Nature de L'espace-temps

[Anatta Embe]

Bonjour,

Je suis nouveau ici, c'est mon premier post. Je me suis inscrit car j'ai quelques questions auxquelles je ne trouve pas de réponse.
Ne sachant pas par où commencer, je vais me lancer maladroitement et nous verrons bien où cela mène.

Je pars du postulat que l'univers est expansion. La matière qu'il contient s'étend de plus en plus vite. Mais pour s'étendre, je pars du postulat qu'il faut de l'espace-temps pour pouvoir se faire. Donc je considère que c'est l'espace-temps lui-même qui est en expansion.
Nous savons que la masse courbe l'espace-temps. J'ai constaté que l'espace-temps était toujours considéré comme un tissu réparti de manière linéaire, c'est à dire que s'il n'y a pas de masse, alors celui-ci demeure "droit". Or je trouve intéressant d'imaginer que la distribution de l'espace-temps lors de son expansion ne suive pas un développement linéaire, à savoir que sa distribution ne soit pas un tissu homogène que la masse viendrait courber ici et là.

Pourquoi donc ne pas considérer l'espace-temps comme une entité dont l'une des caractéristique est de s'étendre non uniformément de manière à ce qu'il y ait parfois des endroits où celui-ci soit plus "concentré" que d'autre. Cette différence minime, bien sûr, ne pourrait-elle pas être interprété comme de menues déformations de l'espace-temps laissant ainsi place à l'interprétation d'une matière sombre déformante?

Là où l'espace-temps est plus "concentré", la matière ordinaire aurait alors plus tendance à venir s'y agglomérer et constituer ainsi des étoiles, des galaxies etc... Cette idée associe espace-temps et matière noire, la matière noire n'étant ainsi pas exactement de la matière, mais une particularité de l'expansion non linéaire de l'espace-temps.

Je ne suis qu'un amateur en science physique et je n'ai certainement pas la connaissance pour démontrer ou réfuter mes idées. Je fais sûrement erreur, mais si l'idée semble intéressante, je propose d'en discuter ainsi et de peaufiner ainsi le raisonnement.

Par souci d'économie de place, je n'ai pas développé entièrement mon hypothèse. Disons qu'il s'agit d'un super condensé où sont jetés pèle-mêle des affirmations et des questions que j'aimerais éclaircir.

Merci
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[Deedee81]

Bonjour,

Bienvenue sur Futura.

Attention, les théories personnelles ne sont pas autorisées sur Futura. Il vaut toujours mieux essayer de comprendre ce qui existe déjà.

Ceci dit, ce que tu proposes n'a rien de particulièrement original. En effet, la relativité générale donne plusieurs choses :
- d'abord les mouvements des objets sous la gravité est dû à la déformation de l'espace-temps
- ensuite la déformation de l'espace-temps est dû à la masse/énergie de la matière
- enfin, l'espace-temps n'existe pas en tant qu'entité séparée de la matière. Il n'existe pas de scène de théâtre préexesitante sur laquelle seraient disposés les objets. On appelle cela "l'indépendance à l'arrière plan" ou en termes mathématiques plus barbares "invariance des équations aux transformations par difféomorphisme". La meilleure vue que l'on peut donner de l'espace-temps est relationnelle, l'espace-temps c'est les relations entre objets. Ou comme le dit Kip Thorne dans son livre Gravitation, l'espace-temps est défini par ce qui s'y passe.

Par conséquent, ta proposition revient à une gravité modifiée. Et ça, ça existe déjà : c'est la théorie MOND.

Il est possible qu'une telle gravité modifiée intervienne en partie dans la matière noire (et encore plus dans l'énergie noire) mais elle ne peut pas être la seule explication. On observe en effet divers phénomènes qui ne peuvent s'expliquer ainsi :
- Ponts de matière noires entre galaxies
- naines riches ou pauvres en matière noire
- collisions de galaxies ou celles-ci freinent et fusionnent tandis que la matière noire.... continue sur sa lancée ! Formant deux halos de part et d'autre. Ces halos reviennent (attirés par la gravité), oscillent et finissent par fusionner (freinage dû à des mécanismes de viscosité dynamique)

[azizovsky]

Bonjour, espace-temps = matière noire = éther (si on regarde l'évolution des idées...)

courbure d'espace-temps = courbure de matière noire , càd , dans les équations de la RG, on doit rien ajouter, ni du côté tenseur de courbure d'espace-temps (=matière noire), ni du côté tenseur d'énergie -impulsion !, le problème n'est pas résolu d'un point de vue modélisation de l'univers (R(u,v)=kT(u,v)) reste inchangé.

[Anatta Embe]

Merci.
Désolé pour la théorie personnelle. Ce n'est pas voulu. J'ai juste des questions.

