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Expansion de l'univers.



  1. #1
    philomuse

    Question Expansion de l'univers.


    ------

    Bonjour

    J'ai une question qui peut paraitre stupide. Là voici!
    Je me souvient qu'un jour j'ai demandé à mon prof. "pourquoi la nuit il fait noir?" (question très intelligente..comme vous l'aurez remarqué) et il m'a répondu que c'était à cause de l'expansion de l'univers, qui à son tour était causée par les trous noirs.

    ..Eh bien comme j'ai arrêté mes cours de science en 2nde, j'aurais bien aimé que quelqu'un me dise si cette réponse est correcte. Et si c'est le cas, m'aide à faire le lien entre ces trois éléments, si possible dans un langage accessible au profane que je suis, car aujourd'hui encore je n'ai toujours pas compris pourquoi la nuit il fait noir.

    Merci

    -----

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  3. #2
    Gloubiscrapule

    Re : Expansion de l'univers.

    Il fait noir car le soleil est caché par la Terre (il passe de l'autre coté), et donc sa lumière n'éclaire plus. Le noir est tout simplement une absence de lumière...
    Rien à voir avec l'expansion de l'univers ou les trous noirs...

    J'espère t'avoir aidé!!
    Quand le sage montre la lune, l'imbécile regarde le doigt...

  4. #3
    philomuse

    Re : Expansion de l'univers.

    Citation Envoyé par Gloubiscrapule Voir le message
    Il fait noir car le soleil est caché par la Terre (il passe de l'autre coté), et donc sa lumière n'éclaire plus. Le noir est tout simplement une absence de lumière...
    Rien à voir avec l'expansion de l'univers ou les trous noirs...

    J'espère t'avoir aidé!!
    Désolé, c'est une mauvaise réponse.

    Moi même je pensais comme toi avant, mais en fait...non!
    Car si la position de la Terre peut intervenir dans la determination de notre champ visible, en revanche elle n'emêche pas la lumière "d'avancer".

    Car tu peux très bien placer une lampe derrier toi, mais même ayant le dos tourné à la source de la lumière, cette lumière ne cesse d'éclairer le champ qui est étendu devant toi.

  5. #4
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Expansion de l'univers.

    Citation Envoyé par philomuse Voir le message
    Bonjour

    J'ai une question qui peut paraitre stupide. Là voici!
    Je me souvient qu'un jour j'ai demandé à mon prof. "pourquoi la nuit il fait noir?" (question très intelligente..comme vous l'aurez remarqué) et il m'a répondu que c'était à cause de l'expansion de l'univers, qui à son tour était causée par les trous noirs.

    ..Eh bien comme j'ai arrêté mes cours de science en 2nde, j'aurais bien aimé que quelqu'un me dise si cette réponse est correcte. Et si c'est le cas, m'aide à faire le lien entre ces trois éléments, si possible dans un langage accessible au profane que je suis, car aujourd'hui encore je n'ai toujours pas compris pourquoi la nuit il fait noir.

    Merci
    Si le ciel est noir, c'est bien sur parce que le Soleil ne diffuse plus sa lumière dans l'atmosphère (Gloubiscrapule). Mais il reste un paradoxe : si l'univers était infini dans le temps et l'espace, et peuplé à l'infini d'étoile, alors quelle que soit la ligne de visée, l'oeil rencontrerait la surface d'une étoile : la voute celeste rayonnerait uniformément à la température moyenne des étoiles de l'Univers, et on aurait un peu chaud sous les bras.

    En Physique classique, il n'y avait que deux solutions, toutes deux insatisfaisantes :

    * soit l'univers n'est pas peuplé à l'infinie d'étoiles, il est spatialement fini. Problème, il n'est pas stable dans ces conditions. Les étoiles de la périphérie n'étant pas attirée par l'extérieur, elle coulent vers le centre, ce qui renforce la densité du système qui continue de s'effondrer et, en un temps fini, tout s'est rassemblé en une sphère unique. IL est donc fini dans le temps aussi, partant d'un état plus étendu.

    * soit l'univers est infini (donc stable, chaque étoile ayant des voisines uniformément répartie autour d'elles) mais n'existe que depuis un temps fini, dans ce cas la lumière des contrées les plus distantes n'a pas eu le temps de nous parvenir (c'est l'intuition d'Edgard Poe). Problème : il faut exlpliquer l'apparition brutale d'une infinité de corps partout au même moment. Et le problème n'est que faiblement résolu si on suppose qu'il est fini mais en effondrement.

