L'univers a t'il bien l'âge qu'on lui donne ?

[Thioclou]

Bonjour,
Le problème est qu'on emploie le mot univers à toutes les sauces....

Oh la la, j'avoue être à la fois perdu, perplexe et j'ai aussi envie de poser une question sous forme d'hypothèse.

Nous sommes à un point de l'espace (ici, la Terre). Quelque soit le "coté" (pas trouvé de meilleur terme) que l'on regarde, la distance maximum d'observation est de 13 miliards d'années lumières... Ca voudrait dire que nous sommes, comme par hasard, au centre de l'univers ? Permettez moi d'en douter..........

Ici, le mot univers désigne l'univers observable.
Si l'espace est homogène et isotrope pour la transmission de l'énergie, il est alors évident que nous sommes au centre géométrique de notre univers observable et que son volume était nul lors du bigbang.

........ En gros... L'univers est infini, il l'est et l'a toujours été.......

Ici, le mot univers a le sens de tout ce qui existe.
Infini ou pas, il inclut notre univers observable. Si vous étiez sur une planète à n milliards d'année-lumière de nous, votre univers observable y serait également inclus.

........ Le jour du big bang, il y a eu soit une énorme explosion, soit "l'invention" de la lumière partout dans l'univers à un instant t, lumière qui va à 300.000km/secondes.

On ne sait pas encore ce qui s'est passé au moment du bigbang.
Ce que l'on admet c'est que dans une partie de l'Univers que j'appelle Cosmos (la partie est peut-être le tout mais on n'en sait rien) il y avait au temps t=0 (bigbang) une concentration énorme d'énergie.
Au temps t=0, le volume du Cosmos pouvait être :
1/ infini, dans ce cas il y a identité entre le cosmos et l'univers et le bigbang serait unique.
2/ nul, dans ce cas il y aurait identité entre le cosmos et l'univers observable; ce qui est peu probable car dans ce cas nous serions au centre du cosmos.
3/ limité non nul.
Dans ce cas, on peut penser que dans l'univers, le phénomène 'bigbang' est un évènement physique reproductif, que l'univers a été le siège d'autres bigbangs antérieurs et que notre cosmos n'est pas unique dans l'univers.
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[Gilgamesh]

Ci dessous, je représente divers stade d'une maille d'Univers, celle par exemple qui nous contient (nous sommes disons dans la galaxie "aujourd'hui"). Les carrés précédents montrent par quels stades nous sommes passés. On voit que la maille élémentaire augmente de taille : c'est l'expansion. A cause de l'expansion l'Univers refroidit et se condense gravitationnellements en divers objets, sur plusieurs échelles (des étoile aux superamas). Les galaxies, au départ naines, se condensent pour former les "grandes galaxies" d'aujourd'hui.

L'Univers étant homogène et isotrope, cela c'est passé partout pareil.. La même séquence se répète quelle que soit la maille d'Univers (pour peut qu'elle soit assez grande pour contenir au moins un superamas). Maille élémentaire que l'on peut répéter 10, 100, 1000, oo-ment de fois ? Nous n'en savons trop rien. Mais en tout cas, c'est la même histoire partout.




Ce qui fait que les stades par lesquels NOUS sommes passé, nous pouvons les représenter sous la forme de coquilles concentriques qui montrent différentes autres régions de l'Univers (appartenant à une autre "maille" que la notre et rentré dans notre horizon observationnel) telles que nous les voyons décalées dans le temps du fait que leur lumière a mis du temps à nous parvenir.

S'il n'y avait pas de redshift et si l'Univers était transparent depuis les origine, le Big Bang apparaitrait dans le fond du ciel.

Un fond du ciel infiniment brillant.

Mmmmh...

Il ferait un peu chaud

Ben la température du Big Bang très exactement et RIEN n'aurait pu naitre, en fait !

L'image ci dessous représente donc une pure "vue de l'esprit". C'est juste pour se représenter les différentes "coquille" en rapport avec le "plan séquence" précédent.





Et voici l'Univers tel que nous l'observons vraiment. Le CMB nous cache le Big Bang (cercle pointillé), car l'Univers est opaque avant son émission. Et le CMB lui même est passé de sa température de rayonnement de 3000 K à moins de 3K (z~1100).

C'est l'Univers réel :





a+

[Thioclou]

Bonjour,

Ci dessous, je représente divers stade d'une maille d'Univers, celle par exemple qui nous contient (nous sommes disons dans la galaxie "aujourd'hui"). Les carrés précédents montrent par quels stades nous sommes passés. On voit que la maille élémentaire augmente de taille : c'est l'expansion. A cause de l'expansion l'Univers refroidit et se condense gravitationnellements en divers objets, sur plusieurs échelles (des étoile aux superamas). Les galaxies, au départ naines, se condensent pour former les "grandes galaxies" d'aujourd'hui.
.......

Là, je pense que lorsque vous utilisez le mot Univers, vous faites référence à l'<espace occupé aujourd'hui par toute l'énergie qui a participé au bigbang> et que j'appelle <Cosmos>.

