Big Bang réfuté ?

[invite447664a3]

bonjour les gens !

alors voilà j'ai un petit problème : j'ai vu dans un livre de Pilot, Regards sur l'Univers, des affirmations qui prétendent réfuter la théorie du Big Bang.

Bon déjà je ne vois pas exactement en quoi certaines remettent réellement en question cette théorie (c'est peut être parce que je ne connais pas la relativité générale mais bon).. De plus, je voudrais savoir si la plupart de ces propositions n'est que du bidon, parce qu'il ne faut pas oublier que la majeure partie des scientifiques croient en cette théorie. Alors est-ce que Pilot est juste un p'tit rigolo ou y a-t-il quelque chose à retenir, à considérer comme véridique, dans ce baratin ?

Voici les raisons qui se disent suffisantes à remettre en cause l'hypothèse du Big Bang, et même l'expansion de l'Univers, je cite :

"1) L'entropie de l'Univers ne peut s'agraver qu'en système clos. Dans un Univers infini, l'entropie ne peut être que locale.
2) Si l'Univers continuait à s'étendre pendant des centaines de milliards d'années, le doublement de la vitesse de fuite des galaxies par unité de distance (loi de Hubble) devrait être abandonné pour des raisons évidents (lois de la Relativité)
3) Partout, l'Univers rayonne à 3°K (soit -270°C), ce qu'on attribue à un rayonnement fossile du Bug Bang. Mais l'Univers, même sans Big Bang, émet obligatoirement un rayonnement par ses milliards de galaxies. Pourquoi ne serait-ce pas justement 3°K ?
4) Le proton, particule de l'atome, principal constituant de la matière, a une longévité telle qu'on n'a jamais pu constater sa fin. Il se pourrait qu'il soit éternel.
5) Le Superamas Local de galaxies, dans lequel nous sommes, est une immense galette dont l'aplatissement est dû à sa lente rotation. Le temps nécessaire à la formation plate de cette structure dépasse les 100 milliards d'années, vraisemblablement.
6) Le temps minimum pour qu'une galaxie développe un noyau compact et actif, pour que ce noyau se transforme en quasar attirant et absorbant la plupart des milliards d'étoiles de la galaxie correspondant à des centaines de milliards d'années.
7) Dans un Univers infini, la matière n'a pas besoin d'être en expansion ou en récession pour obéir aux lois de la relativité. Car à tous les échelons, de l'atome aux superamas de galaxies, elle est en orbite autour du centre de gravité d'une entité plus grande, et cela à l'infini."

Il ajoute :
"On peut arriver, peut être, à contester certains de ces arguments, mais pas tous. Quelques uns sont irréfutables. Or, une seule preuve est parfois suffisante pour ruiner une théorie, et en particulier celle du Big Bang."

Qu'en pensez-vous ?
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[inviteb9531e7d]

alors voilà j'ai un petit problème : j'ai vu dans un livre de Pilot, Regards sur l'Univers, des affirmations qui prétendent réfuter la théorie du Big Bang.

Ce n'est pas vraiment un probleme nouveau, il est aussi vieux que la cosmologie, c'est a dire le moment ou un homme a commence a se poser la question "Qui suis-je, Que fais-je ici, Qu'y a t'il autour de moi et encore plus loin ?"
Plutot que d'attraper un lapin que Mme Pierrafeu lui avait demandé de ramener pour le diner.

Pour l'expression "Big Bang" il faut rappeler qu'elle a ete inventee par derision par un farouche adversaire de cette idee F. Hoyle (qui est recemment decede)

Mais depuis 30 ans environ, les indices : expansion, bruit de fond cosmologique, recherche dans le monde des particules elementaires font que le scenario le plus accepte est "le modele standard" dit du Big Bang.
Il a bien fallu quelques "rustines" pour tenir compte de phenomenes un peu curieux par exemple l'hypothese inflationniste, mais il tient a peu pres la route.

Cela dit il y a toujours eu des scientifiques qui ont avance que ce n'etait pas le bon scenario.

Le probleme n'est pas tant de deglinguer ce modele, que d'en elaborer un autre.

