La loi de Hubble

[julien_4230]

Bonjour,

En très bref résumé, qu'est-ce que la loi Hubble et quel est son unique but ?
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[erik]

La loi de Hubble à pour but, comme toute les lois de la physique, de décrire ce que l'on observe.

Ici l'observation est : plus une galaxie est lointaine plus elle semble s'éloigner rapidemment de nous (c'est du à l'expansion de l'univers).
La loi de Hubble indique que v=Hxd, avec v la vitesse de la galaxie en km/s, d sa distance en Mégaparsec, et H la constante de Hubble.

Erik

[Antikhippe]

Google est ton ami !

http://www.ac-dijon.fr/pedago/Astron...ble/Hubble.htm

Et en plus compliqué : http://jac_leon.club.fr/PhyContempor...gie/cosmo1.htm

[julien_4230]

L'Univers se dilate petit à petit, statistiquement, jusqu'à ce qu'elle soit critique. Ensuite elle se "recomprimera" au même point d'origine : le centre de l'Univers.

=> loi Hubble réprimée car H n'a pas la même valeur, à moins qu'il prenne une valeur opposée...

[A voir en vidéo sur Futura]

[deep_turtle]

Houla... doucement... Je reprends tes points un par un, désolé si ça fait un peu "correction de copie", mais tu dis plusieurs choses fausses ici...

L'Univers se dilate petit à petit, statistiquement

pourquoi "statistiquement" ?

jusqu'à ce qu'elle soit critique

Que quoi soit critique ? PAs la densité en tout cas, car si la densité n'est pas critique pour commencer elle ne le devient jamais.

.Ensuite elle se "recomprimera"

ça c'est ce qu'on croyait il y a 10 ans, maintenant la vision que donne la cosmologie est toute différente.

au même point d'origine

Il n'y a pas de "point d'origine" dans le Big-Bang. Le big Bang a eu lieu partout !

le centre de l'Univers.

Et l'Univers n'a pas de centre, pour finir...]

[julien_4230]

pourquoi "statistiquement" ?

sûrement

Que quoi soit critique ?

Pardon je me suis mal exprimé, jusqu'à ce que la gravitation universelle soit critique. Cependant c'est Einstein qui l'a dit, pas moi.

ça c'est ce qu'on croyait il y a 10 ans, maintenant la vision que donne la cosmologie est toute différente.

C'est vrai ? Dans ce cas pourquoi certains mathématiciens en parlent ?

Il n'y a pas de "point d'origine" dans le Big-Bang. Le big Bang a eu lieu partout !

Je veux dire le point où a commencé le Big Bang, si tu préfères.

Et l'Univers n'a pas de centre

Si l'Univers se dilate, il se dilate à partir d'un point, comme une sphère... En fait c'est come si l'Univers était une sphère géante situé dans le vide.
Selon moi, ça me parrait étrange. J'ai du mal à imaginer le vide total.

[julien_4230]

désolé si ça fait un peu "correction de copie",

Pas de problème, je suis là pour apprendre, comprendre, me corriger et discuter.

[BioBen]

Pas de problème, je suis là pour apprendre, comprendre, me corriger et discuter.

T'inquiète j'y ait eu droit moi aussi (et j'y ai toujours droit d'ailleurs, mais ca me fait apprendre tellement de choses que je me plains pas lol)

Pardon je me suis mal exprimé, jusqu'à ce que la gravitation universelle soit critique. Cependant c'est Einstein qui l'a dit, pas moi.

Non, Einstein a jamais dit ca Si la densité de matière/energie de l'univers est superieure à une certaine densité critique que l'on trouve grace aux équations de la relativité générale, alors on peut montrer que la force qui va "l'emporter" sera la force de gravtation d'où un big crunch. Néanmoins dans les modèles actuels le big crunch a été obulié (en s'appuaynt sur les observations bien sûr) au profit d'une expansion accélérée qui dilattera notre univers au fur et à mesure, les amas de galxies, puis les galaxies, puis les systèmes solaire puis les planètes puis les atomes pour finir dans un univers froid et ultra-dilaté.

