Questions sur l'expansion de l'univers

[Petithassane]

Il n'y a ni "spacion" ni "chronon" en physique quantique.
Mais il y a "h" la constante de Planck et son unité est "joule X seconde" . La même unité que celle du moment angulaire, moment cinétique.

Alors je ne peut pas m' empêcher de faire un rapprochement : un volant cinétique présente deux aspects
1) réservoir d' énergie
2) stabilisateur de vitesse

Bien sûr, dans un volant cinétique, à force de rajouter de l' énergie on arrive à dépasser la vitesse qui était stabilisée. Mais imaginons un "volant absolu" qui empêcherait formellement de dépasser une certaine vitesse, la vitesse limite.

Alors voilà l' association d' idées :
h, constante de Planck, unité du moment cinétique
=> volant absolu, vitesse limite
=> vitesse de la lumière


Cette association d' idées a-t-elle déjà été explorée ?
Existerait-il une sorte de volant absolu dans l' univers ?

Encore des spéculations:
Un volant c' est un plateau qui tourne, au centre la force centrifuge est nulle, à la périphérie elle est maximale.

Univers (carrément): échelle quantique (centre), la gravité est nulle ou du moins elle n' existe pas;
astrophysique (périphérie), c' est la gravité qui modèle l' univers.

Qu' en pensez vous ?
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[melchisedec]

Aucune théorie actuelle ne discrétise l'espace ou le temps.

Première nouvelle : et la théorie de l'espace-temps fractal de Nottale, ou le temps 3D d'un certain Eric julien, ou encore les chronons de Kozyrev, j'en passe et des meilleures

[Petithassane]

Tiens !
Un certain Kozyrev parle de chronons.

C' est bien de discuter, on en apprend tous les jours.

Merci à ce site.

[Petithassane]

Question.

Quand la lumière traverse les immensités cosmiques intergalactiques, du fait de l' expansion de l' espace-temps, sa longueur d' onde augmente. Donc l' énergie du rayonnement diminue.

Où est passée l' énergie manquante ?

[Coincoin]

Première nouvelle : et la théorie de l'espace-temps fractal de Nottale, ou le temps 3D d'un certain Eric julien, ou encore les chronons de Kozyrev, j'en passe et des meilleures

Nottale s'entête dans une voie qui laisse sceptique les autres scientifiques. Plus ça va, moins ça paraît scientifique.
Éric Julien n'a aucune publication sur les sites de physique et ce que je trouve sur Google me paraît fort douteux.
Kozyrev, je ne connais pas.

Je ne dis pas que que ce n'est pas une piste envisagée, mais ça ne se fait clairement pas aussi simplement que de quadriller une feuille...

[Deedee81]

Bonjour,

Nottale s'entête dans une voie qui laisse sceptique les autres scientifiques. Plus ça va, moins ça paraît scientifique.
Éric Julien n'a aucune publication sur les sites de physique et ce que je trouve sur Google me paraît fort douteux.
Kozyrev, je ne connais pas.

Je n'avais pas relevé, mais au moins pour la relativité d'échelle, j'approuve. Par contre, concernant la quantification (mot certainement préférable) de l'espace-temps il y a la gravité quantique à boucles. La détermination du spectre des opérateurs surfaces et volumes c'est quand même pas si mal . Mais, bien entendu :

Je ne dis pas que que ce n'est pas une piste envisagée, mais ça ne se fait clairement pas aussi simplement que de quadriller une feuille...

J'approuve à 100%. Raison pour laquelle je n'aime pas ce mot "discrétiser" et pour laquelle je n'avais pas relevé.

[Coincoin]

C'est ce que je disais plus haute : la LQG fait quasiment ça, mais sur les surfaces et les volumes. On ne peut pas le faire bêtement sur les longueurs (une "pixellisation") car ça viole brutalement l'invariance de Lorentz.

