Et si l'Univers Était Plat.

[BioBen]

J'aurai jamais pensé à quel point ma signature puisse un jour coller avec la réalité pour mon cas .....

Mais non faut pas dire ca
L'univers peut-être plat et en 3 dimensions euh ....je sais pas prends un livre il est plat et en 3 dimensions. Il ne faut pas s'imaginer plat comme une feuille de papier, mais plutot plat comme une superposisition de feuilles de papiers courbées par endroit (la où il a de la matière), mais globalemnt plate.
Par contre si tu considères une boule de billard elle est à courbure positive.

En esperant que ces images auront put t'aider..
a+
ben
-----

[invite91602429]

Slt et merci à Bioben pour cette explication !!!

L'univers peut-être plat et en 3 dimensions euh ....je sais pas prends un livre il est plat et en 3 dimensions. Il ne faut pas s'imaginer plat comme une feuille de papier, mais plutot plat comme une superposisition de feuilles de papiers courbées par endroit (la où il a de la matière), mais globalemnt plate.
Par contre si tu considères une boule de billard elle est à courbure positive.

En esperant que ces images auront put t'aider..
a+
ben

Effectivement, vu comme ça, c'est plus clair !!!!

Aonir

[invite7b72de50]

D'après ce que j'en sais, l'Univers plat est l'espace temps de Minkowski. J'ai cru comprendre que l'Univers était plat et que ce sont justement les astres et les planètes qui lui donne plus de dimensions ! Les masses courbant l'espace plat, il est logique que celui ci acquiert une troisième dimension. Et si on suit ce raisonnement, il est également logique que l'espace soit plat non ?

[BioBen]

D'après ce que j'en sais, l'Univers plat est l'espace temps de Minkowski. J'ai cru comprendre que l'Univers était plat et que ce sont justement les astres et les planètes qui lui donne plus de dimensions ! Les masses courbant l'espace plat, il est logique que celui ci acquiert une troisième dimension. Et si on suit ce raisonnement, il est également logique que l'espace soit plat non ?

Non. Il faut différencier la forme globale de l'univers de sa forme locale.
Il se courbe localement (en présence d'energie). Mais sa forme globale n'est pas connu.
Elle peut etre hyperbolique, plate ou sphérique.
L'espace-temps de Minkowski est toalement plat, l'energie ne le courbe pas.
a+
ben

[invite6f044255]

peut-etre qu'un petit resume s'impose!!

Nous vivons dans un espace a 3 dimensions qui est quasi-euclidien (on n'est pas encore completement sur), c'est-a-dire que notre univers est plat, et que la geometrie euclidienne s'y applique tres bien.
Maintenant, l'espace-temps est a 4 dimensions (on rajoute le temps) et si la partie spatiale de cette espace temps est euclidien, on appelle l'espace-temps minkowskien.

Pour essayer de bien comprendre la difference, descendons de 3D a 2D: une feuille de papier posee sur une table (non corbee, non chiffonne, non machouillee, etc...) represente un espace plan a 2D. En revanche, si je prends un ballon (que je consider comme une surface), il n'est pas euclidien, il n'est pas "plat", il est "courbe" (courbure positive). De meme qu'une selle de cheval. (courbure negative)
La question est donc de savoir si notre univers est plat ou courbe. Ca se fait en calculant differentes contributions a la densite d'energie de l'univers. Si on trouve omega=1, alors l'univers est plat. Si omega est different de 1, alors l'univers est courbe.

Donc les concepts de "nombre de dimensions" et de "platitude" n'ont rien a voir. e peux avoir un espace a 15 dimensions plat et un espace a 1 dimension courbe (un lacet par exemple).

Juste pour finir, dire que notre espace est plat ne veut pas dire qu'il ne peut pas etre localement courbe, comme au voisinage d'une etoile ou de tout corps massif. Mais ce sont juste des courbures locales. Imaginez un gateau, sa surface est globalement plate, meme s'il y a des irregularites (locales).

Juste pour finir (bis), connaitre la platitude ou courbure (positive ou negative) de l'univers est tres important, puisque cela permet de connaitre le destin de l'univers (voir equations de Friedmann), c'est-a-dire une expansion infinie, ou bien un big-crunch, etc....

[invite91602429]

Slt !
Ayant lu et relu tte les données du problèmes, j'en suis arrivé à ce que l'on peut appeler une conclusion simpliste et dérisoire. Ayant lu qqpart que l'Univers s'étend DE LA MEME MANIERE DANS TOUS LES SENS, j'en ai conclu que l'Univers ressemble davantage à une sphère ( qui gonfle comme un ballon ) plutôt que de forme plate ( il ne s'étendrait dans ce cas que selon un plan ). Avez vous des arguments qui peuvent affiner ( ou infirmer, le cas échéant ) cette proposition ?

