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La lumière occupe-t-elle de l'espace ? A-t-elle un volume ?

  1. Zefram Cochrane

    Date d'inscription
    janvier 2011
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    4 301

    Re : La lumière occupe-t-elle de l'espace ? A-t-elle un volume ?

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Sous entendu qu'en tant qu'onde il en a un ?
    (Tant qu'il n'est pas capté pour rendre sa trajectoire lineaire, un photon est sans doute une onde sphérique..)
    Salut,
    Si tu as une radio, règles la sur la fréquence 9KHz.


    https://fr.wikipedia.org/wiki/Onde_radio
    Crois-tu que tu te prennes des photons de 33km de diamètre?

    -----

    On the influence of gravitation on the propagation of light.
     


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  2. Zefram Cochrane

    Date d'inscription
    janvier 2011
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    4 301

    Re : La lumière occupe-t-elle de l'espace ? A-t-elle un volume ?

    Salut,
    C'est pas la surface qui mesure 12G.a.l mais le rayon de la sphère.
    Je voulais savoir comment on en était arrivé à la conclusion qu'il y avait un nombre N finis de photons émis lors du CMB. Parce que si le volume de la sphère d'emission augmente du fait de l'expansion, on devrait avoir pleins de trous, non?
    On the influence of gravitation on the propagation of light.
     

  3. Gilgamesh

    Date d'inscription
    janvier 2003
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    Re : La lumière occupe-t-elle de l'espace ? A-t-elle un volume ?

    Citation Envoyé par Zefram Cochrane Voir le message
    Salut,
    C'est pas la surface qui mesure 12G.a.l mais le rayon de la sphère.
    Je voulais savoir comment on en était arrivé à la conclusion qu'il y avait un nombre N finis de photons émis lors du CMB. Parce que si le volume de la sphère d'emission augmente du fait de l'expansion, on devrait avoir pleins de trous, non?
    On observe une coquille sphérique, d'épaisseur correspondant à la profondeur optique lors de la dernière diffusion. A l'époque du CMB, le libre parcours moyen est pas négligeable, de l'ordre de 1000 années-lumière, et la profondeur optique est de l'ordre de 120 000 années-lumière.

    Y'a pas de trous dans cette surface simplement tu sais que la taille angulaire d'un objet de taille donnée connue (ce qu'on appelle une règle standard) apparaît plus grand à haut redshift qu'à moyen redshift (z < 1,65 environ).

    Voir ci-dessous, une exemple avec la taille angulaire d'une galaxie de taille 30 000 années-lumière en fonction du redshift.
    Images attachées
    Dernière modification par Gilgamesh ; 01/12/2017 à 14h02.
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  4. Zefram Cochrane

    Date d'inscription
    janvier 2011
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    4 301

    Re : La lumière occupe-t-elle de l'espace ? A-t-elle un volume ?

    Comme tu le sais, j'ai un niveau correct en RR mais en cosmologie... Pourrais tu m'en dire plus (même par MP) sur le libre parcours moyen et sur la profondeur de champ STP?

    J'ai une autre question pourquoi la DA diminue à faible redschift ?
    Je devine que le minimum correspond au facteur soit qui est de ce fait un cas particulier de vitesse de la RR.
    en RR le diamètre apparent d'une galaxie de 30 000a.l de diamètre propre est toujours supérieure à 30 000a.l.
    (ex pour V=0.6c prendre les 2 permiers points à gauche.)
    CHAMP.jpg
    Si la distance des deux premiers points oranges situés de part et d'autre par rapport à la voie mesurent 30 000a.m on voit que cette distance forme la base d'un triangle isocèle formé par ses point et l'observateur Violet et que cette base est moins grande que le diamètre apparent de ces points reportés sur l'ellipse verte du schéma.
    Dernière modification par Zefram Cochrane ; 01/12/2017 à 14h10.
    On the influence of gravitation on the propagation of light.
     

  5. Gilgamesh

    Date d'inscription
    janvier 2003
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    47
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    Re : La lumière occupe-t-elle de l'espace ? A-t-elle un volume ?