....................
L'Univers étant homogène et isotrope, cela c'est passé partout pareil..
Ci dessous, je représente divers stade d'une maille d'Univers, celle par exemple qui nous contient (nous sommes disons dans la galaxie "aujourd'hui"). Les carrés précédents montrent par quels stades nous sommes passés. On voit que la maille élémentaire augmente de taille : c'est l'expansion. A cause de l'expansion l'Univers refroidit et se condense gravitationnellements en divers objets, sur plusieurs échelles (des étoile aux superamas). Les galaxies, au départ naines, se condensent pour former les "grandes galaxies" d'aujourd'hui.L'Univers étant homogène et isotrope, cela c'est passé partout pareil..
.................

Dans cette description de l'expansion, , l'Univers désigne l'<univers observable>.
Les astronomes constatent en effet que l'univers observable semble homogène et isotrope à grande échelle, mais avec quelle précision de mesure?
L'univers observable n'est qu'une faible partie du Cosmos.
L'hypothèse actuellement retenue par la majorité des cosmologues est que tout le Cosmos a le même degré d'isotropie et d'homogénéïté que l'univers observable. Cette hypothèse implique que le Cosmos est l'Univers, c'est à dire l'<espace contenant tout ce qui existe>.
Par contre, il est possible que cette hypothèse soit mauvaise. Dans ce cas le Cosmos ne s'étendrait que sur un petit domaine de l'Univers.

La même séquence se répète quelle que soit la maille d'Univers (pour peut qu'elle soit assez grande pour contenir au moins un superamas). Maille élémentaire que l'on peut répéter 10, 100, 1000, oo-ment de fois ? Nous n'en savons trop rien. Mais en tout cas, c'est la même histoire partout.




Ce qui fait que les stades par lesquels NOUS sommes passé, nous pouvons les représenter sous la forme de coquilles concentriques qui montrent différentes autres régions de l'Univers (appartenant à une autre "maille" que la notre et rentré dans notre horizon observationnel) telles que nous les voyons décalées dans le temps du fait que leur lumière a mis du temps à nous parvenir.

S'il n'y avait pas de redshift et si l'Univers était transparent depuis les origine, le Big Bang apparaitrait dans le fond du ciel.

Un fond du ciel infiniment brillant.

Mmmmh...

Il ferait un peu chaud

Ben la température du Big Bang très exactement et RIEN n'aurait pu naitre, en fait !

L'image ci dessous représente donc une pure "vue de l'esprit". C'est juste pour se représenter les différentes "coquille" en rapport avec le "plan séquence" précédent.





Et voici l'Univers tel que nous l'observons vraiment. Le CMB nous cache le Big Bang (cercle pointillé), car l'Univers est opaque avant son émission. Et le CMB lui même est passé de sa température de rayonnement de 3000 K à moins de 3K (z~1100).

C'est l'Univers réel :





a+

Dans cette description, l'Univers désigne l'<univers observable>.
Le CMB, conséquence d'un rayonnement électromagnétique, est une caractéristique de l'univers observable.
Supposer que chaque univers observable du Cosmos présente un CMB identique à celui de notre univers observable n'est qu'une hypothèse non (actuellement) vérifiable.

[Gilgamesh]

Bonjour,

Là, je pense que lorsque vous utilisez le mot Univers, vous faites référence à l'<espace occupé aujourd'hui par toute l'énergie qui a participé au bigbang> et que j'appelle <Cosmos>.

L'Univers (U majuscule) c'est l'espace et l'énergie (l'un ET l'autre). L'espace de notre Univers ne lui préexiste pas : c'est l'expansion qui le crée. L'Univers dans les modèles d'expansion c'est toujours indissociablement le contenu et le contenant. Et l'espace en question est "sans bord", qu'il soit fini ou infini. S'il est fini, sa géométrie est fermée, y'a pas pas moyen de quitter l'Univers pour se rendre dans le prochain, s'il existe d'autres univers.

Sinon, pour le mot "Cosmos" j'ai :

ASTRON. Portion de l'espace céleste pouvant être observée à un moment donné par le plus puissant télescope`` (LEGRAND 1972).

C'est pas mal je trouve puisqu'on cherche un mot pour désigner l'Univers observable.

Dans cette description de l'expansion, , l'Univers désigne l'<univers observable>.

Concrètement oui, c'est en général le cas. On se limite à ça. Mais on peut très bien penser que l'Univers (toujours avec un u majuscule pour désigner notre univers à nous) est bien plus grand que l'univers observable (ou Cosmos si on reprend la définition de Legrand), tout en étant toujours issue de la même expansion, du même Big Bang.

Les astronomes constatent en effet que l'univers observable semble homogène et isotrope à grande échelle, mais avec quelle précision de mesure?

A l'échelle spatiale d'aujourd'hui, l'hypothèse d'homogénéité commence réellement a accumuler des preuves observationnelles. C'est long parce que la maille élémentaire est le superama et qu'il faut donc sonder l'Univers sur plus de 2 milliards d'al avant de commencer à faire des stat sérieuses.

A l'échelle spatiale du CMB, par contre, dans l'Univers primordial, la mesure est très fine et les inhomogénéités ne dépassent pas 10^-5.

L'univers observable n'est qu'une faible partie du Cosmos.
L'hypothèse actuellement retenue par la majorité des cosmologues est que tout le Cosmos a le même degré d'isotropie et d'homogénéïté que l'univers observable. Cette hypothèse implique que le Cosmos est l'Univers, c'est à dire l'<espace contenant tout ce qui existe>.
Par contre, il est possible que cette hypothèse soit mauvaise. Dans ce cas le Cosmos ne s'étendrait que sur un petit domaine de l'Univers.

