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Vieux 17/09/2007, 15h25   Sujet Big rip ou grande déchirure - Message #19
alain_r
 
Date d'inscription: août 2005
Messages: 331
Re : Big rip ou grande déchirure
Citation:
Posté par Gilgamesh Voir le message
[...]

Soit l'espace est infini et il ne peut que le rester, soit il est fini et il ne peut que le rester

On ne peut pas devenir infini (ni étant infini devenir fini) en un temps fini
[...]

Justement c'est le phénomène curieux qui se produit lors du Big Rip. La distance entre deux points (ou le facteur d'échelle) varie en 1/(t_BR - t) à je ne sais plus quelle puissance.
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Vieux 17/09/2007, 15h30   Sujet Big rip ou grande déchirure - Message #20
acropole
 
Date d'inscription: septembre 2006
Localisation: Gers
Messages: 397
Re : Big rip ou grande déchirure
Des milliards d'al3 qui se retrouvent soudainement envahi de matière en tout point...
__________________
1+1=10 | E=mc² (Einstein) -- bip ! BIP ! (spoutnik)
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Vieux 17/09/2007, 16h53   Sujet Big rip ou grande déchirure - Message #21
Gilgamesh
 
Date d'inscription: janvier 2003
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Re : Big rip ou grande déchirure
Citation:
Posté par alain_r Voir le message
Justement c'est le phénomène curieux qui se produit lors du Big Rip. La distance entre deux points (ou le facteur d'échelle) varie en 1/(t_BR - t) à je ne sais plus quelle puissance.

Division par zéro, hein Ça sent le fagot !

j'ai essayé de cherche dans le Uzan (Cosmologie primordiale) si je trouverais qqchose mais j'ai pas l'impression que ça y soit...

a+
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Vieux 17/09/2007, 17h24   Sujet Big rip ou grande déchirure - Message #22
alain_r
 
Date d'inscription: août 2005
Messages: 331
Re : Big rip ou grande déchirure
Citation:
Posté par Gilgamesh Voir le message
Division par zéro, hein Ça sent le fagot !

j'ai essayé de cherche dans le Uzan (Cosmologie primordiale) si je trouverais qqchose mais j'ai pas l'impression que ça y soit...

a+

Les équations de Friedmann vous disent que le facteur d'échelle évolue selon

Avec w strictement inférieur à -1 vous obtenez le résultat ci-dessus.
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Vieux 17/09/2007, 20h13   Sujet Big rip ou grande déchirure - Message #23
Gilgamesh
 
Date d'inscription: janvier 2003
Localisation: Paris VIIE
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Re : Big rip ou grande déchirure
Citation:
Posté par alain_r Voir le message
Les équations de Friedmann vous disent que le facteur d'échelle évolue selon

Avec w strictement inférieur à -1 vous obtenez le résultat ci-dessus.

Merci alain,
mais w varie avec la densité de l'univers, non ? Et sinon comment on s'en sort avec t^0 au dénominateur ?

a+
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Vieux 17/09/2007, 20h59   Sujet Big rip ou grande déchirure - Message #24
Coincoin
 
Date d'inscription: octobre 2003
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Messages: 13 559
Re : Big rip ou grande déchirure
Il me semble que le cas w=-1 est un cas à traiter à part qui conduit à une solution exponentielle (Einstein-de Sitter).
__________________
Encore une victoire de Canard !
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Vieux 17/09/2007, 22h44   Sujet Big rip ou grande déchirure - Message #25
alain_r
 
Date d'inscription: août 2005
Messages: 331
Re : Big rip ou grande déchirure
Citation:
Posté par Gilgamesh Voir le message
Merci alain,
mais w varie avec la densité de l'univers, non ? Et sinon comment on s'en sort avec t^0 au dénominateur ?

a+

Dans ce type de situation, l'exposant infini s'identifie a une fonction exponentielle au lieu d'une loi de puissance
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Vieux 17/09/2007, 22h57   Sujet Big rip ou grande déchirure - Message #26
alain_r
 
Date d'inscription: août 2005
Messages: 331
Re : Big rip ou grande déchirure
Citation:
Posté par Coincoin Voir le message
Il me semble que le cas w=-1 est un cas à traiter à part qui conduit à une solution exponentielle (Einstein-de Sitter).