    Pour cette raison, il n'y a pas de cosmologie newtonnienne.

    L'Univers statique d'Einstein permet enfin de trouver un solution raisonnable a ce paradoxe : un Univers fini ET stable (hypersphérique) à condition d'ajuster pile poile une constante a priori assez arbitraire (la cte cosmologique).

    La plupart des solutions cosmologiques sont en fait dynamiques, c'est à dire que les distances dans l'univers augmentent ou diminuent dans le temps (dans un sens qu'il reste à mesurer).

    Si l'univers est en contraction depuis un état infiniment étendu, le paradoxe reste ; il est même amplifié parce que la lumière des confins est "blueshiftée" par la contraction des distances (décalée vers la partie 'bleue' c'est à dire la plus énergétique du spectre), d'autant plus que la distance est grande. Dans ce cas là il me semble que l'énergie reçue par unité de surface tend vers l'infini ; en tout cas voila, ce n'est certainement pas ça.

    Si l'univers est en expansion, partant d'une dimension nulle, non seulement il est fini dans le temps et dans l'espace mais la lumière émise par les confins est redshiftée, décalée vers la partie la moins énergétique du spectre : là ça colle, le ciel est noir. Et en gros, voila la solution du paradoxe enfin explicitée.

    Par contre, ça n'a rien à voir avec l'existence des trous noirs . La dynamique de l'Univers dépend de sa densité (entre autre) et le fait que ça s'effondre par endroit en trou noirs ne change rien à la dynamique globale.



    a+
    Parcours Etranges

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    invite64321

    Re : Expansion de l'univers.

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Si l'univers est en expansion, partant d'une dimension nulle, non seulement il est fini dans le temps et dans l'espace mais la lumière émise par les confins est redshiftée, décalée vers la partie la moins énergétique du spectre : là ça colle, le ciel est noir. Et en gros, voila la solution du paradoxe enfin explicitée.
    Cependant, les théories actuellent voient l'univers infini et en expansion, partant d'une singularité de taille et masse infinie... A ce point-là, ce n'est pas de l'expansion (car infini = pas de frontières à repousser) mais de l'éparpillement...

  8. #6
    Coincoin

    Re : Expansion de l'univers.

    A ce point-là, ce n'est pas de l'expansion (car infini = pas de frontières à repousser) mais de l'éparpillement...
    Si, c'est de l'expansion. L'expansion ne veut pas dire "repousser les frontières" comme tu le traduis intuitivement.
    Encore une victoire de Canard !

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  10. #7
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Expansion de l'univers.

    Citation Envoyé par ik4itb Voir le message
    Cependant, les théories actuellent voient l'univers infini et en expansion, partant d'une singularité de taille et masse infinie... A ce point-là, ce n'est pas de l'expansion (car infini = pas de frontières à repousser) mais de l'éparpillement...
    Pour compléter : l'expansion désigne précisément le fait que si tu prends deux points quelconques immobiles l'un par rapport à l'autre et par rapport à l'espace qui les entoure (sans vitesse, ni accélération), leur distance augmente avec le temps. Effectivement, ça se traduit par une dilution du contenu (densité décroissante).

    Sinon, les théories actuelles n'affirment rien sur l'infinité de l'univers par contre elles postulent que l'univers est sans bords (sans frontière) même s'il est fini.

    a+
    Parcours Etranges

  11. #8
    philomuse

    Re : Expansion de l'univers.

    Par contre, ça n'a rien à voir avec l'existence des trous noirs .
    En fait mon idée initiale était la suivante. La nuit il fait noir car la lumière (les photons) est absorbée par les trous noirs.

    Par conséquent, c'est plutôt la place de l'expansion de l'univers qui me paraissait obscur dans ce phénomène. D'autant plus que si :

    l'expansion désigne précisément le fait que si tu prends deux points quelconques immobiles l'un par rapport à l'autre et par rapport à l'espace qui les entoure (sans vitesse, ni accélération), leur distance augmente avec le temps
    alors, dans un Univers de ce type aucune dynamique n'est possible...(et je ne pense pas qu'Einstein croyait à son Univers statique) et donc aucun mouvement..et même pas de trous noirs (..oui je suis très attaché aux trous noirs )
    ...et faites-moi grâce de l'éléphant et de la tortue.