S'il faut définir un degré hiérarchique au dessus de l'Univers, je lis plutôt le mot "multivers" dans la littérature. Le Multivers étant l'ensemble des univers, dont le notre.

Donc je dirais :

Multivers > Univers > Cosmos.

Ceci dit la relation d'inclusion dans l'espace est simple entre Cosmos et Univers mais pas entre Univers et Multivers. En toute hypothèse, chaque univers est un espace "sans bord". Aucune géodesique d'un univers, dans cette hypothèse, n'est une solution de continuité avec une géodésique du multivers, sauf peut être en passant par la singularité.


a+

[invité576543]

Bonsoir,

Mais on peut très bien penser que l'Univers (toujours avec un u majuscule pour désigner notre univers à nous) est bien plus grand que l'univers observable (ou Cosmos si on reprend la définition de Legrand), tout en étant toujours issue de la même expansion, du même Big Bang.

De toute manière, il y a un problème de temps. L'univers observable ici et maintenant n'est pas le même que l'univers observable ailleurs et pas maintenant.

En particulier, l'univers observable ici et demain est plus grand que l'univers observable ici et maintenant. Ca c'est à cause de la vitesse limite.

Autre cas, l'expansion fait sortir une partie à la marge, il me semble. Si je prend ce qui était observable ici et hier, et que je prends le futur d'un jour de ce truc, une partie n'en est pas observable ici et maintenant.

Si on reprend le cas du futur, il me semble que l'on postule implicitement un univers bien plus grand que l'observable ici et maintenant. En effet, si on prédit que l'on observera le CMB pendant x milliards d'années, on postule la portion d'univers correspondant, qui n'est pas observable ici et maintenant.

Si on prend comme "Univers" ce qui est observable ici et maintenant, plus le futur de tout ce qui a pu être observé à partir de notre ligne d'univers passé, plus tout ce qui sera observable à partir de notre ligne d'univers future, ça doit commencer à être très gros, non? (Sauf topologie rebouclée, évidemment...)

En résumé, si on ne pense pas que l'Univers est bien plus grand que l'univers observable ici et maintenant, on a quelques problèmes difficiles à résoudre (sauf rebouclage, une fois de plus)...

Cordialement,

[Gilgamesh]

Salut,

Bonsoir,
De toute manière, il y a un problème de temps. L'univers observable ici et maintenant n'est pas le même que l'univers observable ailleurs et pas maintenant.

En particulier, l'univers observable ici et demain est plus grand que l'univers observable ici et maintenant. Ca c'est à cause de la vitesse limite.

Autre cas, l'expansion fait sortir une partie à la marge, il me semble. Si je prend ce qui était observable ici et hier, et que je prends le futur d'un jour de ce truc, une partie n'en est pas observable ici et maintenant.

Si on reprend le cas du futur, il me semble que l'on postule implicitement un univers bien plus grand que l'observable ici et maintenant. En effet, si on prédit que l'on observera le CMB pendant x milliards d'années, on postule la portion d'univers correspondant, qui n'est pas observable ici et maintenant.

Si on prend comme "Univers" ce qui est observable ici et maintenant, plus le futur de tout ce qui a pu être observé à partir de notre ligne d'univers passé, plus tout ce qui sera observable à partir de notre ligne d'univers future, ça doit commencer à être très gros, non? (Sauf topologie rebouclée, évidemment...)

En résumé, si on ne pense pas que l'Univers est bien plus grand que l'univers observable ici et maintenant, on a quelques problèmes difficiles à résoudre (sauf rebouclage, une fois de plus)...

Cordialement,

je dirais que pour l'idée générale oui, mais avec quand même 2 remarques :

1/ La taille de l'Univers observable grandit par construction, ne peut que grandir, c'est vrai (si H reste positif). Mais on ne verra jamais plus loin que le CMB ou, si on raisonne dans un astrophysique future où on parviendrait à voir jusqu'au un temps arbitrairement proche de la singularité (neutrinos primordiaux, voire OG primirdiales...), pas plus loin que qq pouillièmme après le BB. Et si l'hypothèse de l'inflation est juste, à peu près au taux prédit, nous somme radicalement éloigné des régions de l'instant zero. Autrement dit, en coordonnées comobiles nous sommes quasiment "au taquet" quand à l'Univers observable.

2/ Si l'accélération de l'Univers se poursuit, même si le volume de l'Univers observable augmente, il se vide progressivement de ses objets qui passent derrière l'horizon et en unité comobiles l'Univers observable décroit ! Peut être qu'un jour, l'Univers observable, notre Cosmos, ce sera le Superama de la Vierge, point final (on ne manquera pas de place, quand même, c'est vrai)

a+

a+

[invité576543]

Bonjour,

1/ La taille de l'Univers observable grandit par construction, ne peut que grandir, c'est vrai (si H reste positif). Mais on ne verra jamais plus loin que le CMB

J'ai toujours des gros problèmes de compréhension dans les textes sur le sujet, à cause d'usage de termes comme "loin" à l'image de ce que tu fais. Pour moi, c'est "âgé", pas "loin", en repère comobile. Le fait que l'on observe principalement le cône arrière amène souvent à confondre distance et âge, mais si on parle de la "taille" de l'univers, c'est bien les coordonnées spatiales qui sont concernées, non?

2/ Si l'accélération de l'Univers se poursuit, même si le volume de l'Univers observable augmente, il se vide progressivement de ses objets qui passent derrière l'horizon et en unité comobiles l'Univers observable décroit !