Je ne connaissais pas toutes ces particularités de la matière noire que tu décris, Deedee81. Pourrais-tu me donner des références sur les notions que tu as soulevé afin que je comble mes lacunes stp.
Je ne connais pas la théorie MOND.

Après, je comprends bien que l'espace-temps soit la realtion entre les objets etc, mais peut-on penser l'inverse? Les choses sont parce que l'espace-temps crée leur relation?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Anatta Embe]

Merci pour toutes ces précisions!

[Aroll]

Bonjour.

- enfin, l'espace-temps n'existe pas en tant qu'entité séparée de la matière. Il n'existe pas de scène de théâtre préexesitante sur laquelle seraient disposés les objets. On appelle cela "l'indépendance à l'arrière plan" ou en termes mathématiques plus barbares "invariance des équations aux transformations par difféomorphisme".

Il ne faut pas être trop tranché, tu en avais déjà discuté, entre autres ici*, et la "bonne" réponse est plus nuancée.

Alain

[Deedee81]

Salut,

Pourrais-tu me donner des références sur les notions que tu as soulevé afin que je comble mes lacunes stp.

Pas beaucoup sur ce sujet.
Gilgamesh va peut être passer par là. Sinon en attendant je ne peux que te conseiller de papillonner dans les discussions (suffit de taper "matière noire" dans la recherche). Il y a des références données de ci de là.

Il ne faut pas être trop tranché, tu en avais déjà discuté, entre autres ici*, et la "bonne" réponse est plus nuancée.

Oui, j'approuve les guillemets car je ne suis pas forcément d'accord avec cette "bonne" réponse
Dans cette discussion, j'ai manqué de temps et de capacité pour faire comprendre moin point de vue. Pour le coup, sur ce sujet, Rovelli est beaucoup plus convaincant que moi (voir son livre sur la gravité quantique à boucle dont une bonne moitié est vulgarisée). Je ne suis certainement pas le meilleur pédagogue du monde

[Aroll]

Bonjour.

Oui, j'approuve les guillemets car je ne suis pas forcément d'accord avec cette "bonne" réponse
Dans cette discussion, j'ai manqué de temps et de capacité pour faire comprendre moin point de vue. Pour le coup, sur ce sujet, Rovelli est beaucoup plus convaincant que moi (voir son livre sur la gravité quantique à boucle dont une bonne moitié est vulgarisée). Je ne suis certainement pas le meilleur pédagogue du monde

Ben je crois surtout que se pose d'abord un problème de définition, de vocabulaire et que le malentendu, la méprise est le premier danger. Mais personnellement je n'aime pas du tout l'approche consistant à laisser supposer que l'espace-temps est une quasi abstraction.

Alain

[Deedee81]

Salut,

Ben je crois surtout que se pose d'abord un problème de définition, de vocabulaire et que le malentendu, la méprise est le premier danger. Mais personnellement je n'aime pas du tout l'approche consistant à laisser supposer que l'espace-temps est une quasi abstraction.

Ce n'est pas une abstraction. Mais il ne faut surtout pas confondre l'espace-temps et sa modélisation mathématique. On a vite fait des abus quand on confond les deux.
J'ai une vue très "relationnelle" de l'espace-temps (relations entre systèmes physiques), très bien décrit par Rovelli et conforme au point de vue de Kip Thorn : "l'espace-temps est défini par ce qui s'y passe"

Mais je suis d'accord que tout est question de définition, de vocabulaire mais aussi de lien entre modèles (mathématiques) et physique (c'est-à-dire les mesures). Ceci dit, on est sur un forum de vulgarisation et il est difficile d'exiger de toute le monde de connaitre la théorie sur le bout des neurones

[Anatta Embe]

Pour moi, l'espace-temps est une entité à part entière. Il s'étend, se déforme, possède en lui la capacité de créer à partir du néant les fluctuations quantiques matière-antimatière. L'espace-temps est le squelette de la réalité. Il est étroitement lié à la matière. L'espace-temps est le déploiement de la lumière car avant elle il n'y a pas de temps ni d'espace, et au-delà de la lumière, il n'y a pas encore d'espace et de temps.

[pm42]

Pour moi, l'espace-temps est une entité à part entière. Il s'étend, se déforme, possède en lui la capacité de créer à partir du néant les fluctuations quantiques matière-antimatière. L'espace-temps est le squelette de la réalité. Il est étroitement lié à la matière.

C'est une théorie perso qui ne veut pas dire grand chose.

L'espace-temps est le déploiement de la lumière car avant elle il n'y a pas de temps ni d'espace, et au-delà de la lumière, il n'y a pas encore d'espace et de temps.