C'est vrai ? Dans ce cas pourquoi certains mathématiciens en parlent ?

Parce que les mathématiciens ne sont pas physiciens et donc si ils veulent un univers en forme de tortue qui subit un big crunch, bah ils configurent leur équations pour que ce soit comme ca

Je veux dire le point où a commencé le Big Bang, si tu préfères

Bon alors normalement il faut faire confiance à deep_turtle et éviter de le contredire. Le big bang n'a pas eu lieu en "un point" il a eu lieu PARTOUT pour la simple et bonne raison que si tu regardes à doite, a gauche, devant derriere, au nord est,....tu vois que dans toutes les directions si tu regardes à 14milliard d'années lumières, l'univers était ultra chaud et dense, c'est le big bang, qui a donc eu lieu partout

On devrait parler de dilatation de l'univers plus que d'expansion pour mieux faire comprendre...

Si l'Univers se dilate, il se dilate à partir d'un point, comme une sphère... En fait c'est come si l'Univers était une sphère géante situé dans le vide.
Selon moi, ça me parrait étrange. J'ai du mal à imaginer le vide total.

Va voir la FAQ de deep.
1/ le big bang n'est pas un point
2/ Pourquoi serait-ce une sphère à l'origine ?
3/ Il n'a aps de centre, au mieux tu peux déféinir le centre de l'univers observable (toi).

Benjamin

[julien_4230]

Bien bien bien c'est très intéressant comme discussion.

Donc, il y aurait plusieurs points de vue sur l' "aspect" de l'Univers ? Pourquoi les mathématiciens (tout du moins ceux que je connais) affirment que l'Univers est une sphère dont il y a évidemment une origine ?

J'ai été mal compris : lors du Big Bang, l'Univers s'est crée à partir d'un et un seul point, qu'on va nommer O, et à partir de O vint une sphère que groissit au fur et à mesure du temps (d'où la dilatation) et cette sphère est l'Univers. Maintenant, pourquoi une sphère ? Les mathématiciens l'ont dit, mais vous semblez ne pas être d'accord.

Certainement plusieurs hypothèses sont possibles.

[BioBen]

Donc, il y aurait plusieurs points de vue sur l' "aspect" de l'Univers ? Pourquoi les mathématiciens (tout du moins ceux que je connais) affirment que l'Univers est une sphère dont il y a évidemment une origine ?

Les mathématiciens ne sont pas des physiciens !
On ne connait aps encore la forme de 'lunivers. Selon les denrieres mesure, il serait plat (globalement) ou très faiblement sphérique (grand rayon de courbure).

J'ai été mal compris : lors du Big Bang, l'Univers s'est crée à partir d'un et un seul point, qu'on va nommer O,

Lis mon message précédent. Le big bang n'est pas un seul point. Ca n'est pas un phénomène localisé, il a eu lieu partout, sous tes pieds, à mulhouse, sur jupiter, sur sirius, ...

et à partir de O vint une sphère que groissit au fur et à mesure du temps (d'où la dilatation) et cette sphère est l'Univers.

Pourquoi une sphère ??????? On ne connait pas (encore) la forme de l'univers.

Maintenant, pourquoi une sphère ? Les mathématiciens l'ont dit, mais vous semblez ne pas être d'accord.

Et bien les observations faites par les astrophysiciens et cosmologistes nous disent que pour l'instant on en sait rien ! Les mathématiciens ne sont pas des physiciens, recopie ca 20 fois ! lol

Certainement plusieurs hypothèses sont possibles.

Pour l'instant plusieurs modèles existent en attendant d'en élmiminer grace aux futres observations, mais ce que tu dis plus haut est globalement faux (surtout sur le big bang, ce sont les émfaits de la vulgarisation, la fameuse "explosion initiale" hein )

Benjamin

[julien_4230]

Selon les denrieres mesure, l'Univers serait plat (globalement)

Lol... Sérieux ?????? Mortel...

Le big bang n'est pas un seul point

Aaaah... Ce que tu veux dire c'est que le Big Ben est né à partir d'un certaine espace et se dilate au fur et à mesure du temps ?