Il me semblait que c'était inclus dans mon texte. Si c'est autre chose, je ne comprend pas.

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Au passage, je ne cherchais pas à parler en terme de "volume" (pour moi ce n'est pas très clair ce que ça veut dire, le volume spatial de l'univers observable) mais en terme de lignes d'univers. L'intégralité de sa propre ligne d'univers passé est observable. Mais si je prend les lignes d'univers autres (la trajectoire d'une autre galaxie par exemple), certaines "apparaissent" (on commence un jour à pouvoir les observer, on voit un événement sans que son passé soit/ait été/sera observé), d'autres disparaissent (passage derrière l'horizon, comme tu dis).

Mais cela nous est difficile de ne pas accepter l' "existence" de ces lignes d'univers avant leur apparition ou après leur disparition.

Cordialement,

[Gilgamesh]

Bonjour,
J'ai toujours des gros problèmes de compréhension dans les textes sur le sujet, à cause d'usage de termes comme "loin" à l'image de ce que tu fais. Pour moi, c'est "âgé", pas "loin", en repère comobile.
Le fait que l'on observe principalement le cône arrière amène souvent à confondre distance et âge, mais si on parle de la "taille" de l'univers, c'est bien les coordonnées spatiales qui sont concernées, non?

Je suis d'accord qu'il est plus correcte de dire que l'on ne verra pas plus "vieux" dans le référentiel comobile que le CMB, vue que la distance comobile est fixe dans ce cas.

Il me semblait que c'était inclus dans mon texte. Si c'est autre chose, je ne comprend pas.

Si on prend comme "Univers" ce qui est observable ici et maintenant, plus le futur de tout ce qui a pu être observé à partir de notre ligne d'univers passé, plus tout ce qui sera observable à partir de notre ligne d'univers future, ça doit commencer à être très gros, non? (Sauf topologie rebouclée, évidemment...)

C'était par rapport à ce que je met en gras : si l'accélération de l'expansion fait que la majeur partie de l'Univers passe "derrière l'horizon", le volume de l'Univers observable future sera certe plus gros, mais y'aura plus rien dedans. Il me semblait que ça méritait une remarque.

Au passage, je ne cherchais pas à parler en terme de "volume" (pour moi ce n'est pas très clair ce que ça veut dire, le volume spatial de l'univers observable) mais en terme de lignes d'univers. L'intégralité de sa propre ligne d'univers passé est observable. Mais si je prend les lignes d'univers autres (la trajectoire d'une autre galaxie par exemple), certaines "apparaissent" (on commence un jour à pouvoir les observer, on voit un événement sans que son passé soit/ait été/sera observé), d'autres disparaissent (passage derrière l'horizon, comme tu dis).

Mais cela nous est difficile de ne pas accepter l' "existence" de ces lignes d'univers avant leur apparition ou après leur disparition.

Cordialement,

Pour moi le volume spatial de l'Univers observable c'est son volume actuel en temps cosmique : je prend chaque région de l'Univers observable et je lui redonne sa taille réelle. Il me semble que c'est "permis" non ?

a+

[invité576543]

C'était par rapport à ce que je met en gras : si l'accélération de l'expansion fait que la majeur partie de l'Univers passe "derrière l'horizon", le volume de l'Univers observable future sera certe plus gros, mais y'aura plus rien dedans. Il me semblait que ça méritait une remarque.

Je n'arrive pas à comprendre. Pourquoi n'y aurait-il rien dans l'univers observable futur?

Pour moi le volume spatial de l'Univers observable c'est son volume actuel en temps cosmique : je prend chaque région de l'Univers observable et je lui redonne sa taille réelle. Il me semble que c'est "permis" non ?

Loin de moi toute idée de permettre ou pas...

Je ne comprends pas grand chose, c'est surtout ça! Tu utilises le mot "actuel", je ne sais pas trop ce que tu veux dire par là. L'univers observable "actuel" est pour moi réduit à un point-moment, volume = 0, très précisément. L'univers observable ici et maintenant est, à part ce point-moment, dans le passé, donc pas actuel.

J'imagine donc que quand tu dis "région de l'univers observable" tu parles donc de quelque chose du passé. Maintenant le "volume réel" de quelque chose du passé, ça fait patiner mes neurones.

Essayons un peu de maths. En coordonnées comobiles, prenons un ici et maintenant comobile et prenons (T, 0) comme coordonnées de cet ici et maintenant. Le peu que je comprend serait que "univers observable" veut dire l'ensemble des points-moments (t, x) avec ║x║≤ c(T-t). Comme 0≤t, ça donne ║x║≤ cT

L'univers "actuel" serait alors les points (T, x) avec ║x║≤ cT ?

Je n'arrive pas à comprendre la signification de cet ensemble. Clairement il ne contient que des événements jamais observés. Question: est-ce que cela contient des événements qui ne seront jamais observés par une quelconque ligne d'univers partant de ici et maintenant? Ou est-ce que, quelque soit l'évémenent dans cet ensemble, il existe au moins une ligne d'univers partant de ici et maintenant qui pourra l'observer? Ou mieux, quel que soit l'évément dans l'ensemble, sera-t-il observable par toute ligne d'univers partant de ici et maintenant?

