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Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.



  1. #1
    daniel100

    Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.


    ------

    Bonjour à tous,

    Afin d’affiner un futur sujet, je souhaiterais connaître le rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci (étoiles, planètes, gaz, trou noirs). Et accessoirement avec la matière noire.

    Et de même pour un atome; j’ai lu je ne sais plus où que les électrons, les protons et les neutrons composeraient un volume de 10 puis –13 par rapport au volume de l’atome.

    Un rapport avec 2 ou 3 chiffres derrière la virgule sera suffisant.

    Merci,

    -----

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  3. #2
    Carcharodon

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    Salut,

    Uniquement sur ce sujet =>
    Afin d’affiner un futur sujet, je souhaiterais connaître le rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci (étoiles, planètes, gaz, trou noirs).
    Un lien sur la densité critique qui dit beaucoup de choses au sujet, sachant qu'on est très proche de cette valeur.

    Un autre lien interessant sur la densité de l'univers.

    une table des constantes astrophysiques ou il y a des chiffres intéressants concernant les densités.

    A rappeler que la densité varie beaucoup, comme il est facilement compréhensible, entre l'environnement d'une galaxie et l'espace intergalactique.

    De même, notre univers ressemblant a une mousse avec la matière sur les parois des bulles de cette mousse (super amas), la densité est la plus faible dans les vastes espaces quasiment vides au centre de ces bulles.
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  4. #3
    Gloubiscrapule

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    Citation Envoyé par daniel100 Voir le message
    Afin d’affiner un futur sujet, je souhaiterais connaître le rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci (étoiles, planètes, gaz, trou noirs). Et accessoirement avec la matière noire.
    Oh mais c'est très simple le rapport vaut 1.000...

    Indice: du gaz (et de la matière noire surement aussi) y en a partout!!
    Quand le sage montre la lune, l'imbécile regarde le doigt...

  5. #4
    Carcharodon

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    Citation Envoyé par Gloubiscrapule Voir le message
    Oh mais c'est très simple le rapport vaut 1.000...

    Indice: du gaz (et de la matière noire surement aussi) y en a partout!!
    C'est parce que j'ai pas pigé le sens de la question (vu que je pense qu'il est au courant que l'univers est homogène et isotrope, depuis le temps) que j'ai supposé qu'il demandait des densités

    surtout qu'il parle de rapport de volume plus loin ...

    Mais le rapport volumétrique entre notre univers observable et la matière, effectivement, c'est 1.
    fallait comprendre la question !
    Dernière modification par Carcharodon ; 19/07/2010 à 19h05.
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    daniel100

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    Merci carcharodon,

    Sur un de tes liens il est dit :

    « Les modèles cosmologiques prédisent que la densité de l'Univers doit être égale à la densité critique »

    Et toujours ce lien, il est mentionné que la densité critique est de 4,47 x 10^-30 g/cm^ 3

    Ai-je bien compris ?

    Merci,

  8. #6
    Carcharodon

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    Citation Envoyé par daniel100 Voir le message
    Merci carcharodon,

    Sur un de tes liens il est dit :

    « Les modèles cosmologiques prédisent que la densité de l'Univers doit être égale à la densité critique »

    Et toujours ce lien, il est mentionné que la densité critique est de 4,47 x 10^-30 g/cm^ 3

    Ai-je bien compris ?

    Merci,
    voilà, si y a plus que ça, => big crunch
    moins => expansion infinie
    pile => expansion qui se ralenti indéfiniment sans jamais s'arrêter.

    on est très proche de la valeur pile.

    mais c'est une valeur moyenne qui ne tient pas compte de la répartition réelle.
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