  12. #9
    ursula

    Re : Expansion de l'univers.

    Citation Envoyé par philomuse Voir le message
    alors, dans un Univers de ce type aucune dynamique n'est possible...(et je ne pense pas qu'Einstein croyait à son Univers statique)
    Cet universe n'est pas statique, pourquoi dis-tu que aucune dynamique n'est possible? En plus, Gilgamesh a mis un example afin que tu comprennes. Les points intéressants dans notre universe (galaxies, trous noirs, etc) ne sont pas immobiles mais deplacent les uns par rapport à les autres

    Et comme Gilgamesh dit, sans doute, notre ciel n'est pas noir. Ils sont notres yeux ceux qui ne peuvent pas voir toutes les ondes électromagnétiques. Le ciel serait parfaitement blanc le long de toutes directions si on pourrait voir les micro-ondes.

    Ursula
    Pardonnez-moi mon mauvais français. N'importe quel rectification, je vous remercie.

  13. #10
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Expansion de l'univers.

    Citation Envoyé par philomuse Voir le message
    En fait mon idée initiale était la suivante. La nuit il fait noir car la lumière (les photons) est absorbée par les trous noirs.
    Non, abandonnes cette idée. Les trous noirs n'absorbent que les photons qui franchissent l'horizon. Ils n'obscurcissent pas plus l'arrière plan qu'un caillou de même taille. Les trous noirs étant de section minuscule et regroupé qui plus est dans les galaxies leur contribution a l'extinction de la lumière est absolument négligeable. S'il y a 100 milliards de trous noirs dans la Galalaxie, leur section totalisée ne dépasse pas celle d'une unique étoile, de l'ordre de 1018



    Par conséquent, c'est plutôt la place de l'expansion de l'univers qui me paraissait obscur dans ce phénomène. D'autant plus que si :
    alors, dans un Univers de ce type aucune dynamique n'est possible...(et je ne pense pas qu'Einstein croyait à son Univers statique) et donc aucun mouvement..et même pas de trous noirs (..oui je suis très attaché aux trous noirs )

    Einstein a publié son idée d'Univers hypersphérique statique : bien entendu que c'était sérieux de sa part

    Il est vrai qu'il avait pu se rendre compte par lui même que les solutions des équations d'univers obtenus étaient généralement dynamique, R = f(t), ce que Friedmann lui fera remarquer en 1922, mais l'idée d'un univers dynamique représente une rupture intellectuelle dont tu n'as pas idée. En outre il n'y avait absolument aucun indice observationnel probant à l'époque dans le sens d'un univers dynamique. On ne connaissaient même pas encore la nature des "nébuleuses" (-> galaxies).

    Tu peux lire cette remarquable page pour l'historique de ces découvertes :
    http://luth2.obspm.fr/~luminet/Books/FL.html

    Bon, sinon tu n'as pas bien saisi : "si tu prends deux points quelconques immobiles l'un par rapport à l'autre " ne signifie pas qu'il n'est pas possible aux objets de bouger ! Le mouvement propre est même le cas général : tous les corps de l'univers, à toutes les échelles, orbitent (ou tombent vers) un centre de masse.

    a+
    Parcours Etranges

  14. #11
    deep_turtle

    Re : Expansion de l'univers.

    Bonjour,

    parenthèse parce que le mot n'a pas été lâché, toute cette discussion sur la nuit noire, ça porte le nom de « paradoxe d'Olbers ». Une solution a priori possible (mais qui ne marche pas dans notre Univers), ça serait un ensemble infini d'étoiles distribuées de manière fractale. Même sans expansion, la nuit pourrait rester noire...

    Je ferme la parenthèse !
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

  15. #12
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Expansion de l'univers.

    Citation Envoyé par ursula Voir le message
    Et comme Gilgamesh dit, sans doute, notre ciel n'est pas noir. Ils sont notres yeux ceux qui ne peuvent pas voir toutes les ondes électromagnétiques. Le ciel serait parfaitement blanc le long de toutes directions si on pourrait voir les micro-ondes.

    Ursula
    Oui, tout à fait (mais sa densité d'énergie est faible).

    a+
    Parcours Etranges

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  17. #13
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Expansion de l'univers.