(Je pense que l'idée qu'il y a une partie qui "passe derrière l'horizon" fait que cela contient des événements qui ne seront jamais observés par une quelconque ligne d'univers partant de ici et maintenant... Cela pose clairement la question du sens que cela a d'inclure ces événements.)

Autre point, l'univers "actuel" défini à partir du "ici et maintenant comobile". Comme j'ai une vitesse non nulle par rapport au repère comobile, mon "présent" n'est donc pas le même (au sens ensemble d'événéments) que le présent "comobile", me trompe-je? L'univers observable (t, x) avec |x|≤ c(T-t), lui, ne dépend pas de la vitesse. Mais sa version "actuelle" dépendrait de la vitesse? Ou faut se limiter à la définition à partir du "ici et maintenant comobile"? Ca paraît un peu artificiel...

Enfin, cette notion de "actuel" me semble dissymétrique. Si effectivement cela contient des événements à jamais inobservables par un quelconque de mes futurs potentiels, pourquoi ne pas inclure aussi les événements (T, x) qui seront, eux, un jour observables par, disons, la ligne d'univers comobile partant de ici et maintenant? Ca semble plus "sensé" d'inclure ce dont on a besoin pour les prédictions, plutôt que ce qui ne servira jamais, non?

Cordialement,

PS: Ce ne sont pas des critiques de ce que tu exprimes. J'ai vu ces idées ailleurs, mais plus je cherche à comprendre, moins je comprend.

[Gilgamesh]

Je n'arrive pas à comprendre. Pourquoi n'y aurait-il rien dans l'univers observable futur?

Tout ce qui n'est pas lié gravitationnellement est sur le tapis roulant de l'expansion. Tout corps a une distance a suffisante s'éloigne de da/dt=Ha. C'est typiquement exponentiel : tout corps situé assez loin s'éloigne de plus en plus rapidement si H est positif. Dès que ça dépasse c le corps est "éteind", il est passé derrière l'horizon cosmologique, il ne fait plus partie de l'Univers observable.

Je ne comprends pas grand chose, c'est surtout ça! Tu utilises le mot "actuel", je ne sais pas trop ce que tu veux dire par là. L'univers observable "actuel" est pour moi réduit à un point-moment, volume = 0, très précisément. L'univers observable ici et maintenant est, à part ce point-moment, dans le passé, donc pas actuel. J'imagine donc que quand tu dis "région de l'univers observable" tu parles donc de quelque chose du passé. Maintenant le "volume réel" de quelque chose du passé, ça fait patiner mes neurones.

D'accord. J'utilisais le mot actuel au sens qu'il prend dans l'expérience de pensée qui consiste à considérer tout l'univers évoluer sous nos yeux simultanément, sans considéreration pour la limitation induite par une vitesse limite dans la transmission de l'information. Les régions distantes que nous observons ici et maintenant dans l'état qui était le leur il y a x milliards d'années ont subi, en toutes hypothèses, la même évolution que nos régions, depuis. Si j'observe 2 quasars éloignés de 100 Mly dans le référentiel de l'observateur terrestre je sais qu'aujourd'hui, à l'heure où j'écris, même si je ne peux observer la chose, les quasars de ces galaxie se sont certainement éteind, qu'on a affaire maintenant à deux galaxies bien sages, comme la notre par exemple et bien plus éloignées l'une de l'autre que les 100 Mly qui était la distance qui les séparait y'a qq milliards d'années, et qui est la distance où je les observe. Disons 2 fois plus si je les observe à z = 3 (puisque a/a₀ = 1+z). Munie de cette régle de proportionnalité, pour chaque coquille d'espace en remontant dans les profondeurs du temps, je peux opérer mentalement un redressement de la taille de l'univers observé selon un taux croissant, et je me dis ainsi que si je disposais d'une vision d'ensemble, simultanée, non obviée par la vitesse limite, de l'ensemble des objets de l'Univers qui envoient de la lumière jusqu'à moi, je constaterais qu'ils se répartissent sur un volume d'espace bien plus considérable que ce que je mesure en fait à l'oeilleton du téléscope.

Essayons un peu de maths. En coordonnées comobiles, prenons un ici et maintenant comobile et prenons (T, 0) comme coordonnées de cet ici et maintenant. Le peu que je comprend serait que "univers observable" veut dire l'ensemble des points-moments (t, x) avec ║x║≤ c(T-t). Comme 0≤t, ça donne ║x║≤ cT

L'univers "actuel" serait alors les points (T, x) avec ║x║≤ cT ?

Je n'arrive pas à comprendre la signification de cet ensemble. Clairement il ne contient que des événements jamais observés.

La c'est moi qui décroche

Si |x|<c(T-t) il est donc observable et, en principe, observé, puisque sa lumière a eu le temps de nous parvenir.

Question: est-ce que cela contient des événements qui ne seront jamais observés par une quelconque ligne d'univers partant de ici et maintenant? Ou est-ce que, quelque soit l'évémenent dans cet ensemble, il existe au moins une ligne d'univers partant de ici et maintenant qui pourra l'observer? Ou mieux, quel que soit l'évément dans l'ensemble, sera-t-il observable par toute ligne d'univers partant de ici et maintenant? (Je pense que l'idée qu'il y a une partie qui "passe derrière l'horizon" fait que cela contient des événements qui ne seront jamais observés par une quelconque ligne d'univers partant de ici et maintenant... Cela pose clairement la question du sens que cela a d'inclure ces événements.)

