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Expansion de l'univers et la notion de référentiel



  1. #1
    justine&coria

    Expansion de l'univers et la notion de référentiel


    ------

    Bonjour à tous,

    Une petite question me trotte dans l'esprit : la relativité restreinte dit que rien ne va plus vite que la vitesse de la lumière.

    L'expansion de l'univers fait que certains objets semblent s'éloigner à une vitesse plus grande que c, mais ça ne viole pas les principes de la relativité parce que c'est en fait l'espace-temps qui s'expand.

    Mais ma question est celle-ci : comment l'expansion se traduit-elle en relativité restreinte (par exemple) où il "faut" choisir un référentiel pour faire les calculs :

    - si on choisit un référentiel comme on le fait "toujours" (un référentiel qui ne tient pas compte de l'expansion) , alors dans un tel référentiel, certains objets vont nécessairement plus vite que la lumière !!

    -alors, me direz-vous, il faut choisir un référentiel qui "gonfle" avec l'espace-temps. Dans un tel référentiel, rien ne va plus vite que la lumière. Sauf qu'un autre problème se pose : tout devient petit dans un tel référentiel, les objets "liés" (ne subissant pas l'expansion) se rapprochent etc.

    - ou alors, est-ce que la notion de référentiel devient "locale" : on ne peut parler de référentiel que pour un ensemble d'objets dont les interactions les empêchent de subir l'expansion ?

    Voilà : ma question se résume donc à celle-ci : comment parler de référentiel dans un univers en expansion ?

    Merci d'avance pour vos éclairements.

    -----

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  3. #2
    physeb

    Re : Expansion de l'univers et la notion de référentiel

    Citation Envoyé par justine&coria Voir le message
    Mais ma question est celle-ci : comment l'expansion se traduit-elle en relativité restreinte (par exemple) où il "faut" choisir un référentiel pour faire les calculs :
    Pourquoi vouloir utiliser le cadre de la relativité restreinte alors qu'il est inaproprié? Utilises-tu un formalisme probabiliste pour décrire le mouvement d'une fusée? Je sais ma question est très fortement exagérée car la relt restreinte n'est pas tout à fait aussi éloigné de la relat restreinte

    Citation Envoyé par justine&coria Voir le message
    - si on choisit un référentiel comme on le fait "toujours" (un référentiel qui ne tient pas compte de l'expansion) , alors dans un tel référentiel, certains objets vont nécessairement plus vite que la lumière !!
    Non car on utilise un référentiel dit comobile, qui est le référentiel "physique".


    Citation Envoyé par justine&coria Voir le message
    -alors, me direz-vous, il faut choisir un référentiel qui "gonfle" avec l'espace-temps. Dans un tel référentiel, rien ne va plus vite que la lumière. Sauf qu'un autre problème se pose : tout devient petit dans un tel référentiel, les objets "liés" (ne subissant pas l'expansion) se rapprochent etc.
    Bah non, le système Terre-Lune ne ressent pas les effets de l'expansion et pourtant il n'y pas de collision en vue bien au contraire.


    Citation Envoyé par justine&coria Voir le message
    - ou alors, est-ce que la notion de référentiel devient "locale" : on ne peut parler de référentiel que pour un ensemble d'objets dont les interactions les empêchent de subir l'expansion ?
    Pas tout à fait compris , mais je pense que tu veux dire qu'il y a un ref particulier pour faire la physique habituelle, alors il s'agit du referentiel comobile.

    Citation Envoyé par justine&coria Voir le message
    Voilà : ma question se résume donc à celle-ci : comment parler de référentiel dans un univers en expansion ?

    Merci d'avance pour vos éclairements.
    Avec la relativité générale, on ne fait pas de cosmologie avec la relat restreinte

  4. #3
    justine&coria

    Re : Expansion de l'univers et la notion de référentiel

    Donc si j'ai bien compris, la théorie de la relativité restreinte est fausse, tout comme le principe de Newton est faux, c'est ça ?
    Bien sûr, il y a de nombreux cadres où ces théories s'appliquent, mais dans "l'absolu", elles sont incorrectes : c'est ce que tu me dis ? J'avais toujours pensé que la relativité restreinte n'était pas réfutée à ce jour, d'où ma question.
    Parce que théoriquement, on peut utiliser la mécanique quantique pour décrire le mouvement d'une fusée : c'est certes inutile, voire infaisable, mais pas faux.