Les mathématiciens ne sont pas des physiciens

Je dois donc me méfier de ce que racontent les mathématiciens... ?

recopie ca 20 fois ! lol

Ooh la la... Que c'est dur la vie ! lol


Question : comment a-t-on trouvé que la forme de l'Univers était globalement plate ?

[BioBen]

Lol... Sérieux ?????? Mortel...

Ou légèrement sphérique ....
1.02 +/- 0.02
Pour 1.00 il est plat
Pour une valeur superieur à 1.00 il est sphérique.

Aaaah... Ce que tu veux dire c'est que le Big Ben est né à partir d'un certaine espace et se dilate au fur et à mesure du temps ?

Ce que je veux dire c'est que tu as une très mauvaise image du big bang Lis mes messages précédents et la FAQ de deep-turtle disponible ici :
http://forums.futura-sciences.com/sh...ad.php?t=23145
Et aussi de nombresues ressources sur internet (wikipedia, astrosurf,..et bien sur les dossiers futura-sciences )

Je dois donc me méfier de ce que racontent les mathématiciens... ?

Bah le mathématicien peut faire ce qu'il veut, le physicien se plit aux observations (donc à la nature).

Question : comment a-t-on trouvé que la forme de l'Univers était globalement plate ?

Grace aux observations du CMB (rayonnement du fond cosmologique) principalement, on peut en déduire différentes quantités (densité de matière ordinaire, d'energie noire,...). De là on peut en déduire la forme de l'univers.

Conseil de lecture :
Les bouquins de Stephen Hawking.
"L'univers a-t-il une forme ?" de Roland Lehoucq.

[invite6f044255]

Salut,

Deja, pour etre sur qu'on s'entend sur la notion d'univers plat (voir mon post #35, ben oui faut bien s'envoyer des fleurs quand personne le fait )
http://forums.futura-sciences.com/sh...t=16885&page=2

Ensuite, la platitude de l'univers a ete mesuree par le satellite WMAP. Ses resultats sont omega=1.02 a plus ou moins 0.02 (si je me souviens bien) sachant qu'a omega=1, l'univers est plat.

EDIT: croisement avec BioBen....
et je complete au passage: si omega est inferieur a 1 alors l'univers est a courbure negative (comme une selle de cheval), ce que l'on ne peut pas completement exclure...malgre les resultats de WMAP.

[BioBen]

Deja, pour etre sur qu'on s'entend sur la notion d'univers plat (voir mon post #35, ben oui faut bien s'envoyer des fleurs quand personne le fait )
http://forums.futura-sciences.com/s...?t=16885&page=2

Et ma super blague en message #12 alors ?
ben oui faut bien s'envoyer des fleurs quand personne le fait

Ses resultats sont omega=1.02 a plus ou moins 0.02 (si je me souviens bien) sachant qu'a omega=1, l'univers est plat

Oui j'ai le bouquin de Lehoucq dans les mains et c'est ce qu'il dit.

EDIT: croisement avec BioBen....

Et c'est qui le plus rapide hein ? lol

Edit :

et je complete au passage: si omega est inferieur a 1 alors l'univers est a courbure negative (comme une selle de cheval), ce que l'on ne peut pas completement exclure...malgre les resultats de WMAP.

Tout à fait
Pour te donner une idée, hyperbolique = type selle de cheval ....(c'est l'exemple courrament donné), on parle alors d'univers Ouvert.
(Et d'univers fermé quand il est sphérique, logique non ?)

[Gilgamesh]

Big Bang, 642ème, clap... Moteur !


L'hypothèse centrale c'est que l'Univers est homogène (même densité partout) et isotrope (même loi partout, pas de direction privilégiée).

La relativité générale relie localement, unité de volume par unité de volume, le contenu matériel avec la courbure de l'espace.

Un espace est courbé quand sa géométrie - localement encore une fois - ne correspond pas avec la géométrie d'Euclide. Par exemple la somme des angles d'un triangle diffère de 180° et des droites parallèles finissent par se rejoindre ou au contraire divergent, etc

Comme l'Univers est homogène, la courbure est la même partout. Ce qui le rend isotrope, ça tombe bien au passage.