Et elle a l'inconvénient de contredire la théorie du big-bang au moins dans cette formulation imprécise : voir notamment https://fr.wikipedia.org/wiki/Âges_sombres_(cosmologie)

[Aroll]

Bonjour.

Salut,
Ce n'est pas une abstraction. Mais il ne faut surtout pas confondre l'espace-temps et sa modélisation mathématique. On a vite fait des abus quand on confond les deux.

Je ne pense pas avoir de problème avec ça.

J'ai une vue très "relationnelle" de l'espace-temps (relations entre systèmes physiques), très bien décrit par Rovelli et conforme au point de vue de Kip Thorn : "l'espace-temps est défini par ce qui s'y passe"

Ouais, je connais ta ""passion"" pour la LQG.

Mais je suis d'accord que tout est question de définition, de vocabulaire

Oui, et pas seulement pour l'espace-temps, mais aussi pour la matière.
Je m'explique: Si tu te places, par exemple, dans le cadre de l'inflation (si chère à notre ami Gilgamesh), tu as bien un espace dépourvu de matière, mais qui enfle..... Alors sauf à considérer les champs comme matière....

Alain

[Deedee81]

Salut,

tu as bien un espace dépourvu de matière, mais qui enfle.....

Ca, je serais moins affirmatif. Qu'est-ce qui permet de dire qu'il n'y avait pas de matière ???? En principe, les quarks étaient déjà là.
D'ailleurs, unes des hypothèses pour l'inflation est la brisure de symétrie CP qui implique forcément de la matière (ou du moins les champs correspondants).

Ceci dit, pour la gravitation, ce qui compte c'est le tenseur énergie-impulsion. Par conséquent, pas nécessairement besoin de matière stricto-sensus.

Alors sauf à considérer les champs comme matière

Ca dépend dans quel cadre théorique tu te places. Par exemple, en théorie quantique des champs, les électrons sont les quantums d'excitations du champ de Dirac. Champ et matière, même combat.

[Aroll]

Rebonjour.

Salut,
Ca, je serais moins affirmatif. Qu'est-ce qui permet de dire qu'il n'y avait pas de matière ???? En principe, les quarks étaient déjà là.

Non, en tous cas, pas systématiquement.

D'ailleurs, unes des hypothèses pour l'inflation est la brisure de symétrie CP qui implique forcément de la matière (ou du moins les champs correspondants).

Ceci dit, pour la gravitation, ce qui compte c'est le tenseur énergie-impulsion. Par conséquent, pas nécessairement besoin de matière stricto-sensus.



Ca dépend dans quel cadre théorique tu te places. Par exemple, en théorie quantique des champs, les électrons sont les quantums d'excitations du champ de Dirac. Champ et matière, même combat.

Tu as conscience que, in fine, tu me rejoins sur le besoin d'inclure les champs?

Alain

[LeMulet]

Pour moi, l'espace-temps est une entité à part entière. Il s'étend, se déforme, possède en lui la capacité de créer à partir du néant les fluctuations quantiques matière-antimatière. L'espace-temps est le squelette de la réalité. Il est étroitement lié à la matière.

Ca, ca revient à donner de la substance à l'espace-temps, ce qui pose un problème, celui de l'éther.
Si l'espace-temps est un éther, dans quoi est cet éther ?

J'ai une vue très "relationnelle" de l'espace-temps (relations entre systèmes physiques), très bien décrit par Rovelli et conforme au point de vue de Kip Thorn : "l'espace-temps est défini par ce qui s'y passe"

C'est d'ailleurs, à mon avis, la seule conception qui a un "sens physique", puisque la physique se préoccupe des faits, ou mieux dit de ce qui se révèle au physicien.

Selon cette vision relationnelle, je me posait alors la question suivante :
Par extension à la conception suivante "L'espace-temps est défini par ce qui s'y passe", ne pourrait-on également dire que "La position est définie par la succession des évènements qui ont lieu à cette position pour une certaine durée" ?

[Deedee81]

Salut,

Tu as conscience que, in fine, tu me rejoins sur le besoin d'inclure les champs?

Attention, je crois qu'on ne s'est pas compris. Ce que je dis c'est que champ et matière c'est la même chose. Et donc que dire "avant l'inflation il n'y avait pas de matière mais il y avait des champs" n'a guère de sens.
Je précise que l'incompréhension est peut-être mutuelle. C'est peut-être moi qui n'ait pas compris ce que tu disais

Par extension à la conception suivante "L'espace-temps est défini par ce qui s'y passe", ne pourrait-on également dire que "La position est définie par la succession des évènements qui ont lieu à cette position pour une certaine durée" ?

Si, tout à fait.

dans quoi est cet éther ?

Dans la bouteille dans ma pharmacie