[invite447664a3]

Le truc c'est qu'il y a tellement d'imbéciles qui s'amusent à remettre en cause toutes les théories existantes que je ne sais plus à quoi me fier (comme par exemple effet Doppler/effet de Creil..)

[Narduccio]

Ainsi que l'a dit montmein69, la théorie du "Big Bang" n'est pas parfaite, mais de toutes les théories éxiqtantes à l'état actuel c'est celle qui prend le mieux en compte les observations et les faits. Bien sur, il va falloir l'améliorer, mais je ne pense pas que l'ont va l'abandonner avant qu'un modéle collant mieux aux observations ne soit mis au point. Pourtant, nombreux ont été les théoriciens qui ont éssaye d'élaborer une nouvelle théorie, et pour l'instant aucun n'a été capable d'en élaborer une qui puisse prendre la place de la théorie standard.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8c514936]

Salut,

Je vais essayer de reprendre les points un par un :

1) L'entropie de l'Univers ne peut s'agraver qu'en système clos. Dans un Univers infini, l'entropie ne peut être que locale.

Je ne comprends pas bien cette formulation. En effet il faut parler de d'Entropie locale, mais c'est de toutes façons ce que les cosmologistes font lorsqu'ils appliquent la thermodynamque (ou plutot sa version relativiste) à l'Univers.

2) Si l'Univers continuait à s'étendre pendant des centaines de milliards d'années, le doublement de la vitesse de fuite des galaxies par unité de distance (loi de Hubble) devrait être abandonné pour des raisons évidents (lois de la Relativité)

Faux. Il y a pas mal de fils dédiés à ce sujet sur ce forum.

3) Partout, l'Univers rayonne à 3°K (soit -270°C), ce qu'on attribue à un rayonnement fossile du Bug Bang. Mais l'Univers, même sans Big Bang, émet obligatoirement un rayonnement par ses milliards de galaxies. Pourquoi ne serait-ce pas justement 3°K ?

Il y a plusieurs réponses qui vont dans le même sens... La plus percutante, à mon avis, st que le rayonnement fossile présente des inhomogénéités spatiales très caractéristiques qu'il serait très difficile d'associer à des galaxies (ces inhomogénéités ne sont pas du tout associées à la présence de galaxies).
PS : j'adore le terme Bug-Bang..

4) Le proton, particule de l'atome, principal constituant de la matière, a une longévité telle qu'on n'a jamais pu constater sa fin. Il se pourrait qu'il soit éternel.

Je ne vois pas en quoi cela infirmerait le modèle du Big-Bang.

5) Le Superamas Local de galaxies, dans lequel nous sommes, est une immense galette dont l'aplatissement est dû à sa lente rotation. Le temps nécessaire à la formation plate de cette structure dépasse les 100 milliards d'années, vraisemblablement.

Non. Les simulations numériques et les travaux analytiques montrent qu'on comprend très bien cette formation, à condition de supposer que l'Univers est rempli de matière noire... Ceci est encore un problème actuellement puisqu'on semble être incapable de déterminer la nature de cette matière noire.

6) Le temps minimum pour qu'une galaxie développe un noyau compact et actif, pour que ce noyau se transforme en quasar attirant et absorbant la plupart des milliards d'étoiles de la galaxie correspondant à des centaines de milliards d'années.

Je ne connais pas bien ce sujet. Ce que j'ai cru en comprendre, c'est que pour le moment on pouvait rendre compte des observations, mais il ne faudrait pas qu'on continue à observer des quasars de plus en plus loin.

7) Dans un Univers infini, la matière n'a pas besoin d'être en expansion ou en récession pour obéir aux lois de la relativité. Car à tous les échelons, de l'atome aux superamas de galaxies, elle est en orbite autour du centre de gravité d'une entité plus grande, et cela à l'infini."

Cette phrase est grammaticalement correcte, mais je ne comprends pas trop pourquoi elle est tournée comme ça. Si on applique les lois de la relativité à notre Univers, on trouve que l'espace-temps est dynamique et doit évoluer, d'une manière qui dépend de son contenu en énergi (et donc en masse). Il est possible d'obtenir un Univers qui ne soit ni en expansino ni en contraction, mais ceci demande des réglages très fins du modèles (mais ça, à la limite, c'est pas très grave, on en voit des pires en physique), et surtout c'est instable. Dès que pour une raison ou une autre ces réglages sont perturbés, paf ça part en bidouille.