Merci !

Aonir

[invite8c514936]

Avez vous des arguments qui peuvent affiner ( ou infirmer, le cas échéant ) cette proposition ?

oui, tu confonds deux choses : la géométrie (le fait que ce soit plat ou pas) et le nombre de dimensions. Le plan peut s'étendre dans toutes ses dimensions (au nombre de 2) et quand on dit "l'Univers est plat", on ne veut pas dire qu'il ne s'expand que dans 2 dimensions ! C'est une analogie pour dire "l'univers s'expand en trois dimensions de la même manière qu'un plan s'expand dans 2 dimensions"...

Ayant lu qqpart que l'Univers s'étend DE LA MEME MANIERE DANS TOUS LES SENS, j'en ai conclu que l'Univers ressemble davantage à une sphère

même remarque, dans l'analogie de la sphère, ce n'est que la surface qui compte, on veut parler de l'expansion de la surface de la sphère, pas de l'expansion du ballon dans l'espace 3D (je n'aime pas du tout cette analogie d'ailleurs, elle est très trompeuse).

[invite91602429]

De toute manière, je ne pensais pas que cette hypothèse soit bonne ..... Merci deep_turtle !


Aonir

[invite4793db90]

Salut,

sur le site de ciel & espace, il y a un article sur l'expérience archéops.

Extrait:

C'est comme un soufflé tarabiscoté qui retombe. Après avoir envisagé des géométries complexes pour l’univers, à l’image d’une selle de cheval (une hyperbole) ou d’un beignet (un tore), les cosmologistes le voient tout bonnement comme une feuille. Non pas que notre monde soit à deux dimensions, mais parce que la lumière s’y propage en ligne droite, comme dans un plan… En somme, un retour à la banale géométrie d’Euclide (IIIe siècle av. J.-C.), enseignée à l’école primaire. Un simple plan, où la somme des angles d’un triangle est 180°.
Ce résultat était dans l’air du temps. Il vient d’être confirmé et précisé grâce au ballon cosmologique du Cnes, Archéops, qui a emporté le 7 février 2002 un télescope très sensible à une altitude de 33 km, là où les émissions parasites sont rares. “Avec les expériences précédentes (1), nous étions en mesure d’annoncer que l’espace est plat, à 10 % près. Aujourd’hui, nous pouvons l’affirmer à 2 % près”, explique Yannick Giraud-Héraud, du laboratoire de physique corpusculaire et de cosmologie du Collège de France.

Cordialement.

[invite8c514936]

Je suis un peu surpris par les 2% cités par Giraud-Héraud. Sur le dernier papier disponible d'Archeops (astro-ph/0411633) la situation sur les incertitudes est moins claire : ils ajustent un parametre de normalisation global pour que leurs observations soient en accord avec le résultat "standard" de WMAP...

Pour les incertitudes sur les paramètres cosmologiques de WAMP, la figure 1 de astro-ph/0310723 est assez instructive. Ce papier présente une analyse combinée des données de WMAP avec celles de SDSS (Sloan Digital Sky Survey, le résultat d'une campagne d'observations systématiques de galaxies). En particulier la question de ce que dit WMAP tout seul est abordée, c'est intéressant.

[invite3f97b78c]

J'ai une petite question, pourrions nous, avec nos moyens techniques et la profondeur de mesure que l'univers observable nous offre, faire la différence entre un univers plat euclidien et un univers hypersphérique possédant un rayon de courbure incommensurablement grand mais pas infini.

Certains doivent penser que je suis un obsédé de l'hypersphère mais cette géométrie me semble plus naturelle que les autres, c'est surtout la sphère qui prédomine dans l'univers, planète, étoile, dans le genre aplatie la galaxie ...

Remarque d'ailleurs, si l'infini existe, il n'y aurait plus de différence entre ces deux géométries pour l'univers, mais l'infini pour moi n'existe pas en physique.

Cordialement

Pascal

[inviteba0a4d6e]

Remarque d'ailleurs, si l'infini existe, il n'y aurait plus de différence entre ces deux géométries pour l'univers, mais l'infini pour moi n'existe pas en physique.