[Deedee81]

C'est ce que je disais plus haute : la LQG fait quasiment ça, mais sur les surfaces et les volumes. On ne peut pas le faire bêtement sur les longueurs (une "pixellisation") car ça viole brutalement l'invariance de Lorentz.

Oups, en effet, désolé, ça m'avait échappé.

[Petithassane]

Mine de rien, 2 questions sont restées sans réponses :

1)Quand un rayonnement baisse de fréquence du fait de l' expansion de l'univers, son énergie diminue, non ? Où passe-t-elle?

2)En terme de vitesse, existe-t-il un zéro absolu ? et vis à vis de quel référentiel ?

[predigny]

Pour la seconde question, je ne crois pas trop m'avancer en disant que les vitesses sont toujours relatives donc une particule par exemple à une vitesse "absolument" nulle par rapport à elle même.
Pour la prmière question, j'en suis moins sûr mais je dirais qu'un train d'onde qui à sa fréquence divisé par deux du fait de l'expansion a aussi sa durée multipliée par deux pour la même raison ceci compensant cela.

[predigny]

(...suite) d'un autre coté, pour la vitesse, un observateur ne peut pas observer une particule ayant une vitesse nulle car du fait du principe d'incertitude, si sa vitesse est parfaitement nulle sa position est totalement indéterminée ce qui pose un problème sérieux : une particule grosse comme l'univers ! ?

[mach3]

1)Quand un rayonnement baisse de fréquence du fait de l' expansion de l'univers, son énergie diminue, non ? Où passe-t-elle?

elle passe dans l'énergie de courbure de l'espace-temps

m@ch3

[Petithassane]

Sans aller chercher du côté des particules, c' est trop complexe, peut-on imaginer un objet massif, planète ou étoile, qui soit totalement immobile, vitesse = zéro absolu.

Cela dit, merci Predigny, pour la réponse sur le rayonnement.

[JPL]

Depuis Einstein on sait bien qu'un déplacement ne peut être défini que par rapport à un référentiel. Il n'y a pas de mouvement absolu, donc ta question n'a pas de sens. Autrement dit, si le référentiel dans lequel tu te trouves (train, avion...) se déplace exactement à la même vitesse qu'un objet extérieur et dans la même direction (tels que les verraient un troisième observateur), eh bien pour toi cet objet est réellement immobile.

[mach3]

peut-on imaginer un objet massif, planète ou étoile, qui soit totalement immobile, vitesse = zéro absolu.

on peut toujours trouver un référentiel dans le lequel un objet aura une vitesse nulle.

à l'inverse, il n'y a pas d'objet qui puisse paraitre immobile pour tous les référentiels

m@ch3

[Petithassane]

Alors donc, il n' y aurait pas de référentiel absolu !?

Comment peut-on en être sûr ?

Le centre du big-bang par exemple ?

[Coincoin]

Il n'y a pas de référentiel absolu au sens où les lois de la physique marchent aussi bien dans n'importe quel référentiel.
Par contre, il y a un référentiel privilégié dans l'univers dans lequel l'univers semble homogène et isotrope. Par exemple, dans le référentiel de la Terre, l'Univers a une direction privilégiée (facilement visible dans le fond diffus cosmologique). On interprète cela comme le mouvement de la Terre par rapport au référentiel privilégié.

1)Quand un rayonnement baisse de fréquence du fait de l' expansion de l'univers, son énergie diminue, non ? Où passe-t-elle?

L'énergie diminue bien, mais la deuxième question n'a pas de sens. Dans un espace en expansion, l'énergie n'est pas conservée. Si tu prends ton âge, il augmente, mais tu ne te demandes pas à qui tu as pris des années...

[predigny]

... Dans un espace en expansion, l'énergie n'est pas conservée. ...

Ah bon ! C'est la première fois que j'entends dire ça ! mais à ce niveau de la physique, c'est clair, j'ai pas tout entendu. Alors, comme matière et énergie c'est bonnet blanc et blanc bonnet, ça voudrait dire aussi que la matière peut s'évaporer et disparaitre vers nulle part ! ?