Einstein-de Sitter est l'univers de matiere (non relativiste), avec w = 0 et . w = -1, c'est de Sitter tout seul,
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Vieux 17/09/2007, 23h19   Sujet Big rip ou grande déchirure - Message #27
Gilgamesh
 
Date d'inscription: janvier 2003
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Re : Big rip ou grande déchirure
Citation:
Posté par alain_r Voir le message
Einstein-de Sitter est l'univers de matiere (non relativiste), avec w = 0 et . w = -1, c'est de Sitter tout seul,

(t^2/3 c'est ça ?)

Merci et j'en profite pour poser une question qui me gratouille. Par rapport à l'Univers dS je n'arrive pas à faire bien le lien entre le fait que ce soit une solution statique (c'est bien ça ?) et le fait qu'on y observe un redshift (il me semble que c'est comme ça que Hubble expliquait initialement la récession des galaxies, par un modèle dS)

a+
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Vieux 17/09/2007, 23h32   Sujet Big rip ou grande déchirure - Message #28
alain_r
 
Date d'inscription: août 2005
Messages: 331
Re : Big rip ou grande déchirure
Citation:
Posté par Gilgamesh Voir le message
(t^2/3 c'est ça ?)

Merci et j'en profite pour poser une question qui me gratouille. Par rapport à l'Univers dS je n'arrive pas à faire bien le lien entre le fait que ce soit une solution statique (c'est bien ça ?) et le fait qu'on y observe un redshift (il me semble que c'est comme ça que Hubble expliquait initialement la récession des galaxies, par un modèle dS)

a+

Cela illustre toute la subtilite de l'invariance de la relativite generale par changement de coordonnees. L'espace dit de de Sitter peut etre vu comme etant un espace a courbure scalaire constante, vide de matiere ordinaire et empli d'une constante cosmologique. Cependant, il existe une infinite de facons de representer cet espace. On peut le faire en choisissant des sections spatiales de courbure spatiale positive constante. Dans ce cas, on part d'un univers en contraction, qui passe par un rebond et s'expand exponentiellement. On peut aussi voir cet espace comme ayant des sections spatiales inifinies, de courbure spatiale positive ou nulle, dont l'expansion est exponentielle (ou tend vers une loi exponentielle quand la courbure spatiale est negative). On peut enfin trouver un autre systeme de coordonnees ou l'espace est statique. Si vous representez l'espace de de Sitter comme une hypersurface d'un espace de metrique lorentzienne a 5D, l'espace est de facon evidente parfaitement statique. Ce n'est que quand vous decidez de quadriller votre hypersurface, et que vous decidez a quoi ressemble la coordonnees de genre temps sur celle-ci que vous determinez si *par rapport a cette coordonnee la*, l'espace est ou non statique.
alain_r est déconnecté   Réponse avec citation
Vieux 18/09/2007, 12h46   Sujet Big rip ou grande déchirure - Message #29
Gilgamesh
 
Date d'inscription: janvier 2003
Localisation: Paris VIIE
Âge: 38
Messages: 3 877
Re : Big rip ou grande déchirure
Citation:
Posté par alain_r Voir le message
Cela illustre toute la subtilite de l'invariance de la relativite generale par changement de coordonnees. L'espace dit de de Sitter peut etre vu comme etant un espace a courbure scalaire constante, vide de matiere ordinaire et empli d'une constante cosmologique. Cependant, il existe une infinite de facons de representer cet espace. On peut le faire en choisissant des sections spatiales de courbure spatiale positive constante. Dans ce cas, on part d'un univers en contraction, qui passe par un rebond et s'expand exponentiellement. On peut aussi voir cet espace comme ayant des sections spatiales inifinies, de courbure spatiale positive ou nulle, dont l'expansion est exponentielle (ou tend vers une loi exponentielle quand la courbure spatiale est negative). On peut enfin trouver un autre systeme de coordonnees ou l'espace est statique. Si vous representez l'espace de de Sitter comme une hypersurface d'un espace de metrique lorentzienne a 5D, l'espace est de facon evidente parfaitement statique. Ce n'est que quand vous decidez de quadriller votre hypersurface, et que vous decidez a quoi ressemble la coordonnees de genre temps sur celle-ci que vous determinez si *par rapport a cette coordonnee la*, l'espace est ou non statique.