Donc, si tu parles, en fait, des événement qui sont actuellement hors de l'horizon cosmologique, alors tout dépend de la variation de H(t) et y'a une petite intégrale à se farcir ; et si H accélère, c'est exponentiel et ils ne rentreront jamais dans l'horizon. Ils n'ont jamais existé et il n'existeront jamais pour nous, en tant qu'observateurs.

Autre point, l'univers "actuel" défini à partir du "ici et maintenant comobile". Comme j'ai une vitesse non nulle par rapport au repère comobile, mon "présent" n'est donc pas le même (au sens ensemble d'événéments) que le présent "comobile", me trompe-je?

Il me semble oui, que par définition, au petit mouvements propre près, nous sommes immobiles dans un repère comobile (puisque, comme le mot l'indique, il "grandit avec nous"). Au mouvement propre près, tout corps est immobile dans ce référentiel, c'est pour ça qu'il est intéressant.

L'univers observable (t, x) avec |x|≤ c(T-t), lui, ne dépend pas de la vitesse. Mais sa version "actuelle" dépendrait de la vitesse? Ou faut se limiter à la définition à partir du "ici et maintenant comobile"? Ca paraît un peu artificiel...

j'arrive pu à faire le chemin intellectuellement inverse. J'espère que je t'ai répondu

Enfin, cette notion de "actuel" me semble dissymétrique. Si effectivement cela contient des événements à jamais inobservables par un quelconque de mes futurs potentiels, pourquoi ne pas inclure aussi les événements (T, x) qui seront, eux, un jour observables par, disons, la ligne d'univers comobile partant de ici et maintenant? Ca semble plus "sensé" d'inclure ce dont on a besoin pour les prédictions, plutôt que ce qui ne servira jamais, non?

Sur le principe des "bonne pratique de la cosmologie" je pense que c'est tout à fait juste. Mais ça n'empêche pas l'expérience de pensée de se représenter tout l'Univers dans la situation qui est la sienne au moment où je parle et que j'observerais si c était infinie, en me limitant simplement aux régions effectivement observée, ce qui est un rien bancal je le reconnais .



La cosmo c'est épuisant

a+

[invite0b70c981]

Je suis très perplexe après tout ce qui a été dit j'aurais voulu savoir si la lumière étais plus agé que la matière j'espère ne pas trop m'éloigner du sujet merci de bien vouloir me répondre.

Bonjour!
Faut-il associer la notion d'univers et de temps?
Si l'univers est infini, il ne peut avoir "d'âge"! Etre âgé de x années signifie qu'il y a eu un début, et qu'il y aura sans doute une fin, comme tout être vivant.

[Gilgamesh]

Bonjour!
Faut-il associer la notion d'univers et de temps?
Si l'univers est infini, il ne peut avoir "d'âge"! Etre âgé de x années signifie qu'il y a eu un début, et qu'il y aura sans doute une fin, comme tout être vivant.

Tu fais une erreur logique. Ce n'est pas parce que tout être vivant nait, évolue et meurt que tout ce qui évolue est vivant. A => B n'est pas équilvallent à B => A. On dit de la même façon que les montagnes "naissent" et "meurt", métaphoriquement, en tout cas qu'elles évoluent et ça n'en fait pas des êtres vivants à nos yeux. Pareil pour les étoiles.


Notre Univers évolue, c'est au moins une chose certaine. Ca signifie qu'il n'a pas la même taille, température, densité, composition chimique qu'aux origines.

Le principal apport de la cosmologie moderne, c'est justement de faire de l'Univers un objet qui a une histoire.

a+

[ulyss]

Bonjour,
L’autre jour je pensais à un truc à propos de l’âge de l’univers.
Imaginons un observateur A situé sur la terre qui observe une étoile située à 100000 années-lumière. Cet Observateur est capable de prévoir l’état et la position de cette étoile telle qu’elle était 1 jour plus tard, c'est-à-dire il y a 100000ans moins 1 jour (elle n’aura pas trop bougé en fait). J’appelle (e) cet état prédit de l’étoile il y a 100000ans moins 1 jour par A.
Or cette étoile observée est située sur le cône de lumière ayant pour sommet l’observateur A à cet instant, elle est située 100000 ans en arrière, mais en fait elle est juste sur le point de basculer dans l’ « ailleurs » de A, (au sens de la relativité restreinte l’ailleurs est l’ensemble des points-évènements situés entre le cône de lumière passé et le cône de lumière futur cf dossier sur la relativité de futura). Et dans l’ « ailleurs » la notion de simultanéïté est toute relative !
Autrement dit pour un autre observateur, disons B, passant au-dessus de la terre et se déplaçant à la bonne vitesse et dans la bonne direction, le point évènement (e) sera vu comme étant simultané avec l’observateur A en train de regarder l’étoile. Autrement dit A sera simultané avec un évènement qui lui apparaît avoir eu lieu il y a 100000ans moins 1 jour !!!
(La vitesse de B devrait être de c moins un pouillème).
Et il en est de même avec le rayonnement primordial à 3°K : il a eut lieu il y a 13 milliards d’années environ, mais en fait pour certains observateurs le jour d’après cette séparation rayonnement-matière est simultané avec notre présent!!
En conclusion le big-bang a lieu en ce moment même !!!
Décoiffant n'est-il pas?