En plus d'une courbure, l'Univers possède une metrique, ce qui se traduit par un facteur d'échelle, a. Si a est constant alors les distance entre deux point d'espace ne changent pas. Mais les équations de la RG résoluent pour un corps homogène et isotrope montre que a est dynamique. Les distances changent, donc. C'est ce qu'on appelle l'expansion.

Enfin, on peut rajouter un ingrédient qui s'appelle la cte cosmologique et qui joue le rôle d'une antigravité.

A partir de cela on fabrique une famille de modèle qui prédisent l'Univers tel qu'il fut et tel qu'il sera.

Certains n'ont pas de point origine (le volume n'est pas nul au départ et il n'y a pas de t=0) mais la plupart si. Certains se recontractent d'autre non. Certain ralentisse d'autre accélèrent.

Tout cela avec la MÊME équation générale, dite de Friedmann-Lemaitre-Robinson-Walker (le dernier ferme la porte)

Toujours avoir cela en tête : on nourrit une équation avec des paramètre (densité rho, signe de courbure, cte cosmo) et le reste suit.

Le tout est donc de nourrir le modèle avec les bons paramètres.

Le modèle actuel est celui de Lemaitre :

A t=0, a=0. Le volume est nul : il y a eu un Big Bang

a croit très rapidement d'abord puis ralentit. Puis réaccelere. Univers ouvert (sans recontraction)

salut
++++

[julien_4230]

http://forums.futura-sciences.com/s...ead.php?t=23145

Bien, bien, bien... J'ai regardé pas mal de choses, et aussi appris pas mal de choses... Il me reste des questions :
- Qu'est-ce que la nucléosynthèse ?
- "loi de Hubble, ou plus généralement la relation entre distance et décalage vers le rouge" décalage vers le rouge, càd ?
- On peut me dire vite-fait en quoi consiste la physique des particules ?
- "on peut, d'un point de vue scientifique, envisager l'apparition de l'Univers sous sa forme actuelle à partir d'autre chose" si je peux évidemment me permettre, je n'iame pas "autre chose" par quoi peut-on le remplacer ?

J'aurais d'autres questions par la suite.

[julien_4230]

En plus d'une courbure, l'Univers possède une metrique, ce qui se traduit par un facteur d'échelle, a. Si a est constant alors les distance entre deux point d'espace ne changent pas. Mais les équations de la RG résoluent pour un corps homogène et isotrope montre que a est dynamique. Les distances changent, donc. C'est ce qu'on appelle l'expansion.

[...]

Le modèle actuel est celui de Lemaitre :

A t=0, a=0. Le volume est nul : il y a eu un Big Bang

AAAH !! Cela signifie qu'il n'y a donc AUCUNE distance à t0, donc pas de volume, donc rien avant le Big Bang.
BioBen : L'Univers, selon Gilgamesh, n'est pas apparut comme tu l'as dit, si j'ai bien compris.

[BioBen]

Euh ...si
Rien avant le big bang, et le big bang n'est pas un phénomène localisé ...

[Coincoin]

Salut,

- Qu'est-ce que la nucléosynthèse ?

C'est la formation des différents éléments chimiques par fusion nucléaire au coeur des étoiles... C'est grâce à ça qu'à partir d'hydrogène, les étoiles ont synthétisé tous les éléments existants.

- "loi de Hubble, ou plus généralement la relation entre distance et décalage vers le rouge" décalage vers le rouge, càd ?

Edwin Hubble a mesuré la vitesse d'éloignement des galaxies lointaines par mesure de l'effet Doppler : lorsqu'un objet s'éloigne, la longueur d'onde du signal qu'il nous envoie augmente (par exemple, une ambulance qui passe devant toi, le son devient aigu puis redevient grave lorsqu'elle s'éloigne). La lumière visible est donc décalée vers le rouge (le rouge correspondant aux longueurs d'onde les plus petites du visible).

- On peut me dire vite-fait en quoi consiste la physique des particules ?

