (à chaque mesure quantique : boum, autant de monde parallèle apparaissent avec chaque résultat possible de la mesure).
- le fait que très très très loin au delà de l'univers observable il doit y avoir d'autres parties de l'univers qu'on ne connait pas
- univers de types "bulles", un ensemble de variétés espace-temps complètement déconnectées les unes des autres
- les univers de tous les possibles, issus de la logique modale
etc.

Et si il devait y avoir plusieurs univers auraient-ils les même propriétés que l'univers dans lequel nous sommes ?

Ca dépend des types d'univers envisagés et de.... l'imagination du physicien

-Merci de me rappeler les 3 théories, tout d'abord en quoi la 3ème est la plus juste ?

C'est juste celle qui semble le plus coller aux observations.

Pour la 1 je pense avoir compris, pour moi ce semblerait être l'hypothèse la plus incroyable, ça voudrait dire que quelque chose à vécu avant nous. Toutefois pour les 3 il subsiste un problème à mon sens : Pour la 1, si apparemment, à ce que j'ai compris l'univers à une surface définie, qu'y a-t-il à l'extérieur ? Pour la 2 c'est pareil si il est en perpétuelle expansion dans quoi "avance" t-il ? Et pour la 3, je pensais que l'infini n'existait pas ...

Non, dans le cas d'un univers fini, il s'agit de variétés sans bord. Un peu comme la surface d'une sphère (en allant toujours vers l'est tu finis par revenir à ton point de départ). Sauf qu'ici il s'agit d'espace à trois dimensions. Notre cerveau n'est pas vraiment "câblé" pour penser des univers ayant ce type de géométrie et topologie, mais mathématiquement c'est sans problème.

- Comment a-t-on prouvé que l'univers l’expansion de l'univers accélérait sinon ?

En mesurant avec précision la relation vitesse/distance d'éloignement des galaxies. On a utilisé pour ça les supernovae dont la courbe de luminosité est très précise.

Et comment et pourquoi a-t-on établi dans les 3 théories que tu as cité l'expansion de l'univers ralentissait ?

Avec la relativité générale d'Einstein.

- Pour ce qui est du fait que tu dis que l'on a découvert qu'une petite portion de l'univers, si je comprends bien cela dépend de la vitesse de la lumière ?

Oui

Comment a-t-on observé cette distance la plus lointaine de l'univers ?

Avec des télescopes Le plus loin que l'on sait voir c'est la zone d'émission du rayonnement fossile, émise à 13,6 milliards d'années-lumière. Donc émise il y a 13,6 milliards d'années. Et à cette époque, plus chaud et plus dense, l'univers était opaque.

Si l'on voudrait découvrir l'intégralité de l'univers que faudrait-il faire ?

Actuellement on n'a pas de solution pour ça. Et il n'y en a peut-être pas.

[Carcharodon]

En re-feuilletant ce topic je lis ça :

Bonjour !
Ayant du mal à interpréter la chose je me permets de demander un peu d'aide !
Si l'expansion allait plus vite que la lumière, aujourd'hui, pour les galaxies se trouvant à 13 Gal par rapport à nous. Par exemple le petit point rouge que l'on observe dans l'ultra deep field d'Hubble, disparaîtrait il ?

La réponse semble plus complexe qu'il n'y parait.
D'ailleurs je ne suis pas sur de l'avoir comprise :
En fait, si l'étoile brille toujours au moment ou sa vitesse d'éloignement due a l'expansion dépasse c, si tu la voyais avant qu'elle ne franchisse cet horizon (qu'elle avait une luminosité suffisante), alors tu la verras toujours.
De plus en plus faible, de plus en plus "rouge", mais toujours.
Car il y aura toujours un quanta de photon qui mettra un temps infini a te parvenir de cette source.

[Gilgamesh]

En re-feuilletant ce topic je lis ça :



La réponse semble plus complexe qu'il n'y parait.
D'ailleurs je ne suis pas sur de l'avoir comprise :
En fait, si l'étoile brille toujours au moment ou sa vitesse d'éloignement due a l'expansion dépasse c, si tu la voyais avant qu'elle ne franchisse cet horizon (qu'elle avait une luminosité suffisante), alors tu la verras toujours.
De plus en plus faible, de plus en plus "rouge", mais toujours.
Car il y aura toujours un quanta de photon qui mettra un temps infini a te parvenir de cette source.

Oui mais si tu fixes un seuil de détection donné, dans un univers où la constante cosmo domine le flux reçu de l'étoile passera en dessous de ce seuil dans un temps fini. Le seuil ne pouvant être fixé infiniment bas, dans les faits, tout disparaîtra et depuis notre galaxie seul le superama local sera visible (d'ici une centaine de milliards d'années en prenant des seuils raisonnables).