Pour conclure cette réponse, je voudrais préciser que je n'ai pas essayé de "sauver" le modèle du Big-Bang de la "réfutation" que tu présentes... Simplement l'auteur que tu cites ne me sembles pas très sérieux, si effectivement tu as cité fidèlement ses propos. En effet, si on veut mettre les cosmologistes mal à l'aise, il y a des éléments plus gênants avec ce modèle... J'y reviendrai plus tard, ce message est déjà trop long.

[invite8c514936]

Alors donc, si maintenant on veut embarrasser un cosmologiste, on peut lui demander d'expliquer :

1/ Comment se fait-il que l'Univers soit si homogène à grande échelle, alors que certaines régions n'ont jamais été en contact causal ? (la réponse standard, c'est qu'il y a eu une phase d'inflation, et les indications indirectes qu'on peut avoir sur cette phase hypothétique semblent en effet d'accord avec cette hypothèse)

2/ Comment expliquer que dès qu'on regarde un objet assez gros dans l'Univers, il apparait des problèmes avec sa dynamique, comme si la gravitation y était plus forte que ce qu'on connait ? (réponse standard, l'Univers est rempli de matière noire)

3/ Qu'est-ce qui est responsable de l'accélération de l'expansion de l'Univers, qu'on a mis en évidence avec des expériences récentes ? (réponse standard : l'Univers est aussi rempli d'autre chose qu'on appelle énergie noire).

On peut sans doute en trouver d'autres, mais voici le genre de questions qui peuvent laisser les cosmologistes perplexes. Attention, je ne suis pas en train de dire que ces questions prouvent que le modèle du Big-Bang ne décrit pas la réalité, je dis simplement, comme d'autres l'ont souligné plus haut, qu'il reste des choses à comprendre.

Si on avait mis à la poubelle l'électromagnétisme sous prétexte qu'on ne savait pas ce qu'était une charge électrique, notre connaissnce actuelle des phénomènes électromagnétiques serait sans doute beaucoup moins profonde !

[invite447664a3]

alors moi j'dis vive les suppositions et l'évolution !

[Gilgamesh]

Salut,

je complète un chouia.


1) L'entropie de l'Univers ne peut s'agraver qu'en système clos. Dans un Univers infini, l'entropie ne peut être que locale.

-- Oui mais ce qui compte c'est l'entropie par m3 et celle ci diminue du fait de l'expansion.


2) Si l'Univers continuait à s'étendre pendant des centaines de milliards d'années, le doublement de la vitesse de fuite des galaxies par unité de distance (loi de Hubble) devrait être abandonné pour des raisons évidents (lois de la Relativité)

-- Non. Quand le fond du ciel s'éloigne de nous à une vitesse supérieur à c, la longueur d'onde que nous percevont tend vers l'infini : extinction de la source. Il est donc disjoint causalement de nous et aucune contradiction n'est à craindre.

Cette réfutation prouve à elle seule que l'auteur est novice.


3) Partout, l'Univers rayonne à 3°K (soit -270°C), ce qu'on attribue à un rayonnement fossile du Bug Bang. Mais l'Univers, même sans Big Bang, émet obligatoirement un rayonnement par ses milliards de galaxies. Pourquoi ne serait-ce pas justement 3°K ?

-- On ecrit 3K (et non 3°K)

Il n'y a pas que la température qui compte, mais également la densité de rayonnement. Toutes les étoiles de l'univers déversant leur photon depuis la fin des âge obscurs n'ont produit qu'un photon sur mille dans l'Univers. Le reste est le rayonnement fossile. Qu'il faut bien expliquer en intensité comme en homogénéité.

En outre, je ne connait pas beaucoup d'étoiles qui rayonnent à 3K dans notre environnement proche . La température de surface est fréquemment 1 000 à 10 000 fois plus élevée.