    Citation Envoyé par Zefram Cochrane Voir le message
    Comme tu le sais, j'ai un niveau correct en RR mais en cosmologie... Pourrais tu m'en dire plus (même par MP) sur le libre parcours moyen et sur la profondeur de champ STP?
    C'est pas très important pour notre propos, mais c'est plutôt simple à calculer : tu prends la densité baryonique actuelle (0.3 proton.m-3) et tu multiplies par le facteur dont à cru le volume, soit le cube du facteur d'échelle entre l'émission du CMB et aujourd'hui, soit 11003. La densité baryonique à l'émission du CMB était de l'ordre de n=3,4.108 proton.m-3. En gros y'a autant de protons que d'électrons, et ce sont les électrons libres qui opacifient l'univers. Le libre parcours moyen l d'un photon dans un plasma est l'inverse du produit de sa densité par la section efficace d'interaction pour la diffusion de Thomson du photon sur l'électron σ = 0,66 barn

    Soit :

    l = 1/(nσ)

    ce qui donne 4400 années-lumière. On y est, à une vache près.

    la suite plus tard
    Dernière modification par Gilgamesh ; 02/12/2017 à 11h30.
    Parcours Etranges
     


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  6. Mailou75

    Date d'inscription
    novembre 2010
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    Re : La lumière occupe-t-elle de l'espace ? A-t-elle un volume ?

    Salut,
    Citation Envoyé par Zefram Cochrane Voir le message
    J'ai une autre question pourquoi la DA diminue à faible redschift ?
    La Da présente une asymptote à z~1,65 c'est a dire qu'aucun objet ne peut "apparement" etre plus loins que ~5,5Gal. La Da est la distance à l'emission parce que si tu prends un objet assez grand, ses extremintés avaient une certaine position lorsque les photons sont partis, puis ils sont allés en ligne droite, l'angle au depart est donc aussi l'angle d'arrivée. Le fait que l'objet ne soit plus du tout a cet endroit ne change rien. Le fait que l'espace s'etende ou pas ne change rien car il etendrait radialement les deux trajectoires. L'asymptote à 5,5Gal nous dit donc que tous le objets qui sont devant etaient plus pres lorsqu'ils ont emis la lumiere qu'on capte aujourd'hui et que tous ceux qui sont derriere etaient eux aussi plus pres lorsqu'ils ont émis leur lumiere. En gros on voit des objets qui sont de plus en plus petits plus ils sont loins (comme d'ordinaire) puis à partir d'un certain z, au lieu de diminuer avec la distance les objets seront de plus en plus gros. Ex : le CMB a emis sa lumiere à 42 millions d'Al, si on y discernait un objet il serait vu comme s'il etait à cette distance, c'est a dire sous nos yeux par rapport à sa distance comobile 46Gal (soit 46.000.000.000 / 52.000.000~1100, comme en RR pour le coup). Ce graph montre bien que pour tous les objets lointains le photon recule relativement à l'observateur avant de revenir et on lit aussi l'asymptote de Da : Distance apparente (NB selon Gilga le haut du dessin est faux, et je pense qu'il a raison car Da est bien la distance vue en mètre triangulable, ça va poser plein d'autres problèmes, on pourra en reparler...)

    ....

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Voir ci-dessous, un exemple avec la taille angulaire d'une galaxie de taille 30 000 années-lumière en fonction du redshift.
    A t on vraiment des mesures de taille angulaire au delà de z~1.65 pour valider le principe ou est ce l'application de la theorie z --> Da qui donne cette courbe ? (Je ne parle pas d'autres moyens de validation mais vraiment de mesures de Da, jusqu'où sommes nous "precis"?)

    Merci
    Trollus vulgaris
     

  7. Gilgamesh

    Date d'inscription
    janvier 2003
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    Re : La lumière occupe-t-elle de l'espace ? A-t-elle un volume ?