Cordialement

Pascal

Salut

Même si ce n'est qu'une conviction personelle, l'Univers est infini, et notre "portion" Cosmos (plat, à courbure positive ou négative, sphérique ou hyper-sphérique comme tu le soulignes - je pencherais plus pour le "sphérique à 4D" mais bon...) fait partie (parmi d'autres "portions" cosmos) de l'Univers...

[invite8c514936]

J'ai une petite question, pourrions nous, avec nos moyens techniques et la profondeur de mesure que l'univers observable nous offre, faire la différence entre un univers plat euclidien et un univers hypersphérique possédant un rayon de courbure incommensurablement grand mais pas infini.

Clairement non on ne peut pas, et on ne pourra jamais : ces deux situations peuvent être rendues arbitrairement proches au niveau observationnel, en faisant tendre la courbure vers zéro, si bien que même si une mesure plat (aussi précise qu'elle soit) est compatible avec un Univers plat, elle le sera aussi avec certains modèles courbes (ayant une courbure minuscule).

C'est toute la question de déterminer expérimentalement qu'une grandeur continue est rigoureusement nulle : on ne peut pas...

[invite09c180f9]

Oui enfin...je pensais pas avoir à rappeler que la Terre est ronde

Salut,
justement non, la Terre n'est pas tout à fait ronde!! Elle est un peu applatie aux pôles!! Justement ce fut un grand débat entre francais et anglais! Les francais (excepté 3 dont Voltaire il me semble) pensaient qu'elle était étirée aux pôles, en revanche les anglais la pensaient applatie, comme nous le savons maintenant elle est belle et bien applatie aux pôles!!

[invite09c180f9]

Pour ce qui est de la possibilité d'un Univers plat il me semble que c'est un peu plus compliqué que çà!! Selon la théorie des membranes (qui me semble bien se défendre!!), reliée à celle des cordes, notre Univers serait compris dans l'une d'entre elles!! Mais également notre Univers évolurait dans 10 dimensions, lui-même compris donc dans une Brane (elle même dans une 11ième dimension ???)!! Dans ce cas là il est difficile de penser à un Univers "simplement plat"??!!!

[BioBen]

Mais également notre Univers évolurait dans 10 dimensions,

Je crois que la théorie M se base plutot sur 11 dimensions ...

[Thioclou]

Bonjour,

.................
Remarque d'ailleurs, si l'infini existe, il n'y aurait plus de différence entre ces deux géométries pour l'univers, mais l'infini pour moi n'existe pas en physique.

Cordialement

Pascal

Si l'infini n'existe pas en physique, alors le zéro n'existe pas non plus : ce n'est qu'un choix de paramètres (exemple; un plan a un rayon de courbure infini et donc une courbure nulle).

[invitefef87329]

Salut! heu... désolé pour les paragraphes (trouvé sur le net)

"La courbure de l'espace en un point donné est directement liée à la quantité de matière qui s'y trouve. D'un point de vue global, il existe en conséquence un lien mathématique entre la courbure de l'Univers et le paramètre de densité ρ. Les travaux d'Alexandre Friedmann ont mis en évidence une valeur particulière de la densité de l'Univers qui définit la limite entre les trois types possibles. Elle est appelée densité critique et notée ρc. "
"Les modèles de Friedmann ont dominé la pensée cosmologique du XXe siècle et la mesure de la densité réelle de l'Univers a été et reste l'un des grands enjeux de l'observation astronomique. Des observations de la fin des années 1990, en particulier des mesures précises du rayonnement fossile, ont néanmoins montré que ces modèles étaient trop simplistes. Nous y reviendrons, mais notons déjà qu'à l'heure actuelle la densité réelle est estimée à 30 pour cent de la densité critique. Un autre facteur encore mal déterminé, la constante cosmologique ou une énergie sombre, fournit néanmoins les 70 pour cent nécessaires pour rendre l'Univers plat ou légèrement ouvert. "


Voila! quelqu'un peut m'expliquer ce qu'est la densité critique et comment (ou pourquoi) ce fait-il que la densité est estimé à 30??

Et une autre chose, je croyais que les mesures d'un certain satellite grace au décalage vers le rouge, avait prouvé que l'univers est sphérique. Mes souvenirs sont-ils bon?!

merci a+

[BioBen]

Voila! quelqu'un peut m'expliquer ce qu'est la densité critique et comment (ou pourquoi) ce fait-il que la densité est estimé à 30??

30%, c'est matière/energie ordinaire + matière noire.
Les 70% que l'on estime mal, c'est l'energie noire.
D'après les dernière mersures la valeur de est 1.02 +/- 0.02, c'est à dire soit plat (1.00) soit légerement courbé (>1.00).