Les 3K du rayonnement fossile s'expliquent par le fait que l'Univers a émis à 3000K et que la longueur d'onde du rayonnement a été divisé par 1000 par l'effet de l'expansion. Sans expansion, comment imaginer le refroidissement ?



4) Le proton, particule de l'atome, principal constituant de la matière, a une longévité telle qu'on n'a jamais pu constater sa fin. Il se pourrait qu'il soit éternel.

-- Vi... dans le futur. Ce n'est pas rétrodictif. C'est vraiment bêta comme raisonnement.


5) Le Superamas Local de galaxies, dans lequel nous sommes, est une immense galette dont l'aplatissement est dû à sa lente rotation. Le temps nécessaire à la formation plate de cette structure dépasse les 100 milliards d'années, vraisemblablement.

-- j'admire le... "vraissemblablement". Si ce n'est pas établit par un calcul numérique ça n'a aucune valeur.



6) Le temps minimum pour qu'une galaxie développe un noyau compact et actif, pour que ce noyau se transforme en quasar attirant et absorbant la plupart des milliards d'étoiles de la galaxie correspondant à des centaines de milliards d'années.

-- Idem. Un calcul ou rien. Avec les hypothèse qui vont bien avec. Ceci dit c'est effectivement un des problème a résoudre dans la genèse des quasars.


7) Dans un Univers infini, la matière n'a pas besoin d'être en expansion ou en récession pour obéir aux lois de la relativité. Car à tous les échelons, de l'atome aux superamas de galaxies, elle est en orbite autour du centre de gravité d'une entité plus grande, et cela à l'infini."

-- Bon... C'est définitivement nul

a+
==

[invite980a875f]

Salut,
c'est quand même dommage de constater ce foisonnement de soi-disant arguments visant à détruire le Big-Bang. j ne comprends pas cet acharnement. Une volonté de devenir le nouvel Einstein?

2/ Comment expliquer que dès qu'on regarde un objet assez gros dans l'Univers, il apparait des problèmes avec sa dynamique, comme si la gravitation y était plus forte que ce qu'on connait ? (réponse standard, l'Univers est rempli de matière noire)

3/ Qu'est-ce qui est responsable de l'accélération de l'expansion de l'Univers, qu'on a mis en évidence avec des expériences récentes ? (réponse standard : l'Univers est aussi rempli d'autre chose qu'on appelle énergie noire).

Je me pose une question: est-ce que la présence de matière noire ou d'énergie noire pourrait être confirmée par les équations de la relativité générale? C'est peut-être idiot comme question, mais comme je suis loin de connaître cette théorie, je demande ça à tout hasard. On a déduit tellement de choses de cette théorie...

[invite8c514936]

Non seulement la matière noire et l'"énergie noire" sont confirmés par la relativité, mais finalement c'est de là qu'ils viennent. C'est la relativité qui dit comment l'Univers s'expand, et sans relativité, on arriverait peut-être à comprendre la loi de Hubble (?), mais pas le fait que la "constante" de Hubble soit différente à grande distance !

[inviteb9531e7d]

Non seulement la matière noire et l'"énergie noire" sont confirmés par la relativité, mais finalement c'est de là qu'ils viennent. C'est la relativité qui dit comment l'Univers s'expand, et sans relativité, on arriverait peut-être à comprendre la loi de Hubble (?), mais pas le fait que la "constante" de Hubble soit différente à grande distance !

A ce propos qui nous donne une explication aux petits oignons du z ???

[Gilgamesh]

A ce propos qui nous donne une explication aux petits oignons du z ???

Le z se mesure comme un décallage de longueurs d'onde dans les spectres reçus des galaxies lointaines. S'il ne s'agissait que d'un spectre thermique, ce serait problématique. Comment savoir si le rougissement est du à une moins grande témpérature de la source ou si c'est un effet de l'expansion ? Heureusement, les spectres contiennent des bandes d'émission ou d'absorbtion, en commençant par ceux de l'hydrogène (raie de Lyman, dans l'UV), dont le positionnement est connu au Hz près.

