Expansion de l'univers alternative

[invite499b16d5]

Bonjour à tous.

Sommes-nous vraiment obligés de voir l'univers comme en expansion? Je propose un modèle alternatif, et je sens qu'il ne va pas survivre longtemps.
Quand on observe une galaxie lointaine, sa lumière est décalée vers le rouge. On attribue classiquement cela à l'expansion (augmentation physique des distances, avec une vitesse d'autant plus grande que l'objet est loin).
Par ailleurs, on sait qu'un décalage (vers le rouge également) peut aussi être causé par un potentiel gravitationnel intense à l'endroit où se trouve la galaxie, ou peut-être même sur la trajectoire des rayons, ça je ne sais pas.
Sachant que plus on observe loin, plus le rayon traverse de champs gravitationnels, une partie du décalage pourrait être dû aux effets cumulés de tous ces champs traversés par la lumière. Cela expliquerait pourquoi il est d'autant plus fort que le trajet est long.
Ceci est la première piste, mais elle repose peut-être sur une idée erronée (décalage pendant le trajet). Mais il y en a une seconde, qui me semble plus profonde quant à sa signification: plus on observe loin, plus la galaxie observée nous apparaît plongée (de notre point de vue) dans une portion d'univers étendue. On pourrait alors imaginer une sorte de potentiel gravitationnel "apparent", ou "relatif", ou "contextuel", comme on voudra. Il serait constitué par la convergence vers nous de toutes les lignes de champ des objets "au voisinage" de la galaxie (dans un angle solide donné, par exemple), ces objets étant évidemment d'autant plus nombreux qu'on regarde loin. En somme, le champ gravitationnel causant le décalage ne serait pas seulement celui de la galaxie elle-même, mais intégrerait aussi toutes les masses que la distance nous force à incorporer à son "paysage local". En observant la galaxie, on ne verrait pas simplement la courbure qu'elle cause directement à l'espace-temps, mais une courbure globale (bien plus intense) causée par toute une région d'espace-temps centrée sur cette galaxie, et au rayon d'autant plus grand qu'elle est éloignée de nous. Evidemment, cette idée entretient une relation avec le principe de Mach.
Est-il concevable, pour un théoricien, de formuler cette idée de façon mathématique, pour voir si elle permet de retrouver les résultats connus, et voir ce que ça changerait à l'interprétation des choses?
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[invite88ef51f0]

Salut,
L'expansion est quelque chose de naturel dans le cadre de la relativité générale. Il est plus dur d'expliquer que l'univers n'est pas en expansion.
Pour ton idée de décalage gravitationnel, il faudrait que l'on soit pile dans un pic de potentiel et que tout autour de nous le potentiel gravitationnel soit plus faible (et ce de manière isotrope). Ça ne semble vraiment pas naturel et ça ne correspond pas du tout à la répartition de matière que l'on observe (car la dynamique nous permet aussi d'étudier le potentiel gravitationnel).

Enfin, tu n'expliques pas le fait que les galaxies les plus lointaines semblent plus jeunes, le fond diffus cosmologique, ...

[invite499b16d5]

Salut,
L'expansion est quelque chose de naturel dans le cadre de la relativité générale. Il est plus dur d'expliquer que l'univers n'est pas en expansion.
Pour ton idée de décalage gravitationnel, il faudrait que l'on soit pile dans un pic de potentiel et que tout autour de nous le potentiel gravitationnel soit plus faible (et ce de manière isotrope). Ça ne semble vraiment pas naturel et ça ne correspond pas du tout à la répartition de matière que l'on observe (car la dynamique nous permet aussi d'étudier le potentiel gravitationnel).

Enfin, tu n'expliques pas le fait que les galaxies les plus lointaines semblent plus jeunes, le fond diffus cosmologique, ...

Certes, je n'explique pas tout, tant s'en faut! mon espoir est que quelqu'un tente de le faire. Il y a là un embryon d'idée, mais je ne sais pas couver!