    Et en ce qui concerne le référentiel comobile (dont j'ai lu quelques petites choses dans la FAQ), c'est donc un référentiel qui "gonfle" avec l'espace-temps, un référentiel lié à la trame de l'espace-temps, si j'ai bien compris.
    D'où ma question : dans un référentiel qui grandit avec l'expansion, les éléments qui ne subissent pas l'expansion se rapprochent dans un tel référentiel : ça m'a l'air complètement logique, mais tu me réponds par un simple "non" sans donner d'explication.
    Une règle de 20cm a pour longueur 1 dans un référentiel où l'unité est 20cm, et a pour longueur 1/2 dans un référentiel où l'unité est 40cm.
    Où est mon erreur ?

    Cordialement.

  5. #4
    Coincoin

    Re : Expansion de l'univers et la notion de référentiel

    Salut,
    Donc si j'ai bien compris, la théorie de la relativité restreinte est fausse, tout comme le principe de Newton est faux, c'est ça ?
    Si on veut. C'est simplement que la relativité restreinte ne prend pas en compte la gravitation. C'est la relativité générale (qui englobe la relativité restreinte) qui le fait. Or l'expansion de l'univers est un phénomène décrit par la relativité générale, mais pas par la la relativité restreinte.

    dans un référentiel qui grandit avec l'expansion, les éléments qui ne subissent pas l'expansion se rapprochent dans un tel référentiel : ça m'a l'air complètement logique
    Oui, c'est vrai. Mais en quoi est-ce gênant ? La vraie distance à considérer au final est la "distance physique", pas la "distance comobile".
    La relativité générale se prête à toutes sortes de changements de coordonnées, mais il ne faut pas non plus toujours y attacher un grand sens physique.
    Encore une victoire de Canard !

  6. #5
    physeb

    Re : Expansion de l'univers et la notion de référentiel

    Citation Envoyé par justine&coria Voir le message


    D'où ma question : dans un référentiel qui grandit avec l'expansion, les éléments qui ne subissent pas l'expansion se rapprochent dans un tel référentiel : ça m'a l'air complètement logique, mais tu me réponds par un simple "non" sans donner d'explication.

    Cordialement.
    Désolé, en fait ce n'est pas que j'ai répondu par un simple non c'est juste que j'avais mal compris (pas suffisament réfléchit et fait attention à ce que tu avais écris) mille excuses

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    physeb

    Re : Expansion de l'univers et la notion de référentiel

    Oui, quand j'ai dis que le référentiel comobile était le référentiel physique je suis allez un peu loin. Ce que je voulais dire c'est que c'est dans ce référentiel qu'on peut mesuré la vitesse physique relative de deux objets. C'est juste celà.

    J'étais vraiment fatigué hier.

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  10. #7
    justine&coria

    Re : Expansion de l'univers et la notion de référentiel

    Citation Envoyé par Coincoin Voir le message
    Salut,
    Oui, c'est vrai. Mais en quoi est-ce gênant ? La vraie distance à considérer au final est la "distance physique", pas la "distance comobile".
    La relativité générale se prête à toutes sortes de changements de coordonnées, mais il ne faut pas non plus toujours y attacher un grand sens physique.
    D'accord, merci, mais c'est justement le sens de ma question. Si j'ai bien compris :
    - Pour étudier le système Terre-Lune (qui ne subit pas l'expansion), c'est la distance physique qui compte.
    - Mais pour étudier le système {Terre, étoile aux confins de l'univers}, alors c'est la distance comobile qu'il faut utiliser (pour ne pas avoir des vitesses supérieures à c).

    N'y a-t'il pas un problème ?

  11. #8
    Coincoin

    Re : Expansion de l'univers et la notion de référentiel

    http://forums.futura-sciences.com/post217509-6.html
    Deep a tout bien expliqué dans la FAQ.
    Encore une victoire de Canard !

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