Un décallage spectral peut avoir 3 origines (qui peuvent s'additionner):

* décalage Doppler-Fizeau, quand la source a un mouvement propre radial par rapport à nous. La longueur d'onde du rayonnement reçu est plus grande lorsque la source s'éloigne, et plus courte lorsque la source se rapproche. Il peut être "classique" quand v<<c et "relativiste" quand v tend vers c.

* décalage gravitationnel, quand la source présente une très fort champs de gravité à sa surface. Le rayonnement pour se dégager d'un tel champ doit céder de l'énergie et se décale vers la partie rouge du spectre (effet Einstein)

* décalage cosmologique (redshift), quand la source est immobile mais que l'espace qui nous en sépare croît, ce qui distend progressivement la longueur d'onde reçu.

Très fréquemment il y a confusion entre effet Dopler et redshift cosmologique. La différence est pourtant importante.

Dans l'effet Doppler, le décallage existe dès l'emission par la source et il ne varie pas avec le temps, jusqu'à réception.

Dans le redshift cosmologique, la lumière est émise à la longueur d'onde nominale, par une source immobile, puis au cours du trajet la longueur d'onde est progressivement distendue. La proportionalité est simple : c'est celle du facteur d'échelle de l'univers entre l'émission et la réception : si l'Univers à cru d'un facteur 2 entre l'émission et la réception, alors la longueur d'onde reçu des sources qui émettaient à ce moment là est aussi ×2, à 1 près.

z=1+a/a0
a le facteur d'échelle (le "rayon de l'Univers", si on veut) à réception
a0 le facteur d'échelle à l'émission

a+
==

[invite980a875f]

Merci Gilgamesh!
Alors l'effet Doppler ne dépend que de la vitesse de la source et aucunement de la distance qui nous en sépare?
Mais comment la lumière peut-elle "savoir" que sa source se déplace à une vitesse v par rapport à la Terre et décaler son spectre en conséquence? Je ne sais aps si ma question est très claire, mais il y a quelque chose que je ne comprends pas! Des Terriens qui vont observer la lumière d'une source se déplaçant à une vitesse v vont voir son spectre décalé d'une certaine manière. Des extraterrestres de la planète Zglorb se déplaçant à une vitesse v' par rapport à cette même source vont voir le spectre de la lumière décalé d'une autre manière. C'est pourtant la même lumière qui a été émise!

[invite8c514936]

Si c'est juste ça qui te gêne, pose-toi la même question avec les ondes sonores : quand une ambulance te pimpompinne dans les oreilles, tu entends la différence de fréquence quand elle s'éloigne par rapport à quand elle s'approche.

Alors il vaut mieux, pour être rigoureux dans ce que je vais écrire, considérer une sirène fixe et toi qui te déplace. La source (la sirène) ne "sait" pas où tu es ni ce que tu fais, elle émet des ondes sonores et c'est tout. Or toi, en te déplaçant vers la source, tu captes les crêtes des ondes un peu plus souvent que si tu es immobile ou que si tu t'éloignes, car tu fais un bout de chemin vers ces crêtes en même temps qu'elles se déplacent !

[invite980a875f]

Merci c'est plus clar ainsi!

[Gilgamesh]

Merci c'est plus clar ainsi!

Tu peux aussi visualiser ceci en plongeant un doigt dans l'eau et en le déplaçant lentement. Dans la direction du mouvement, ton doigt "rattrappe" les crêtes qui s'éloignent vers l'avant, ce qui réduit leur longueur d'onde, et inversement vers l'arrière.

a+

[invite03f54461]

Bonjour
Un applet de l'effet Doppler

[invite8c514936]

Alors les deux exemples que vous donnez, Gilgamesh et Sharp, sont un peu discutables (juste pour pinailler, on est là pour ça, non ? ) dans le cas de la lumière : dans les cas que vous indiquez, l'effet est dû au fait que sitôt émise, l'onde se met à se déplacer à une vitesse fixe par rapport au milieu (l'air ou l'eau). Dans le cas des ondes lumineuse dans le vide les ondes sont émises de façon isotrope pour l'émetteur, ce qui n'est pas le cas pour les ondes sonores ou les ondes sur l'eau (dans ces derniers cas il y a d'ailleurs possibilité d'un boom supersonique ou d'une lame d'étrave...).