[invite88ef51f0]

Le problème fondamental est que le décalage gravitationnel (effet Einstein) est quelque chose de faible : les champs gravitationnels présents dans l'Univers sont très faibles. Et en plus, ça peut jouer dans les deux sens, donc il est difficile de construire un modèle où ça se cumule.
Mais si ça peut te rassurer, ça existe. Ça s'appelle l'effet Sachs-Wolfe et ça a une grande importance dans l'étude du fond diffus cosmologique. Notamment, il y a l'effet Sachs-Wolfe intégré : en temps normal, un photon qui tombe dans un puits de potentiel et en ressort subit un effet cumulé nul, mais lorsque l'Univers est en expansion, le puits de potentiel se dilate pendant le trajet du photon ce qui fait que les décalages ne se compensent plus et que l'effet intégré est non-nul.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite499b16d5]

Le problème fondamental est que le décalage gravitationnel (effet Einstein) est quelque chose de faible : les champs gravitationnels présents dans l'Univers sont très faibles. Et en plus, ça peut jouer dans les deux sens, donc il est difficile de construire un modèle où ça se cumule.
Mais si ça peut te rassurer, ça existe. Ça s'appelle l'effet Sachs-Wolfe et ça a une grande importance dans l'étude du fond diffus cosmologique. Notamment, il y a l'effet Sachs-Wolfe intégré : en temps normal, un photon qui tombe dans un puits de potentiel et en ressort subit un effet cumulé nul, mais lorsque l'Univers est en expansion, le puits de potentiel se dilate pendant le trajet du photon ce qui fait que les décalages ne se compensent plus et que l'effet intégré est non-nul.

A vrai dire, dans mon esprit, je crois possible une accumulation importante parce que je ne vois que vaguement sur quelle portion d'espace il faudrait faire la sommation.
Merci pour la référence, je vais aller voir ça tout de suite

[inviteec0d6e6f]

La ou tu pêches, betatron, c'est que tu crois faire partie de l'infime minorité de personnes (moins que les doigts de la main) qui seraient capables de pondre une théorie astrophysique ... alors que tu ne connais même pas encore les bases fondamentales du modèle standard de physique.

Dès lors, comment OSER prétendre émettre une théorie ?
La formulation de nouvelles théories exotiques du genre, est, il faut l'avouer, réservée exclusivement a des personnes trop ignares pour seulement se rendre compte de l'étendue de leur ignorance.
Dès qu'on commence a se cultiver un peu en la matière, on comprend très vite l'absurdité totale d'oser se prendre pour un grand physicien théoricien.
Dès lors, on arrête vite de pondre des théories, forcément, obligatoirement, inéluctablement, loufoques et bidons.
Comme celle que tu viens de "proposer"... évidemment.

A vrai dire, dans mon esprit

malheureusement celui ci ne vaut forcément rien du tout en la matière aujourd'hui, on est plus au moyen âge ou la connaissance était tellement misérable qu'un être de bonne volonté avec un raisonnement logique pouvait encore faire des découvertes.
Pour faire des decouvertes aujourd'hui, il faut être passé par des filières ou seul 1 sur plusieurs milliers arrivent, ou ces mêmes personnes disposent de matériels de MILLIARDS d'euros.

Faudrait vraiment que tu piges ça, et tu verras que tu n'auras plus aucune envie de raconter le genre de mauvais conte pour enfant que tu viens de nous raconter.

je suis un peu saignant, m'appelle pas carcharodon pour rien.

mais pour tout dire, je trouve étrange que tu n'ais toujours pas compris des choses aussi basiques et fondamentales ... à ton âge !

[invite499b16d5]

Pour faire des decouvertes aujourd'hui, il faut être passé par des filières ou seul 1 sur plusieurs milliers arrivent, ou ces mêmes personnes disposent de matériels de MILLIARDS d'euros.
!

Et après ça on s'étonnera de la désaffection des jeunes à l'égard des sciences, en particulier fondamentales...

Et selon toi, qu'est-ce que je n'ai pas compris au redshift? Je serai ravi de combler mes lacunes

[inviteec0d6e6f]

J'ai omis de préciser un truc fondamental : que je suis bien entendu dans la même situation que la tienne, a savoir strictement incapable de pondre la moindre nouvelle théorie, juste capable d'essayer de comprendre, de façon vulgarisée, les grandes lignes de l'astrophysique moderne, en y consacrant du temps.
Mais c'est toujours mieux de comprendre le réel que d'imaginer de l'intangible.

[inviteec0d6e6f]

Et après ça on s'étonnera de la désaffection des jeunes à l'égard des sciences, en particulier fondamentales...