[Petithassane]

Moi comme tout autre, je prend de l' âge car je suis un système soumis au vieillissement. Mais l' énergie n' est pas soumise au vieillissement que je sache.

Il y a une co..... là. Que devient l' énergie du rayonnement dont la longueur d' onde a augmentée.
Se transformerait-elle en espace ? non ? alors quoi ?

[Coincoin]

Mon image de l'âge n'est qu'une analogie.

Que devient l' énergie du rayonnement dont la longueur d' onde a augmentée.

Elle ne devient pas. Ta question présuppose que si tu ne la trouves pas à un endroit, c'est qu'elle doit être ailleurs. En d'autre terme, tu présupposes qu'elle est conservée. Ce n'est pas le cas. L'énergie peut très bien tout simplement disparaître dans un espace en expansion. Même pas se convertir en quelque chose d'autre, non simplement disparaître.

[invitebd2b1648]

Salut !

Elle ne devient pas. Ta question présuppose que si tu ne la trouves pas à un endroit, c'est qu'elle doit être ailleurs. En d'autre terme, tu présupposes qu'elle est conservée. Ce n'est pas le cas. L'énergie peut très bien tout simplement disparaître dans un espace en expansion. Même pas se convertir en quelque chose d'autre, non simplement disparaître.

Alors ... c'est que le mouvement perpétuel est possible !

Non, sans dec : Peut-on dire que cette énergie, du fait de l'univers en expansion, se dissout dans les fluctuations du vide quantique caractérisées par l'incertitude de Heisenberg (delta E)(delta t) >= h(barre), un peu comme si le "bruit de fond" devenait prépondérant ? Ou doit-on voir çà comme un écho qui perd son intensité ?

Cordialement merci !

[Coincoin]

Peut-on dire que cette énergie, du fait de l'univers en expansion, se dissout dans les fluctuations du vide quantique caractérisées par l'incertitude de Heisenberg (delta E)(delta t) >= h(barre), un peu comme si le "bruit de fond" devenait prépondérant ?

Non. Y a pas à chercher si elle part dans les fluctuations du vide, si elle se transforme en espace ou si elle déplace des enclumes. Ça supposerait qu'elle continue d'exister sous une autre forme, ce qui n'est pas le cas.

[predigny]

Je savais qu'Einstein avait battu Newton au points mais je ne savais pas qu'il avait mis Lavoisier KO !

[Coincoin]

C'est simplement qu'on a fait du chemin depuis Lavoisier. On peut écrire des relations de conservation dans un espace en expansion, mais elles ne sont vraies que localement. Si tu considères d'un point de vue plus global (en te demandant par exemple quelle est l'énergie du photon à l'arrivée par rapport à son énergie au départ) alors ça ne marche plus.
C'est les joies de la cosmologie et de la relativité en général : il faut raisonner localement, vu que tu n'as plus d'espace et de temps globaux auxquels te référer.

[invitebd2b1648]

Je pense pas que çà vienne d'Einstein, il voulait un univers éternellement statique avec sa constante cosmologique !
Cependant, on parle bien d'expansion accélérée ? non ... donc, et c'est bien de çà dont on parle (j'espère) ! Alors que dire de l'énergie noire qui accélère l'expansion, l'énergie perdu dans le redshift ne se retrouve-t-elle pas dans l'accroisement de vitesse de l'expansion de l'univers ? c'est à dire dans l'énergie noire ? Si on a pu définir cette énergie noire, c'est bien à cause de la conservation de l'énergie ! non ?
Là y'a des trucs qui m'échappent (c'est le cas de le dire ! ) !
D'ailleurs puisque l'univers perd de l'énergie, alors on peut le considérer comme une structure dissipative ! Il n'aura jamais une entropie maximale infinie ! Alors les modèles décrivant la fin de l'univers sont faux, comment considérer un système à énergie nulle, il n'a pas d'entropie alors ... ?