FAis une recherche sur le forum il y a plusieurs fils la dessus.

[invite09c180f9]

Je crois que la théorie M se base plutot sur 11 dimensions ...

Salut,
en fait je me demandé (dans cette théorie M) si la 11ième dimension était celle où évoluée les menbranes, ou bien si c'était notre Univers qui évoluait dans 11 dimensions??!!!
J'avoue que la conception de tant de dimensions peut parraître assez abstraite...!!!

[invite91602429]

Slt !

Salut,
en fait je me demandé (dans cette théorie M) si la 11ième dimension était celle où évoluée les menbranes, ou bien si c'était notre Univers qui évoluait dans 11 dimensions??!!!
J'avoue que la conception de tant de dimensions peut parraître assez abstraite...!!!

Je dois admettre qu'une feuille avec 11 dimensions (même avec dix enroulées !!!!!) ne me paraît pas vraiment possible...

[Gilgamesh]

Les 11 dimension de la théorie des supercordes c'est

3 grandes dimensions déroulées
7 petites dimensions enroulées (ou transverses)
1 dimension de temps

a+

[Garion]

Les 11 dimension de la théorie des supercordes c'est

3 grandes dimensions déroulées
7 petites dimensions enroulées (ou transverses)
1 dimension de temps

a+

Deux petites questions de néophytes :

Serait-il possible que certaines de ces dimensions enroulées soit déroulées en d'autres endroits de l'univers et vice-versa ?

Ne devrait-on pas avoir des dimensions "plus ou moins" déroulée/enroulée ?

Merci d'avance.

[invite09c180f9]

Les 11 dimension de la théorie des supercordes c'est

3 grandes dimensions déroulées
7 petites dimensions enroulées (ou transverses)
1 dimension de temps

a+

Salut,
justement il me semblait plutôt qu'il n'y avait que 6 petites dimensions enroulées.. ..et une 11 ième??!!!

[Mash]

Donc techniquement si je comprend bien, un univers plat signifie simplement que les dimensions sont linéaire et ne sont pas courbe. Un cube est plat puisque les dimensions sont linéraire alors que la surface d'une sphère possède des dimensions courbes. Ai-je bien compris?

[invite729bea7a]

Voila! quelqu'un peut m'expliquer ce qu'est la densité critique??
Et une autre chose, je croyais que les mesures d'un certain satellite grace au décalage vers le rouge, avait prouvé que l'univers est sphérique. Mes souvenirs sont-ils bon?!

Voila, en fait la densité critique a été décrite par le mathématicien russe Friedmann qui proposa une solution générale homogène et isotropes des équations d'Einstein.Le modèle d'expansion de l'univers peut être assimilé à une compétiton entre l'expansion qui disperse la matière et la gravité qui s'y oppose et rassemble la matière. Il existe une densité critique de l'ordre de 10-29g/cm3 à 5*10-30g/cm3 soit 3 atomes d'hydrogène pour un volume de 1000 litres.Selon que la densité de l'univers sera ou non supérieure à cette densité crtique cellui-ci s'effondrera sur lui même au bout d'un certain tps (big crunch) ou continuera son expansion éternellement
Si la densité est égale à la valeur critique,l'univers est plat,la géométrie euclidienne et l'expansion éternelle mais avec un taux de + en + faible finissant par s'annuler.
Le décalage vers le rouge ou effet Doppler n'indique en rien que notre univers est sphérique mais permet de connaitre le temps de la révolution orbitale de certains astres. Cela permet en outre de remarquer la présence de trous noirs.

[invite6f044255]

Donc techniquement si je comprend bien, un univers plat signifie simplement que les dimensions sont linéaire et ne sont pas courbe.

Oui! C'est ca!!

Un cube est plat puisque les dimensions sont linéraire alors que la surface d'une sphère possède des dimensions courbes. Ai-je bien compris?

Je ne suis pas sur que l'exemple du cube soit particulierement bien choisi (car sujet a confusion), mais je pense que tu as compris.

[Gilgamesh]

Le décalage vers le rouge ou effet Doppler n'indique en rien que notre univers est sphérique mais permet de connaitre le temps de la révolution orbitale de certains astres. Cela permet en outre de remarquer la présence de trous noirs.

C'est un peu... elliptique exprimé comme ça.

Le redshift cosmologique, résultant de l'expansion est de nature fondamentalement distinct de l'effet Doppler proprement dit et de l'effet Einstein.