Incontestablement, c'est subtile

Je vais essayer de comprendre, merci alain.

a+
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Vieux 18/09/2007, 15h35   Sujet Big rip ou grande déchirure - Message #30
alain_r
 
Date d'inscription: août 2005
Messages: 331
Re : Big rip ou grande déchirure
Citation:
Posté par Gilgamesh Voir le message
Incontestablement, c'est subtile

Les changements de coordonnées sont explicités pour la plupart dans le livre de Linde, désormais disponible en ligne, http://fr.arxiv.org/abs/hep-th/0503203 , pages 109 à 111.
alain_r est déconnecté   Réponse avec citation
Vieux 22/09/2007, 12h29   Sujet Big rip ou grande déchirure - Message #31
mtheory
 
Date d'inscription: août 2004
Localisation: Clermont Ferrand
Âge: 38
Messages: 6 438
Re : Big rip ou grande déchirure
Citation:
Posté par Gilgamesh Voir le message
Incontestablement, c'est subtile

Je vais essayer de comprendre, merci alain.

a+

Si tu réalises une métrique dS par une surface en deux dimensions tu aura cette figure.

http://www.nature.com/nature/journal...04804-f1.2.jpg

si tu choisi un système de coordonnées avec l'espace en horizontal et le temps en vertical alors tu as un Univers clos en contraction "infinie" vers une taille minimale puis en expansion "infinie" et accélérée.

Si tu choisi un système de coordonnées, on va dire selon les "asymptotes" obliques, alors l'espace est infini.

Donc selon le "slicing" espace/temps d'une solution dS tu peux obtenir un Univers fini ou infini

Physiquement, je sais pas trop ce qui fixe le "slicing" et donc le type d'Univers dans lequel un observateur va se trouver.

Il faudrait que je regarde mon Zeldovitch-Novikov sur la cosmologie de plus près, il traite de ce sujet.
__________________
“I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman
mtheory est déconnecté   Réponse avec citation
Vieux 22/09/2007, 17h39   Sujet Big rip ou grande déchirure - Message #32
Gilgamesh
 
Date d'inscription: janvier 2003
Localisation: Paris VIIE
Âge: 38
Messages: 3 877
Re : Big rip ou grande déchirure
Voici une traduction du paragraphe concernant l'espace de Sitter et ses caractéristiques indiqué par alain.


PARTICLE PHYSICS
AND INFLATIONARY COSMOLOGY1

Andrei Linde
Department of Physics, Stanford University, Stanford CA 94305-4060, USA

LaTeX version of my book “Particle Physics and Inflationary Cosmology” (Harwood, Chur, Switzerland, 1990).


7.2 The inflationary universe and de Sitter space

Comme nous l'avons déja noté au Chap.1 la principale caractéristique (main feature) de l'étape inflationnaire est la lente variation (lente comparée avec le taux d'expansion) de la densité d'énergie . Dans le cas limité à l'équation d'Einstein pour un univers homogène a l'espace de de Sitter comme solution.

Il est facile de voir que quand Ht >> 1, la distinction entre un espace de Sitter ouvert, fermé et plat tend à disparaitre. dans le fait que ces trois solutions décrive en réalité exactement le même espace de Sitter. Pour aider à l'interprétation intuitive d'une espace 4D courbé, il est souvent pratique de l'imaginer plongé dans un espace de dimension supérieur.

La façon la plus simple de représenter l'espace de Sitter est l'hyperboloïde



dans l'espace de Minkowski à 5 dimension . Pour représenter l'espace de Sitter comme un univers de Friedmann plat il suffit de considérer un système de coordonnée sur l'hyperboloïde défini par les relations :



Ce système de coordonnées couvre la moitié de l'hyperboloïde avec et sa métrique prend la forme :

(7.2.3)
[/tex]

L'espace de Sitter ressemble à un univers Friedmann fermé dans le système de coordonnées défini par



La métrique devient alors :

(7.2.5)

Il est important de noter que par contraste avec la métrique de l'univer plat et de celle d'un espace de Sitter ouvert (que nous ne détaillerons pas ici), la métrique de l'univers clot décrit la totalité de l'hyperboloide. Dans la terminologie de la RG, on peut dire que l'espace de Sitter clot, à la différence des celui ouvert ou plat, est géodésiquement complet.