[invite88ef51f0]

Et oui... la notion de simultanéité dépend du référentiel.
Si tu te places dans un référentiel ayant une vitesse proche de c, alors effectivement tu peux réduire l'histoire de l'Univers.
Mais généralement on préfère se placer dans des référentiels comobiles, et non pas dans un référentiel arbitraire.

[ulyss]

Et oui... la notion de simultanéité dépend du référentiel.
Si tu te places dans un référentiel ayant une vitesse proche de c, alors effectivement tu peux réduire l'histoire de l'Univers.
Mais généralement on préfère se placer dans des référentiels comobiles, et non pas dans un référentiel arbitraire.

D'après ce que j'ai compris le temps ou la distance ne comptent pas, la seule grandeur qui compte pour mesurer l'écart entre 2 point-évènement est le temps propre écoulé. C'est cela que tu veux dire?

D'ailleurs mon raisonnement précédent ne marche que si une ligne du genre espace nous relie à la singularité initiale, ce qui n'est pas gagné.

[invité576543]

D'ailleurs mon raisonnement précédent ne marche que si une ligne du genre espace nous relie à la singularité initiale, ce qui n'est pas gagné.

Bonjour,

Difficile, non? Par causalité à l'envers, tout événement doit être relié à la singularité initiale par une ligne de genre temps, non?

D'ailleurs cela pour être une définition de l'Univers, l'ensemble des événements reliés à la singularité initiale par une ligne de genre temps!

Cordialement,

[ulyss]

Bonjour,

Difficile, non? Par causalité à l'envers, tout événement doit être relié à la singularité initiale par une ligne de genre temps, non?

D'ailleurs cela pour être une définition de l'Univers, l'ensemble des événements reliés à la singularité initiale par une ligne de genre temps!

Cordialement,

Toutes les lignes du genre temps convergent vers la singularité initiale, mais aussi toutes les lignes du genre lumière, c'est ce qui en fait une singularité. Et pour trouver une ligne du genre espace, c'est aussi possible...avec un peu d'imagination.
J'ai fait un dessin sous word mais l'interface ne le prend pas, y-a-t-il un moyen de la convertir en pdf ou bmp?
Mais bon imaginons 2 èvènements A et B. Les cônes de lumières vers le passé sont tous deux convergents vers la singularité initiale. Maintenant imaginons une ligne issue de B, extérieure au cône issue de B (vers le passé) et qui reste toujours intérieure au cône issu de A lorsqu'elle y a pénétré. Cette ligne est une ligne du genre espace qui relie B à la singularité initiale.

C'est cela qui est particulier : la singularité initiale est situé à la fois dans le passé absolu et dans le présent relatif (l'"ailleurs") de tous les évènement de l'univers. C'est ce qui fait que topologiquement on appelle ce point un point singulier, qu'en pensez-vous?

Cordialement

[invité576543]

C'est cela qui est particulier : la singularité initiale est situé à la fois dans le passé absolu et dans le présent relatif (l'"ailleurs") de tous les évènement de l'univers.

Je ne comprend pas. Pour moi, le repère comobile donne un feuilletage de l'espace-temps sans intersection entre feuilles. Du coup le présent d'un point comobile (y compris sa vitesse, sans laquelle on ne peut parler de son présent(1)) ne contient pas la singularité initiale autrement que comme point limite à distance spatiale infinie. Mais, dès que la vitesse n'est pas comobile, alors j'ai l'intuition que le présent "bascule" et inclu alors la singularité à une distance spatiale non infinie.

A moins que l'on parle du "présent" d'un événement (un point moment) l'union de tous les présents possibles, l'union étant faite sur les vitesses de l'observateur au point-moment, c'est à dire tout ce qui est strictement extérieur aux cônes avant et arrière. Mais une telle définition ne me semble pas très satisfaisante.

Cordialement,

(1) au sens de l'espace 3D orthogonal au q-vecteur vitesse.

[ulyss]

Je ne comprend pas. Pour moi, le repère comobile donne un feuilletage de l'espace-temps sans intersection entre feuilles. Du coup le présent d'un point comobile (y compris sa vitesse, sans laquelle on ne peut parler de son présent(1)) ne contient pas la singularité initiale autrement que comme point limite à distance spatiale infinie. Mais, dès que la vitesse n'est pas comobile, alors j'ai l'intuition que le présent "bascule" et inclu alors la singularité à une distance spatiale non infinie.

A moins que l'on parle du "présent" d'un événement (un point moment) l'union de tous les présents possibles, l'union étant faite sur les vitesses de l'observateur au point-moment, c'est à dire tout ce qui est strictement extérieur aux cônes avant et arrière. Mais une telle définition ne me semble pas très satisfaisante.

Cordialement,

(1) au sens de l'espace 3D orthogonal au q-vecteur vitesse.

J'ai mis en pièce jointe une image pour illustrer la supposition que je faisais précedemment.
Sur ce dessin on peut voir les deux cônes de lumière issus des évènement A et B qui se rejoignent dans le passé. La ligne rouge est la ligne qui relie l'évènement B à la singularité initiale sans être ni une ligne du genre lumière ni une ligne du genre temps.
C'est elle que je qualifiais de ligne du genre espace reliant B à la singularité initiale. Mais d'après ce que vous me dites, CoinCoin et Mmy, cette ligne n'a aucun sens physique.
Donc si je vous suis les lignes du genre espace font forcément parti du "fibré cotangeant" (désolé je ne maîtrise pas vraiment les notions de géométrie différentielle intrinsèque utilisées en RG), c'est cela ?
Ok merci beaucoup de m'avoir éclairé.