Et selon toi, qu'est-ce que je n'ai pas compris au redshift? Je serai ravi de combler mes lacunes

je ne t'engueule pas, betatron.je te signales simplement qu'il est absolument totalement vain d'essayer d'imaginer de nouvelles théories.
chose a laquelle tu es obligé d'agréer si tu connais un peu le secteur.

j'ai viré a l'édition la référence au redshift, car c'est moi qui n'avait pas compris le propos.

[invite499b16d5]

J'ai omis de préciser un truc fondamental : que je suis bien entendu dans la même situation que la tienne, a savoir strictement incapable de pondre la moindre nouvelle théorie, juste capable d'essayer de comprendre, de façon vulgarisée, les grandes lignes de l'astrophysique moderne, en y consacrant du temps.
Mais c'est toujours mieux de comprendre le réel que d'imaginer de l'intangible.

Je comprends mieux ce discours, mais conviens que puisque nous sommes si nombreux sur cette planète, certains peuvent bien faire l'un et d'autres l'autre.
Je n'ai nullement l'ambition de proposer une théorie, mais sachant qu'en physique moderne souvent la même chose peut être être interprétée de différentes façons (ex. la théorie des mondes multiples d'Everett qui n'était pas le premier idoit venu), je voulais juste savoir ce qu'un habitué des équations pouvait me dire sur cette façon de voir. A condition bien sûr qu'il comprenne ce que je veux dire, chose pas aisée puisque moi-même je le "comprends" mal et l'exprime sûrement encore moins bien.

[invite499b16d5]

Je précise qu'il y a en fait deux questions assez différentes soulevées:
-l'effet sur le redshift des champs gravitationnels traversés (chose dont la réponse doit être archi-connue par tout astrophysicien)
-l'hypothèse qu'il pourrait y avoir une sorte de contribution "relativiste" au potentiel, lequel serait mesuré avec une valeur différente (plus grande) quand on tient compte de son contexte que lorsqu'on le considère isolément (un peu à la façon dont la masse d'un électron habillé de son nuage virtuel est plus grande que la masse d'un électron nu).

[inviteec0d6e6f]

Je n'ai nullement l'ambition de proposer une théorie

c'est pourtant bien ce qu'il me semblait que t'étais en train de faire =>

Je propose un modèle alternatif

sachant que tu précises =>

et je sens qu'il ne va pas survivre longtemps.

mais que ça ne t'as pas empêché de le faire !
parce que c'était une évidence qu'il n'allait pas resister longtemps.

-l'effet sur le redshift des champs gravitationnels traversés (chose dont la réponse doit être archi-connue par tout astrophysicien)

Je te citerais l'exemple des lentilles gravitationnelles, qui sont clairement une influence gravitationnelle sur la diffusion de la lumière.
Après, pour connaitre l'influence des champs gravitationnels puissants sur le redshift des galaxies mises sous la "loupe", je ne doute pas sans les connaitre, qu'il existe des relations très bien décrites par la RG.
Et qu'il n'y a pas grand chose a inventer (je n'ai pas dit découvrir, mais decouvrir demande aujourd'hui d'énormes moyens) dans le domaine.

-l'hypothèse qu'il pourrait y avoir une sorte de contribution "relativiste" au potentiel, lequel serait mesuré avec une valeur différente (plus grande) quand on tient compte de son contexte que lorsqu'on le considère isolément (un peu à la façon dont la masse d'un électron habillé de son nuage virtuel est plus grande que la masse d'un électron nu).

Je ne vois aucune correspondance avec ce que prévoit le modèle standard sur ce sujet.
En clair, tu te permet de sortir de la théorie la plus communément admise par le secteur concerné.
la question qui se pose alors est : a quoi servirait ce modèle standard, élaboré par des générations de physiciens, si une simple remarque personnelle pouvait le remettre en cause si facilement ?
A leur faire plaisir, a ces scientifiques ?
non, celui ci est le fruit d'une lente maturation dont les sources sont multiples et très pertinentes, et il ne suffit pas de claquer des doigts pour le mettre en défaut.
Surtout pour des personnes, comme toi et moi, qui n'ont pas du tout les moyens intellectuels ni physiques (au sens matériel) de le faire.

pour finir, je pense que c'est une perte de temps, et que celui ci serait mieux consacré a rentrer plus profondément dans la compréhension des versions officielles, déjà pas forcément intuitives ni accessibles.

et je pense que c'est ça l'ambition et la fonction de ce forum : diffuser le savoir et non relater les théories personnelles.