[invite58238425]

Bonjour,

D'ailleurs je ne suis pas sur de l'avoir comprise :

si tu la voyais avant qu'elle ne franchisse cet horizon

C'est une tautologie : la définition de l'horizon.

En fait, si l'étoile brille toujours au moment ou sa vitesse d'éloignement due a l'expansion dépasse c

A ce moment, elle ne brille plus, justement...

Peut-être est-ce ici la limite liée à votre non-compréhension?

tu la verras toujours. De plus en plus faible, de plus en plus "rouge", mais toujours.

Ben oui, ça n'empêche rien. Question de date.

Car il y aura toujours un quanta de photon qui mettra un temps infini a te parvenir de cette source.

Un quanta de photon, c'est une invention récente, par vous-même. Intéressante à découvrir. Jusqu'ici, un photon était défini comme un quanta en lui-même.

Cordialement.

[Jerem38800]

Je trouve que la question précédente n'est pas si bête. J'annonce que je ne suis qu'un amateur de questions existentielles....

Mais, sommes nous d'accord pour dire que, si fond de l'univers il y a, à l'instant T, la distance entre la chine et le fond, et la France et le fond, ne peut pas être la même.... A moins que nous soyons vraiment les pires cocus de l'univers....

[Deedee81]

Salut,

Je trouve que la question précédente n'est pas si bête. J'annonce que je ne suis qu'un amateur de questions existentielles....
Mais, sommes nous d'accord pour dire que, si fond de l'univers il y a, à l'instant T, la distance entre la chine et le fond, et la France et le fond, ne peut pas être la même.... A moins que nous soyons vraiment les pires cocus de l'univers....

Je vais t'étonner. Si : la distance est la même.

Pour une raison très simple : le rayonnement fossile n'a pas été émis à un endroit précis ni même une distance précise. Il a été émis partout (pratiquement) en même temps (univers homogène et isotrope, aux petites fluctuations près sans lesquelles nous ne serions pas là).

Cela signifie que l'on ne voit pas tout le rayonnement fossile, mais seulement celui émis dans une coquille de 13,6 milliards d'année-lumière qui nous entoure. Celui émis plus près est déjà passé et celui émis plus loin pas encore arrivé.

Par conséquent, tout le monde, même les chinois, même mes martiens et même les andromédiens voient le rayonnement fossile à la même distance.

Par contre, d'un point à l'autre l'image que l'on en a (avec toutes ces jolies fluctuations, tu as certains vu ces images de Wmap ou de Planck) est différente (point différent => coquille légèrement décalée). Mais la différence entre nous et les chinois est tellement faible qu'on ne saurait pas la constater (la moindre fluctuation dans ces images fait en fait des millions d'année-lumière de large).

[Danarv]

Bonjour à vous tous!

Je peux me tromper, mais je crois bien avoir une réponse à cet énoncé de m.Deedee; "3) Dans les trois cas ci-dessus l'expansion ralentit. Or on a découvert qu'elle.... accélère !!!! On ignore pourquoi."

Et si les observations de cet "accélération" étaient simplement mal interprétées?... et que finalement l'expansion n'est pas en accélérant? Heu! En fait on pensait qu'elle était en accélérant... en regardant vers le passé, à rebours! Je m'explique: Imaginons que lorsque l'on observe l'Univers, on regarde un film, sur le ruban, case par case, chacune représentant une époque dans les 13,8 milliard d'années qui nous précèdent. Les super nova de type 1a, les galaxies, et tous les autres choses que l'on observe, et sur lesquels on se base pour valider ces observations sont dans les premières cases du ruban du film. Plus ces sujets d'observation sont éloignés, plus ils s'éloignent rapidement. Et plus ce que l'on observe est éloigné, plus se que l'on voit de ce que l'on observe s'est produit à un époque reculée, au début du ruban. Donc, si on regarde le film dans le bon sens, en s'en allant vers l'avenir, et qu'on commence par les premières cases, les plus vielles, vers le présent, l'expansion ne s'en trouve pas accélérée! Mais plutôt ralenti!! Ou même en contraction?

Pour ce qui est des résultats des observations, voici peut-être une piste d'interprétation:
Comme par exemple pour le décalage vers le rouge. Se pourrait-il que ce décalage ait été influencé par la déviation de la lumière? Vous savez, l'observation faite par Sir Arthur Eddington lors d'une éclipse solaire en 1919 sur la lumière d'une étoile? Cette lumière déviée par la gravitation du soleil... La lumière émise par une super nova à 13 milliard d'années lumière doit assurément, du moins j'imagine, avoir été déviée à quelques reprises avant d'arriver à nous. Se faisant, rallonger la longueur de son parcours en le rendant sinueux! Si une étoile qui nous parait à une certaine distance, mais que sa lumière, ou certains spectres de sa lumière nous parviennent décalés, et même peut-être plus faible, les résultats de ses mesures peuvent alors facilement être mal interprétés!