Pour aider à la compréhension de ce que cela signifie, il est utile ici de dresser une analogie avec ce qui se passe près d'un trou noir. En particulier, la métrique de Schwarzschild ne donne une description des évènement près du rayon gravitationnel du trou noir, mais il existe un système de coordonnées qui permet de décrire ce qui se passe à l'intérieur du trou noir. Dans le cas présent, l'analogue de la métrique de Schwarzschild est la métrique de l'espace de Sitter plat (ou ouvert). Une analogie encore plus complete est donnée par les coordonnées statiques :





Les coordonnées couvrent la partie de l'espace de Sitter avec , et la métrique prend la forme

(7.2.7)

ressemblant à la forme de la métrique de Schwarzschild :

(7.2.8)


, avec M la masse du trou noir. Ces deux équations démontrent que l'espace de Sitter en coordonnées statiques comprend une région de rayon qui est comme si elle était entourée par un trou noir. Ce résultat est reliée à l'interprétation physique au Chap.1 par l'introduction du concept d'horizon des événements. L'analogie entre les propriétés de l'espace de Sitter et celles d'un trou noir est très importante pour la compréhension de beaucoup d'aspects du scénario inflationnaire, et mérite par conséquent une discussion plus approfondie.

Il est bien connu que toutes perturbations d'un trou noir sont rapidement amorties et que les seules caractéristiques observables qui restent sont sa masse (ainsi que sa charge électrique et son moment angulaire s'il est en rotation). Aucune information sur les processus physiques se déroulant à l'intérieur ne quitte sa surface c'est à dire l'horizon situé à ). Cet état de fait est bien connu dans la littérature sous la forme d'un théorème qui énonce que "les trous noirs n'ont pas de cheveux".

La généralisation de ce "théorème" à l'espace de Sitter se traduit par le fait que toute perturbation dans le passé va être "oubliée" à un taux exponentiel, c'est à dire après un temps , l'univers devient locallement indiscernable d'un espace de Sitter totalement homogène et isotrope. D'un autre côté, a cause de l'existence d'un horizon des événements tous les processus physiques au sein d'une région donnée de l'espace de Sitter sont indépendants par rapport à n'importe quel autre situé à une distance plus grande que .
La signification physique de la première partie du théorème est particulèrement claire dans le système de coordonnée (7.2.3) (ou (7.2.5) quand ) : toute perturbation de l'espace de Sitter entrainé par l'expansion cosmologique va être exponentiellement étirée. Par conséquent, le gradient spatial de la métrique, qui caractérise l'inhomégénéité locale et l'anisotropie de l'univers, va être exponentiellement applati. Cette situation, qui a été vérifiée pour une large classe de modèle spécifique, forme la base d'une solution à au problème de l'homégénéité et le l'isotropie dans l'univers inflationnaire.

La signification de la deuxième partie du théorème est que si la taille initiale d'une région inflationnaire excede la distance de l'horizon () alors aucun événements extérieurs à cette région ne peut entraver cette inflation, vu qu'aucune information concernant ces événements ne peut jamais l'atteindre. On peut considérer l'indifférences des régions inflationnaires pour ce qui se passe à côté comme une sorte d'égoïsme innofensif : la croissance de la région inflationnaire dépend uniquement de ses vertus propre et non de celle du voisinage. Ce type de processus (inflation chaotique) conduit finalement à un univers de structure très complexe à des échelles énormes mais à l'intérieur de chaque région inflationnaire l'univer semble localement uniforme à un haut degré.

Cet élément joue un rôle important dans toute discussion concernant les conditions initiales requises pour initier un processus inflationnaire ou pour rechercher la structure globale de l'univers.