Allez, je tente une prévision du destin de l'univers (eh oui chuis fou ! ) : l'univers homogène et isotrope avec quelques fluctuations est arrivé à ce que nous percevons ... cependant l'avenir est à l'hétérogénéïté et à l'anisotropie, du coup l'univers que nous observons risque de se scinder en protounivers car l'énergie noire aura déchiré l'espace-temps ! lol ...

Désolé, çà fait beaucoup de questions, mais je m'interroge !

Cordialement

[Coincoin]

L'énergie noire n'a pas été introduite pour conserver l'énergie, mais pour expliquer l'accélération de l'expansion.
D'ailleurs l'énergie noire a un comportement bizarre sous l'expansion : elle ne se dilue pas du tout. Ça veut dire que si tu prends un cube de 1m de côté avec une énergie E d'énergie noire et que tu l'expands en un cube de 2m de côté, alors tu te retrouves avec une énergie 8E !
Mais ça ne compense pas la perte d'énergie de la lumière ou la dilution de la matière. Il faudrait pour cela un subtil équilibre entre ces différents composants.

D'ailleurs puisque l'univers perd de l'énergie

On ne peut pas dire que l'univers perd de l'énergie car il n'est pas possible de définir l'énergie totale de l'univers. En effet, comme je l'ai dit on ne peut raisonner que localement.

[invitebd2b1648]

Mais alors pourquoi parle-t-on d'un référentiel privilégié de l'univers ? il est défini par rapport à quoi ce référentiel privilégié ? par rapport à l'univers observable ? l'énergie noire est donc linéïque puisqu'elle augmente au cube par doublement de volume ? et cela ne suffit pas à compenser le redshift ? enfin comme tu dis :

Mais ça ne compense pas la perte d'énergie de la lumière ou la dilution de la matière. Il faudrait pour cela un subtil équilibre entre ces différents composants.

Pourtant l'énergie noire ... c'est 70 % de l'univers !!!
Et çà ne compense pas ???

Décidément l'univers, c'est du 99% de mystère !

Cordialement

[predigny]

C'est simplement qu'on a fait du chemin depuis Lavoisier. On peut écrire des relations de conservation dans un espace en expansion, mais elles ne sont vraies que localement. Si tu considères d'un point de vue plus global (en te demandant par exemple quelle est l'énergie du photon à l'arrivée par rapport à son énergie au départ) alors ça ne marche plus.
...

D'un coté je me dis qu'il n'est pas invraissemblable que l'énergie aille nulle part puisque que l'univers semble bien être né de nulle part (une simple symétrie ) ; d'un autre coté je me dis que les scientifiques sont un peu prisonniers de leurs équations et qu'ils n'ont guère plus que ça pour se raccrocher à quelque chose tant la nature profonde de l'univers semble leur échapper.

[Coincoin]

Mais alors pourquoi parle-t-on d'un référentiel privilégié de l'univers ?

Ce n'est pas l'Univers qui dicte le choix du référentiel privilégié, mais son contenu. Il se trouve que la matière est en moyenne immobile dans un référentiel donné. Ça aurait pu être différent. Ça vient simplement du constant que l'univers est homogène et isotrope.

l'énergie noire est donc linéïque puisqu'elle augmente au cube par doublement de volume ?

Non, c'est la longueur que j'ai doublée. L'énergie noire augmente proportionnellement au volume. D'ailleurs, c'est sa caractéristique : sa densité volumique reste constante, malgré l'expansion.

Pourtant l'énergie noire ... c'est 70 % de l'univers !!!

Quand je dis que ça ne compense pas, ça ne veut pas dire que ça ne suffit pas, mais simplement que la valeur n'a pas de raison d'être pile celle qu'il faut pour compenser. Ça peut être plus, ça peut être moins. Ça dépend de la quantité de rayonnement, de matière et d'énergie noire dans ce que tu considères.