[invite499b16d5]

non, celui ci est le fruit d'une lente maturation dont les sources sont multiples et très pertinentes, et il ne suffit pas de claquer des doigts pour le mettre en défaut.

là est ton erreur d'interprétation: je n'espère pas "prendre en défaut" quoi que ce soit, je sais combien les modèles actuels sont le fruit d'un long labeur collectif, et combien ils sont confirmés chaque jour par l'expérience; mais je sais aussi que parfois une perspective différente (et comment pourrait-elle être plus différente qu'en venant de gens qui n'ont justement pas la vue standard sur ces choses?) peut aider à voir les choses plus simplement, sans rien devoir modifier aux équations.

pour finir, je pense que c'est une perte de temps, et que celui ci serait mieux consacré a rentrer plus profondément dans la compréhension des versions officielles, déjà pas forcément intuitives ni accessibles.

cela ne m'empêche pas de passer bien plus de temps encore à faire ce que tu dis; malheureusement, c'est précisément lorsque je fais cela que me viennent des idées comme celle-ci. Le livre de chevet qui m'a amené à cette idée nocturne n'était autre que "Trous noirs et distorsions du temps" de Kip Thorne.

et je pense que c'est ça l'ambition et la fonction de ce forum : diffuser le savoir et non relater les théories personnelles.

Pas seulement, un forum permet justement la confrontation de points du vue divergents, alors que pour s'instruire la littérature ne manque pas. Quand je "propose" une idée, c'est plus pour qu'on m'explique où elle pêche que parce que j'espère récolter le Nobel. A quoi sert de se documenter, si on ne peut tester ce qu'on a compris?

[inviteec0d6e6f]

Pour te résumer, je pense que toutes les personnes qui viennent discourir ici doivent se contenter de demander "comment".
Le "et si..." n'étant reversé qu'a une élite très peu nombreuse, qui parle d'ailleurs le plus souvent, pour ne pas dire systématiquement, un langage incompréhensible pour nous.

[stefjm]

Et après ça on s'étonnera de la désaffection des jeunes à l'égard des sciences, en particulier fondamentales...

Ne t'inquiète pas trop : Les jeunes ne sont pas bêtes!

Pour réussir ses études, il suffit de répondre à la question du Prof, la réponse donnée par le Prof.
Les plus intelligents le comprennent très bien et réussissent encore mieux.

[invite499b16d5]

Toujours dans l'esprit de ne rien tenter de "révolutionner", mais seulement de tester ma compréhension par une façon différente de formuler les choses, ne pourrait-on voir l'explication du redshift (et peut-être du CMB tant qu'on y est) par le fait que le champ gravitationnel vu à grande distance est tout simplement plus intense, parce que sur l'horizon de l'univers, la métrique de l'espace-temps nous apparaîtrait plus "resserrée"?
(Encore une fois, je ne cherche pas là à insinuer que les astrophysiciens se trompent, mais à comprendre si les mêmes apparences pourraient être susceptibles de plusieurs interprétations complémentaires).
Après tout, il y a eu des générations de physiciens pour être persuadés que la lumière était corpusculaire, puis d'autres pour être aveuglés par l'évidence de la lumière-onde, pour au final se trouver contraint à reconnaître que tout (et pas seulement la lumière) peut être vu comme une onde ou comme un corpuscule.
Avoir finalement pris conscience de cela ne jette le discrédit sur le travail remarquable ni des uns, ni des autres, mais montre simplement que la réalité est toujours en avance d'une subtilité par rapport à ce que nous disons d'elle.

[Aroll]

Bonjour,
Crois bien que les astrophysiciens ont déjà imaginés d'autres possibilités, c'est leur métier de tout vérifier. S'il ne les ont pas retenues, c'est que ces autres éventualités ne marchaient pas.

Par exemple, si tu penses à un univers statique, sache qu'un tel modèle ne marche pas.

Amicalement, Alain

[invite499b16d5]

Bonjour,
Crois bien que les astrophysiciens ont déjà imaginés d'autres possibilités, c'est leur métier de tout vérifier. S'il ne les ont pas retenues, c'est que ces autres éventualités ne marchaient pas.