Autre remarque au sujet du rapport entre un univers de Sitter et un univers inflationnaire : beaucoup d'ouvrage sur la RG disent que l'espace de Sitter n'est qu'un espace statique. Comme nous l'avons montré précédemment, pourtant, l'espace décrit par la métrique (7.2.7) est geodésiquement incomplet, c'est à dire qu'il existe des géodésiques qui conduisent hors de l'espace (7.2.7). De la même façon, un observateur qui tombe dans un trou noir ne note rien d'exceptionnel durant son plongeon final à travers la sphère de Schwarzschild , dans un espace de Sitter quelqu'un situé au point initial émerge de cette région décrite par les coordonnées (7.2.7) après un temps propre fini. (Tandis que cela a lieu, un observateur stationnaire situé à dans une métrique (7.2.8) ou à dans une métrique (7.2.7) ne doit pas s'attendre à voir son ami disparaitre derrière l'horizon, mais il recevra de lui de moins en moins d'information.

En l'absence d'observateur, la matière, ou encore des particules tests, ce défaut de stationnarité est une "chose interne à eux même" vu que les caractéristiques invariantes de l'espace de Sitter associé au tenseur de courbure est indépendant du temps. Ainsi, par exemple, la courbure scalaire de l'espace de Sitter est



Par conséquent, si univers inflationnaire était simplement un espace de Sitter vide, il serait difficile de parler de son expansion. Il sera toujours possible de trouver un système de coordonnées dans lequel l'espace de Sitter semble, par exemple, comme s'il était en contraction, ou comme s'il avait une taille (équation (7.2.5) et (7.2.7)).

Mais dans l'univers inflationnaire, l'invariance de Sitter est brisée spontanément (du fait de la décroissance du vide de Sitter initial) ou est brisée du fait d'une disparité initiale entre l'univers actuel et l'espace de Sitter ( ?). En particulier, le tenseur énergie-impulsion dans le scénario d'inflation chaotique, bien qu'il soit proche de ne lui est jamais exactement égal à la fin et dans les dernières étapes de l'inflation, l'ordre de grandeur du champs d'énergie cinétique devient grand comparé à , et la différence entre et devient significative.

La distinction entre un espace statique de Sitter et l'univers inflationnaire devient spécialement claire au niveau quantique, quand on analyse les inhomogénéités de densité qui croissent durant le temps de l'inflation.

Comme nous le montreront Sect. 7.5, à la fin de l'inflation, ces inhomogénéités croissent de .

Ainsi, si (au départ) le champs était constant et que l'univers inflationnaire ne pouvait être distingué d'un espace de Sitter, après l'inflation notre univers sera hautement inhomogène. En d'autres termes, un traitement correct de l'univers inflationnaire requiert que l'on ne prenne pas seulement en compte ses similitudes avec un espace de Sitter mais également ses différences, spécialement dans les derniers stades de l'inflation, quand la structure de la partie observable de l'univers est formée.


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Désolé pour les fautes et les maladresses. J'espère surtout qu'il n'y a pas de contresens.


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Vieux 22/09/2007, 18h02   Sujet Big rip ou grande déchirure - Message #33
Gilgamesh
 
Date d'inscription: janvier 2003
Localisation: Paris VIIE
Âge: 38
Messages: 3 877
Re : Big rip ou grande déchirure
Plus accessible, sans doute (laul) un podcast de C&E sur le Big Rip avec Jean-Marc Bonnet-Bidaud, astrophysicien au CEA
Durée : 24'56

http://www.cieletespaceradio.fr/inde...s-se-dechirera


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Vieux 15/05/2008, 22h25   Sujet Big rip ou grande déchirure - Message #34
cubitus
 
Date d'inscription: juillet 2005
Localisation: Besancon
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Messages: 231
Re : Big rip ou grande déchirure
[fausse manip. Ceci est un post vide désolé.]
cubitus est déconnecté   Réponse avec citation
Vieux 16/05/2008, 12h28   Sujet Big rip ou grande déchirure - Message #35
ordage
 
Date d'inscription: octobre 2007
Messages: 66
Re : Big rip ou grande déchirure
Citation:
Posté par Gilgamesh Voir le message
Voici une traduction du paragraphe concernant l'espace de Sitter et ses caractéristiques indiqué par alain.
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