Merci!
Espérant faire allumer certaines lumières! ...et surtout sans offusquer personne.
Daniel A.

[Gilgamesh]

Et si les observations de cet "accélération" étaient simplement mal interprétées?... et que finalement l'expansion n'est pas en accélérant? Heu! En fait on pensait qu'elle était en accélérant... en regardant vers le passé, à rebours! Je m'explique: Imaginons que lorsque l'on observe l'Univers, on regarde un film, sur le ruban, case par case, chacune représentant une époque dans les 13,8 milliard d'années qui nous précèdent. Les super nova de type 1a, les galaxies, et tous les autres choses que l'on observe, et sur lesquels on se base pour valider ces observations sont dans les premières cases du ruban du film. Plus ces sujets d'observation sont éloignés, plus ils s'éloignent rapidement. Et plus ce que l'on observe est éloigné, plus se que l'on voit de ce que l'on observe s'est produit à un époque reculée, au début du ruban. Donc, si on regarde le film dans le bon sens, en s'en allant vers l'avenir, et qu'on commence par les premières cases, les plus vielles, vers le présent, l'expansion ne s'en trouve pas accélérée! Mais plutôt ralenti!! Ou même en contraction?

Ce qu'on appelle l'accélération de l'expansion, c'est en fait la décroissance du terme de décélération q : le taux d'expansion ne cesse de baisser, mais sa valeur au lieu d'atteindre zéro (voire changer de signe dans le cas d'un univers à densité de matière sur-critique) à long terme devrait se stabiliser à une valeur constante donnée par la valeur de la constante cosmologique.

Pour ce qui est des résultats des observations, voici peut-être une piste d'interprétation:
Comme par exemple pour le décalage vers le rouge. Se pourrait-il que ce décalage ait été influencé par la déviation de la lumière? Vous savez, l'observation faite par Sir Arthur Eddington lors d'une éclipse solaire en 1919 sur la lumière d'une étoile? Cette lumière déviée par la gravitation du soleil... La lumière émise par une super nova à 13 milliard d'années lumière doit assurément, du moins j'imagine, avoir été déviée à quelques reprises avant d'arriver à nous. Se faisant, rallonger la longueur de son parcours en le rendant sinueux! Si une étoile qui nous parait à une certaine distance, mais que sa lumière, ou certains spectres de sa lumière nous parviennent décalés, et même peut-être plus faible, les résultats de ses mesures peuvent alors facilement être mal interprétés!

L'observation permet de trancher sans ambiguïté dans le cas général le fait qu'une source est observée par effet de lentille (image déformée tangente à un amas). Si effet de lentille il y avait il se traduirait par un renforcement de la source, alors qu'on observe une luminosité plus faible qu'attendu. Et bien entendu on observe un échantillon de SNIA et non une seule, elles sont dispersées sur la voûte céleste alors que l'effet de lentille est localisé.

[Danarv]

Merci!

Je ne suis cependant pas éclairé à 100% concernant mon deuxième paragraphe. Je ne parle pas des effets connus et sans ambiguïtés, mais des autres effets dont on à pas connaissance de leurs provenances et de leurs impacts...

Mais c'est pas grave, je m'attend à ne pas tout comprendre étant donné mon manque d'expérience en la matière!

Merci quand même!

P.S.: Et nous (les québécois) sympathisons vraiment avec vous ces temps ci... Charli!

Daniel A.

[Gilgamesh]

Je ne suis cependant pas éclairé à 100% concernant mon deuxième paragraphe. Je ne parle pas des effets connus et sans ambiguïtés, mais des autres effets dont on à pas connaissance de leurs provenances et de leurs impacts...

On n'a besoin de postuler rien de nouveau dans l'effet de la gravitation sur la propagation de la lumière.

En l'occurrence il existe bien un effet de la gravitation sur le redshift cosmologique, mais qui ne se raisonne pas en terme de déviation du trajet lumineux. Il s'agit de l'effet Sachs-Wolfe intégré sur le trajet de la lumière. Si un flux électromagnétique traverse une vaste surdensité de l'univers, durant le temps de trajet du photon en son sein, le champs de gravité peut se renforcer par effondrement gravitationnel de ladite région et le photon va remonter un puits de potentiel plus profond que celui dans lequel il a plongé : il va donc être globalement redshifté. Cet effet est pris en compte pour l'analyse du fond radio cosmologique mais dans le cas des SNIA l'échelle de temps et de distance est trop petite pour qu'il joue un rôle.