Je ne crois pas que les choses soient aussi automatiques; les physiciens ne sont pas des bêtes de somme, ni des ordinateurs. Il suffit de lire leurs propres écrits pour s'en convaincre. Les bonnes idées leur viennent parfois bien fortuitement, et à l'inverse il arrive qu'ils s'obstinent des années durant sur une idée fixe erronée. Dire que la découverte est un métier comme un autre, une sorte de tâche que l'on doit forcément mener à bien si on connaît son domaine et si on est consciencieux me semble un peu réducteur.

[Aroll]

Bonjour,

Je ne crois pas que les choses soient aussi automatiques; les physiciens ne sont pas des bêtes de somme, ni des ordinateurs. Il suffit de lire leurs propres écrits pour s'en convaincre. Les bonnes idées leur viennent parfois bien fortuitement, et à l'inverse il arrive qu'ils s'obstinent des années durant sur une idée fixe erronée. Dire que la découverte est un métier comme un autre, une sorte de tâche que l'on doit forcément mener à bien si on connaît son domaine et si on est consciencieux me semble un peu réducteur.

Je n'ai jamais dit ça. Mais, l'idée que les physiciens n'aient pas pensé à une éventualité aussi simple que celle que tu évoques est absolument inenvisageable.

De toute façon, il n'y a pas 36000 solutions.
Soit l'univers est en expansion (ce que l'on constate et qui fait la quasi unanimité).
Soit l'univers est en contraction (ce pour quoi on n'a pas le plus petit début de début d'indice).
Soit l'univers est statique, or cette situation est tellement instable que la plus infime perturbation le ferait immédiatement entrer en expansion ou en contraction...........

Amicalement, Alain

[inviteec0d6e6f]

Après tout, il y a eu des générations de physiciens pour être persuadés que la lumière était corpusculaire, puis d'autres pour être aveuglés par l'évidence de la lumière-onde, pour au final se trouver contraint à reconnaître que tout (et pas seulement la lumière) peut être vu comme une onde ou comme un corpuscule.

Ceci est une mauvaise comparaison, betatron.
Ceux qui énonçaient ces théories successives n'étant en AUCUN CAS des béotiens mais les plus grands scientifiques de leur époque.
Il est donc un peu présomptueux de les prendre en exemple pour justifier ta démarche : l'homo vulgaris, que tu aurais été, de l'époque était très nettement plus arriéré que celui d'aujourd'hui dans le domaine scientifique.
Et en aucun cas, pas plus qu'aujourd'hui, la moindre miette de nouveauté ne pouvait venir de lui.
La science, c'est des théories en évolution, qui, aujourd'hui PLUS que jamais, ne peuvent germer que dans l'esprit des élites les plus pointues du secteur, dont tu ne fais pas, ni ne fera jamais partie.

Les bonnes idées leur viennent parfois bien fortuitement

Leur, c'est pas toi, c'est eux, les professionnels à la pointe.
ne te mets pas dans la même catégorie qu'eux, toi tu n'es pas capable de découvrir, tu n'es capable que d'essayer de comprendre ce qu'ILS découvrent, quand ils prennent le temps de l'expliquer vulgairement.

Mais, l'idée que les physiciens n'aient pas pensé à une éventualité aussi simple que celle que tu évoques est absolument inenvisageable.

Aroll résumes très bien : oser croire que tu peux apporter une nouveauté quelconque est une prétention extraordinaire et naïve, qu'il faut immédiatement abandonner.
Car, en plus d'être une illusion, elle oriente vers une mauvaise façon d'appréhender la science.

Pour finir, je ne connais pas un seul vulgarisé "pointu", cad avec lequel on peut vraiment creuser les sujets, qui se permette d'élaborer la moindre théorie personnelle en matière d'astrophysique ou de cosmologie.

Cordialement, même si j'ai un peu la dent dure, c'est pas par méchanceté, c'est parce que c'est un point fondamental dans l'approche du savoir, et dans l'attitude qu'il faut adopter a son égard, qui se résume a un seul mot : humilité.

L'humilité est la mère du savoir et de la sagesse.
Et elle passe inéluctablement par l'abandon ferme et définitif de la moindre prétention a élaborer la plus petite théorie dans ces domaines de l'astrophysique et de la cosmologie.

Sur ce ... bon dimanche, et au plaisir de discuter avec toi sur ces sujets.