    Citation Envoyé par deep_turtle Voir le message
    Une solution a priori possible (mais qui ne marche pas dans notre Univers), ça serait un ensemble infini d'étoiles distribuées de manière fractale. Même sans expansion, la nuit pourrait rester noire...
    Ah ouais, c'est puissant ça

    a+
    Parcours Etranges

  18. #14
    Quentinus15

    Re : Expansion de l'univers.

    C'est aussi une question de lumières de notre soleil pour nous éclairer, la Terre tourne don cnous n'avons plus de lumière du soleil, hors comme vous l'avez remarqué, la lumière d'autres soleils nous arrive pmais elle n'est pas assez puissante pour nous éclairer, ce qui font les étoiles.

  19. #15
    Garion

    Re : Expansion de l'univers.

    Citation Envoyé par deep_turtle Voir le message
    Bonjour,

    parenthèse parce que le mot n'a pas été lâché, toute cette discussion sur la nuit noire, ça porte le nom de « paradoxe d'Olbers ». Une solution a priori possible (mais qui ne marche pas dans notre Univers), ça serait un ensemble infini d'étoiles distribuées de manière fractale. Même sans expansion, la nuit pourrait rester noire...

    Je ferme la parenthèse !
    Heu, pourquoi donc ? Le fait que ce soit fractal garantit-il qu'il n'y a pas d'étoile sur certaines "lignes" de vision ?

  20. #16
    Coincoin

    Re : Expansion de l'univers.

    Si c'est fractal avec une dimension fractale strictement inférieure à 3, le nombre d'étoiles à une distance donnée ne croît plus assez vite pour commencer la baisse de luminosité.
    Encore une victoire de Canard !

  21. #17
    philomuse

    Re : Expansion de l'univers.

    mais l'idée d'un univers dynamique représente une rupture intellectuelle dont tu n'as pas idée


    N'appelons nous pas "univers dynamique'' la conception de l'univers qui s'oppose à celle des scolastiques?..un univers dont les lois (3) sont établies par Kepler et démontrées par Newton? Et qui pour être très schématique raconte que tous les corps s'attirent mutuellement, et leur vitesse dépend de leur masse et de la distance qui les séparent? Donc il n'ya pas de mouvement absolu, mais un mouvement par rapport à un réferenciel..qui plus est il s'agit d'un mouvement uniformément accéléré. (..découvert en premier par Galilée ensuite par Descartes mais bon...messieurs les Anglais, tirez en dernier ) Et qu'en fin de compte cette théorie n'était possible que dans un univers newtonien?

    Je pense que de la part d'Einstien c'était osé d'imaginer (retourner?) vers un univers statique.
    ...et faites-moi grâce de l'éléphant et de la tortue.

  22. #18
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Expansion de l'univers.

    Citation Envoyé par philomuse Voir le message


    N'appelons nous pas "univers dynamique'' la conception de l'univers qui s'oppose à celle des scolastiques?..un univers dont les lois (3) sont établies par Kepler et démontrées par Newton? Et qui pour être très schématique raconte que tous les corps s'attirent mutuellement, et leur vitesse dépend de leur masse et de la distance qui les séparent? Donc il n'ya pas de mouvement absolu, mais un mouvement par rapport à un réferenciel..qui plus est il s'agit d'un mouvement uniformément accéléré. (..découvert en premier par Galilée ensuite par Descartes mais bon...messieurs les Anglais, tirez en dernier ) Et qu'en fin de compte cette théorie n'était possible que dans un univers newtonien?

    Je pense que de la part d'Einstien c'était osé d'imaginer (retourner?) vers un univers statique.
    Ah non, absolument pas. Tu n'as pas compris ce qu'est l'idée d'expansion et en quoi elle est véritablement surprenante.

    Pour commencer, tu évacue toute matière (au sens très large, masse ou rayonnement) : si tu prend deux point que tu distingue mentalement au sein de cet espace vide, ils s'éloignent l'un deux l'autre. Je te parle bien de point mathématique, pas d'un grain de poussière ou d'un photon. L'espace des coordonnée vois la distance qui sépare n'importe quel point de tel autre qui augmente. Une fois que c'est bien établies mentalement, alors seulement tu remplis ça de matière, avec son mouvement propre, ses effondrement gravitationnels etc ; elle va former des ilots qui s'éloignent des uns autres, indépendamment de leur mouvement propre. Le rayonnement, que tu introduit à son tour, quand à lui, va voir sa longueur d'onde augmenter (redshift).

    a+
    Parcours Etranges

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