Pas vraiment... En très gros, il s'agit de l'étude des objets "infiniment" petits (tailles inférieures à celle d'un noyau atomique), et des hautes énergies...

[julien_4230]

"C'est la formation des différents éléments chimiques par fusion nucléaire au coeur des étoiles... C'est grâce à ça qu'à partir d'hydrogène, les étoiles ont synthétisé tous les éléments existants."

C'est grâce à elles qu'il existe tous les éléments du tableau périodique de Mendeléive ?

[Coincoin]

C'est grâce à elles qu'il existe tous les éléments du tableau périodique de Mendeléive ?

Oui... tous les éléments (naturels) ont été formés dans les étoiles. Nous sommes des "poussières d'étoiles".

[julien_4230]

Ooh, intéressant...

Peux-tu me signaler quelques éléments artificiels s'il te plaît ?

[Coincoin]

Les derniers éléments... Je sais que les transuraniens (Z>92) sont instables, mais je ne suis pas sûr qu'ils soient tous artificiels. Si tu n'as pas de classification sous les yeux : http://www.webelements.com/

[BioBen]

Peux-tu me signaler quelques éléments artificiels s'il te plaît ?

Euh je crois que ce sont tous les éléments après l'Uranium....
http://www.cybersciences.com/Cyber/2.0/Q3072.asp

[julien_4230]

Merci infiniment.

J'ai, comme d'habitude, une question :

Combien vaut la constante H de la loi Hubble ?

[BioBen]

Combien vaut la constante H de la loi Hubble ?

Environ (elle est encore assez mal connue) 70 ± 15 km/s /Mpc
Mpc = MégaParsèc
Parsèc = Environ 3,26 années lumière

[Gilgamesh]

AAAH !! Cela signifie qu'il n'y a donc AUCUNE distance à t0, donc pas de volume, donc rien avant le Big Bang.
BioBen : L'Univers, selon Gilgamesh, n'est pas apparut comme tu l'as dit, si j'ai bien compris.

-- Vois les chose d'un oeil plus mathématique, car tout ce en quoi le modèle est instructif c'est dans sa capacité à développer en nous une vision géométrique de l'espace.

Mets en chaque point de l'espace actuel un point. Compte les.


Ok... c'est ridicule. Bon disons place un point numéroté (x, y, z) aux arrêtes de chaque mètre cube de l'Univers. L'Univers actuel compte 1e80 m3 donc c'est à peu près l'effectif que tu vas gérer.

Malgré que ce soit un nombre faramineux, la tâche est simple parce que cet effectif va rester *constant*. Pose comme principe que l'Univers, depuis l'instant 0 est composé de 1e80 points géomoétrique disposé sur un damier à 3 dimensions.

La distance entre 2 arrêtes, tu l'appelles 'a', le facteur d'echelle.

Et maintenant tu fait varier 'a' de 0 à 1 mètre. Ca dure 13-14 milliard d'années. Et tu as l'histoire de l'expansion.


Bien sur géométriquement il y a un centre à tous ces point. Ce centre c'est toi. MAIS il faut te placer dans l'hypothèse que quel que soit le point que tu choisisses, il se trouve au centre d'un même nombre de points. Soit que l'Univers soit si grand qu'on en voit que ce qui est visible du point central qui est le notre (et il y a bien plus que 1e80 points). Soit qu'il n'y ait que 1e80 mais que la géométrie courbée fasse que quel que soit le centre, les points les plus lointains soit à la distance maximale qu'on appelle un rayon (et l'univers est fini).

salut
ooo

[julien_4230]

Je crois que c'est ce que je pensais...

Mais si l'Univers se dilate, alors :

dans V = H.d, comme d augmente, alors V augmente, exact ?

[BioBen]

dans V = H.d, comme d augmente, alors V augmente, exact ?

Exact
et v peut etre arbitrairement grand (plus grand que c) sans aucun problème.

[BioBen]

. L'Univers actuel compte 1e80 m3 donc c'est à peu près l'effectif que tu vas gérer.

Là tu ne fais que référence à l'univers observable non ? (on ne sait pas si l'univers entier est de volume fini ou infini).