[invite040799cb]

Bonjour,

Je vous avoue que je n'ai pas lu tous les post...
Mais si je dois répondre à la question posée je dirais que non. Prenons l'hypothèse que l'univers ne soit pas en expansion. Même dans ce cas précis, l'âge
qu'on lui donnerait serait ni plus ni moins celui de l'univers observable.
En d'autres termes nous ne saurons jamais avec exactitude l'âge de l'univers.

[invite3de65c50]

Bonsoir,

J'aimerais bien savoir, comme tous ceux qui essaient de répondre à la question de l'âge de l'univers, si cet âge est correct.
Mais la question a t-elle vraiment un sens ? Car cela implique que l'univers a été créé à un instant donné.
Je développe mon raisonnement :
De façon générale, l'âge de l'univers est basé sur la taille de l'univers observable, soit environ 13,7 milliards d'années.
Dans les anciens temps, les hommes regardaient l'océan et pensaient que la Terre s'arrêtait à l'horizon. Ils pensaient notamment qu'il y avait une chute d'eau derrière cet horizon.
Personnellement, je pense que nous réagissons de la même manière malgré nos connaissances, mais avec le "temps" en plus. Nous avons un horizon du temps qui nous donne à penser que l'univers a un début parce que nous ne pouvons pas voir plus loin.
Mais rien n'empêche un avant big-bang de plusieurs milliards d'années, voire plus. Et tant qu'on ne le saura pas, on perdra notre temps à essayer de répondre à cette question.

Et s'il n'y avait pas de début ?

[invite3bc71fae]

D'après les théoriciens, s'il y a un avant Big Bang, il n'appartient pas à notre univers, c'est à dire qu'il est de fait inaccessible à l'expérience. Seules des considérations de symétrie mathématique rendent cet autre univers intéressant.
Les expériences réalisées dans notre univers montrent que l'univers a probablement connu un état particulier nommé "singularité".
La singularité n'est pas accessible à nos observations basées sur l'optique car l'univers a connu une époque opaque (les photons étaient coincés).

La définition même du temps autour de la singularité est problématique.
L'avant Big Bang n'est pas intéressant du point de vue physique car toutes les informations qu'il comportait ont probablement été perdues lors de l'évènement nommé "singularité".

[invite75c6b2d6]

Bonsoir,


Mais rien n'empêche un avant big-bang de plusieurs milliards d'années, voire plus. Et tant qu'on ne le saura pas, on perdra notre temps à essayer de répondre à cette question.

Et s'il n'y avait pas de début ?

il existe des théories qui évoquent un pré-univers infini ou univers global ou univers-plasma.
Dans ces théories, on considère que le temps ne s'écoule pas avant le big bang.
Linde parle de fluctuations du vide quantique.
Certaines approches parlent de particules virtuelles "vibrant autour de leur point zéro".
Il indique qu'il n'est pas interdit que par effet tunnel, une fluctuation ait pu créer les conditions pour "lancer" notre univers dont l'horizon photonique est limité quand T = 3000 Kelvins et t = 300 000 ans.
mieux qu'un mauvais résumé, à voir absolument :

http://www.futura-sciences.com/compr...ossier18-1.php


cordialement

[invite3de65c50]

D'après les théoriciens, s'il y a un avant Big Bang, il n'appartient pas à notre univers, c'est à dire qu'il est de fait inaccessible à l'expérience. Seules des considérations de symétrie mathématique rendent cet autre univers intéressant.
Les expériences réalisées dans notre univers montrent que l'univers a probablement connu un état particulier nommé "singularité".
La singularité n'est pas accessible à nos observations basées sur l'optique car l'univers a connu une époque opaque (les photons étaient coincés).

La définition même du temps autour de la singularité est problématique.
L'avant Big Bang n'est pas intéressant du point de vue physique car toutes les informations qu'il comportait ont probablement été perdues lors de l'évènement nommé "singularité".

Cette réponse est très claire, et on peut presque en tirer la conclusion que 13,7 milliards d'années nous séparent du Big-Bang.

Donc, cela pourrait être l'âge de l'univers à condition que la définition de l'univers n'englobe pas tout ce qui est extérieur à cet espace de temps.

En fait, c'est plutôt le définition de l'univers qu'il faudrait peut-être revoir, car celle que je connais ne pose pas de limite.

[invite3de65c50]

il existe des théories qui évoquent un pré-univers infini ou univers global ou univers-plasma.
Dans ces théories, on considère que le temps ne s'écoule pas avant le big bang.
Linde parle de fluctuations du vide quantique.
Certaines approches parlent de particules virtuelles "vibrant autour de leur point zéro".
Il indique qu'il n'est pas interdit que par effet tunnel, une fluctuation ait pu créer les conditions pour "lancer" notre univers dont l'horizon photonique est limité quand T = 3000 Kelvins et t = 300 000 ans.
mieux qu'un mauvais résumé, à voir absolument :

http://www.futura-sciences.com/compr...ossier18-1.php


cordialement

Oui, je suis entièrement d'accord. Autant l'univers peut très bien exister depuis un temps infini avant le big-bang, autant on peut émettre l'idée étrange que le temps ne s'écoulait pas avant.
Cela implique même la possibilité que le Big-Bang est le créateur du temps.

Merci pour le lien sur lequel je vais passer un peu de temps.