Un rayonnement se décalle vers le bleu ou le rouge :

soit parce que l'expansion l'éloigne de nous selon un taux de proportionalité qui augmente quand la distance croit (la longueur d'onde varie tout le long du trajet) -> redshift

soit parce que le corps émetteur possède une vitesse propre (la longueur d'onde est décallée une fois pour toute ; elle subit en plus et indépendamment de cela les effets de l'expansion) -> redshift ou blueshift

soit parce que la lumière est émise du fond d'un puit de gravité intense et garde les séquelles de l'énergie dépensée pour le franchir (même remarque que précédemment) -> redshift





salut
-.-.-

[Gilgamesh]

Deux petites questions de néophytes :

Serait-il possible que certaines de ces dimensions enroulées soit déroulées en d'autres endroits de l'univers et vice-versa ?

Ne devrait-on pas avoir des dimensions "plus ou moins" déroulée/enroulée ?

Merci d'avance.

Localement bien sûr on peut imaginer que de grandes dimensions déroulées se replient. Non seulement on l'imagine mais on le prédit : ce sont les trous noirs.

L'inverse est plus exotique, physiquement parlant. Une dimension enroulée dont le diamètre devient grand à un endroit donné, cela signifit un "monde parallèle" macroscopique et là, il faut s'entendre sur les relations qu'entretient la matière (les particules du Modèle Standard) avec l'espace.

Si la matière est libre de se balader dans toutes les dimensions alors il est impossible de soutenir que les dimensions enroulées puissent acquérir couramment de grand diamètre car on les verraient, au moins par des effets locaux décelables à distance.

Une dimension suplémentaire ça signifit qu'en plus de pouvoir se mouvoir en haut/en bas - devant/derrière - à gauche/à droite la matière puisse se déplacer.... flip/flop appelons ça comme ça. Et si la matière en est capable, pourquoi pas la lumière ? Donc on verrait selon l'axe "flip/flop" en regardant dans une certaine direction. Or on ne voit rien de tel.

Donc non. Expérimentalement, on voit qu'il n'y a dans tout l'Univers que 3 dimensions accessibles courament.

Par contre, on peut fort bien imaginer des dimensions qu'on appelle transverses. Elles sont inaccessible a la matière et à la lumière. En théorie des cordes, elles sont inaccessible autrement dit au cordes ouvertes, qui restent collées par leurs deux extrémitées à un monde spatial N=3+6. On imagine possible au moins une dimension suplémentaires accessible seulement aux cordes fermées dont l'unique exemplaire serait le graviton (du moins c'est la seule qu'on serait bien aise de pouvoir évacuer dans ce monde parallèle, ça expliquerait l'insigne faiblesse de l'interaction qu'il médie). Cette dimension étant innaccessible au sens courant, elle peut être aussi grande que l'on veut. Elle formerait ce que les théoricien des cordes appellent "The Bulk" traduisible en français par "le Fond".

Mais qu'elle soient enroulées ou transverses, la grandeur de ces dimension a un effet physique crucial. Du moins, nuançons : c'est pour l'unique motif que l'on a besoin de leur présence qu'on prédit ces inobservables. Aussi ne prédit-on rien de plus exotique que ce qui est nécessaire. Les lois physiques observables sont reliées par la théorie à la taille de ces dimensions.

Or, l'hypothèse maîtresse, très bien soutenue par l'observation, c'est que l'Univers possède les mêmes lois physiques partout. Au moins macroscopiquement. On peut imaginer des fluctuation de volume de ces dimensions mais on n'envisage pas de domaines macroscopiques au sein desquels la taille moyenne des dimension differerait de celle qu'elles possèdent dans notre entourage immédiat. Sinon, cela signifirait que certains domaines de l'Univers présenteraient des particules (électron, quarks...) plus lourdes ou plus légères que celles qu'on mesure dans les accélérateurs, et des intensité de forces différentes. Bref, que les lois fondamentales de l'Univers varieraient de place en place. Et cela qu'on fasse varier les dimensions enroulées ou transverses.

Donc, tant qu'elles ne sont pas observables directement et tant que l'hypothèse cosmologique (Univers est homogène et isotrope) reste valable, la taille des petites dimensions fait partie des constantes l'Univers.

(Si elles existent bien sûr).


salut
++++

[invite91602429]

Slt
Si je reprend l'hypothèse des trous noirs, ça voudrait dire que chaque trou noir est une dimension
j'crois que je viens d'écrire une bêtise, là .....
La deuxieme hypothèse est interressante, mais elle me semble bien compliquée...

Aonir