    Citation Envoyé par Zefram Cochrane Voir le message
    Si la distance des deux premiers points oranges situés de part et d'autre par rapport à la voie mesurent 30 000a.m on voit que cette distance forme la base d'un triangle isocèle formé par ses point et l'observateur Violet et que cette base est moins grande que le diamètre apparent de ces points reportés sur l'ellipse verte du schéma.
    Non, ça n'a rien à voir avec cette construction.

    edit : le principe est beaucoup plus simple. Angulairement, dans un espace euclidien, l'objet dont la lumière a voyagé dans un espace en expansion apparaîtra à l'observateur avec la taille angulaire correspondant à la distance physique qui le séparait de l'observateur à l'émission.

    Pour le calcul de la courbe, tu peux regarder sur cette page :
    https://ned.ipac.caltech.edu/level5/.../Sahni4_5.html
    Dernière modification par Gilgamesh ; 02/12/2017 à 11h15.
    Parcours Etranges
     

  8. Gilgamesh

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    janvier 2003
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    Re : La lumière occupe-t-elle de l'espace ? A-t-elle un volume ?

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    A t on vraiment des mesures de taille angulaire au delà de z~1.65 pour valider le principe ou est ce l'application de la theorie z --> Da qui donne cette courbe ? (Je ne parle pas d'autres moyens de validation mais vraiment de mesures de Da, jusqu'où sommes nous "precis"?)
    Oui, tu as des travaux dans ce sens. Chercher avec les mots clés : angular size — redshift (θ − z) relation study. Ce test a été suggéré notamment par (Hoyle, 1938) pour discriminer le modèle du Big Bang du modèle d'univers stationnaire. Il y a eu des travaux pionniers sur le diamètre isophote (=le contour d'égale luminosité d'une image) des galaxies par (Sandage 1961).

    Récemment il y a eu des travaux sur le diamètre des sources radio compactes (en utilisant je pense l'interférométrie longue base) par exemple celui-ci pour 0.01 < z < 4.73.

    The "angular size - redshift" relation for compact radio structures in quasars and radio galaxies

    Median angular size versus redshift. The full length of error bars here and in other figures corresponds to
    1σ. The solid lines correspond to the linear size parameter lh = 9.6 pc, the Steady-state model (SS) and models of a
    homogeneous, isotropic Universe with Λ = 0 and values of q◦ = 1.0, 0.5, 0.2, 0.1 (as marked on the plot). Data are
    binned into 18 bins nearly equally populated (18–19 sources per bin).
    Images attachées
    Dernière modification par Gilgamesh ; 02/12/2017 à 11h47.
    Parcours Etranges
     

  9. alovesupreme

    Date d'inscription
    mars 2006
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    Re : La lumière occupe-t-elle de l'espace ? A-t-elle un volume ?

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Le libre parcours moyen l d'un photon dans un plasma est l'inverse du produit de sa densité par la section efficace d'interaction pour la diffusion de Thomson du photon sur l'électron σ = 0,66 barn

    Soit :

    l = 1/(nσ)
    Merci pour la formule.
     

  10. Mailou75

    Date d'inscription
    novembre 2010
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    3 755

    Re : La lumière occupe-t-elle de l'espace ? A-t-elle un volume ?

    Salut,

    Citation Envoyé par Zefram Cochrane Voir le message
    Si la distance des deux premiers points oranges situés de part et d'autre par rapport à la voie mesurent 30 000a.m on voit que cette distance forme la base d'un triangle isocèle formé par ses point et l'observateur Violet et que cette base est moins grande que le diamètre apparent de ces points reportés sur l'ellipse verte du schéma.
    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Non, ça n'a rien à voir avec cette construction.

    edit : le principe est beaucoup plus simple. Angulairement, dans un espace euclidien, l'objet dont la lumière a voyagé dans un espace en expansion apparaîtra à l'observateur avec la taille angulaire correspondant à la distance physique qui le séparait de l'observateur à l'émission.
    Ca n'a pas "rien a voir", dans les deux cas (RR et cosmo) Da est bien synonyme de taille angulaire à l'emission et le fait qu'il y ait expansion ou pas ne change rien à ce principe. Dans le dessin de Zef on retrouve bien la distance angulaire (points verts) et la distance "comobile" (points oranges = objets au meme age que l'observateur) ainsi que le rapport Dc=Da (z+1). Et si on prend la partie gauche proche de la direction du mouvement (cad ce qui s'éloigne radialement et qu'on l'applique à une coque dont tous les points s'éloigneraient radialement de l'observateur on trouverait aussi, comme en cosmo, la distance de luminosité Dl=Dc(z+1)=Da(z+1)^2.

    ....

    L'autre reponse va me prendre plus de temps
    Trollus vulgaris
     

  11. Gilgamesh

    Date d'inscription
    janvier 2003
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    Re : La lumière occupe-t-elle de l'espace ? A-t-elle un volume ?

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Ca n'a pas "rien a voir", dans les deux cas (RR et cosmo) Da est bien synonyme de taille angulaire à l'emission et le fait qu'il y ait expansion ou pas ne change rien à ce principe
    Le modèle d'expansion change la relation entre la taille angulaire et le redshift, comme tu peux le voir sur le graphique. C'est pour ça que ça a été conçu comme un test possible pour départager le modèle stationnaire (SS) des modèle de Big Bang.

    Pour le reste je ne comprend pas le graphique même avec tes explication et je ne vois pas l'utilité de m'acharner là-dessus.
    Parcours Etranges
     

  12. curieuxdetempsaautre

    Date d'inscription
    avril 2015
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    106

    Re : La lumière occupe-t-elle de l'espace ? A-t-elle un volume ?

    le soleil pouvait avoir une ombre si il est eclaire par un autre astre beaucoup plus massif et lumineux et si il ya derrière un support, gaz galactique ou autre pour recevoir l'ombre
     

  13. Gilgamesh

    Date d'inscription
    janvier 2003
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    47
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    13 141

    Re : La lumière occupe-t-elle de l'espace ? A-t-elle un volume ?

    Oui, ça s'appelle une binaire à éclipse, mais pas besoin au juste que l'astre derrière soit plus lumineux.
    Parcours Etranges
     

  14. Mailou75

    Date d'inscription
    novembre 2010
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    3 755

    Re : La lumière occupe-t-elle de l'espace ? A-t-elle un volume ?

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Le modèle d'expansion change la relation entre la taille angulaire et le redshift, comme tu peux le voir sur le graphique.
    Si peu... (voir colonne verte Da de ce tableau Luminosité et relativité). En tout cas negligeable jusqu'à z~1,65, et au delà je cherche à connaitre la fiabilité des mesures, d'où la question à laquelle je n'ai pas encore repondu...

    C'est pour ça que ça a été conçu comme un test possible pour départager le modèle stationnaire (SS) des modèle de Big Bang.
    Le modèle RR, s'il en est, n'est pas stationnaire. Il "grossit" au cours du temps.

    Pour le reste je ne comprend pas le graphique même avec tes explication et je ne vois pas l'utilité de m'acharner là-dessus.
    Juste de l'aberration. J'y vois surtout une rigueur qui n'est pas entachée d'approximations et d'axiomes multiples.
    Trollus vulgaris
     

  15. Gilgamesh

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    janvier 2003
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    Re : La lumière occupe-t-elle de l'espace ? A-t-elle un volume ?

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Si peu... (voir colonne verte Da de ce tableau Luminosité et relativité). En tout cas negligeable jusqu'à z~1,65, et au delà je cherche à connaitre la fiabilité des mesures, d'où la question à laquelle je n'ai pas encore repondu...

    Le modèle RR, s'il en est, n'est pas stationnaire. Il "grossit" au cours du temps.

    Juste de l'aberration. J'y vois surtout une rigueur qui n'est pas entachée d'approximations et d'axiomes multiples.
    Je parle du modèle d'univers stationnaire proposé dans les années 40 par Hoyle et al et qui est basé sur la relativité générale. Il n'y a pas de modèle d'expansion basé sur la relativité restreinte.
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