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  10. #7
    Carcharodon

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    je ne resiste pas a sortir ma photo préférée :



    je m'excuses c'est un peu large
    mais c'est boôÔ

    regardes l'échelle... wow

    c'est la "mousse univers" a cette échelle.
    on voit les amas qui se regroupent le long des fils (la jonction des parois des bulles) et les bulles grossissent a cause de l'expansion.
    au centre des bulles, la densité est très faible, dans les amas, évidemment, elle est bien plus grande, comparativement (c'est quand même avant tout plein de vide).
    Donc la densité moyenne de l'univers ne traduit pas la répartition spécifique de matière (baryonique ou non) qui est la sienne.
    par contre, elle donne une valeur critique a partir de laquelle tout bascule rapidement d'un cas a l'autre, du big crunch au big rip.

    edit : photo réduite
    Dernière modification par Carcharodon ; 19/07/2010 à 19h22.
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  11. #8
    Gloubiscrapule

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    voilà, si y a plus que ça, => big crunch
    moins => expansion infinie
    pile => expansion qui se ralenti indéfiniment sans jamais s'arrêter.
    Ca c'est pour la densité de matière seule.
    Si tu rajoutes une constante cosmologique, tu peux avoir 15 fois la densité critique (en matière ou en tout) et une expansion infinie!!!

    J'ai fait un petit calcul pour pas que daniel reste sur sa fin. J'ai pris l'amas de la vierge (les amas de galaxie ont presque la même densité que l'univers). Environ 1000 étoiles, 2.2 mégaparsec de rayon, ce qui donne pour le rapport du volume des étoiles seulement sur le volume de l'amas environ 10-37. Les trous noirs, étoiles à neutrons, les planètes étant des objets compacts/petits ils sont totalement négligeables devant les étoiles!!

    Ne me demande pas 2 ou 3 chiffres significatifs, c'est un ordre de grandeur (humm je sens déjà stefjm qui va se pointer avec un rapport d'ordre de grandeur proche de 40 encore une fois )!!
    Quand le sage montre la lune, l'imbécile regarde le doigt...

  12. #9
    Carcharodon

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    Citation Envoyé par Gloubiscrapule Voir le message
    Si tu rajoutes une constante cosmologique
    Le sextoy préféré des astrophysiciens !
    je deconne

    effectivement, je me suis borné a decrire ce que j'ai réussi a comprendre, qui n'est pas vraiment exhaustif

    Par constante cosmologique, je suppose que tu parles d'energie noire.
    C'est pas que je sois allergique du tout, mais vraiment trop dans l'expectative a son sujet.
    Je n'oserais pas la remettre en cause, tout porte a croire qu'elle existe...
    Son existence est quasi pour ne pas dire carrément certaine, sauf a jeter un modèle qui fonctionne si bien par ailleurs.
    Mais on en est (enfin ... vous en êtes) a tripatouiller des potards un peu a l'aveugle en ce moment.
    On réintroduit même un truc dont l'initiateur (Einstein) a dit que c'était une de ses plus grosses erreurs, et qui avait plus ou moins disparu depuis... pour lui donner une valeur qui la rend cohérente avec le reste du modèle sans preuve factuelle de la justesse de cet ajout.

    Je comprends les raisons, je trouve le choix pertinent, mais il n'est pas de mon niveau de juger du bien fondé des modification de ce genre, de toute façon.
    J'ai pas et j'aurais jamais le niveau, je ne peux que faire confiance aux experts, et a discuter pour éclaircir ce que je peux.
    J'espère, de mon vivant, avoir encore plus d'indices forts de l'existence de l'énergie noire, même si je ne crois pas que j'en verrais des véritables preuves.
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  13. #10
    daniel100

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    Encore merci à vous,

    Je cherche juste un ordre de grandeur pour mon prochain sujet.

    Si je dis, que le volume total de la matière de notre univers observable, divisé par le volume de celui-ci est au moins de 10-38, vous en pensez quoi ?

    Je viens de lire le message de Gloupis avec un rapport de 10-37 sur un amas.

    Les galaxies et amas étant très loin les uns des autres, et avec quelques atomes par mètre carré dans le vide galactique, j’aurais tendance à rectifier mon 10-38 par quelque chose de bien plus énorme, pouvez-vous m’éclairer ?

    Merci,

  14. #11
    Gloubiscrapule

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    Le sextoy préféré des astrophysiciens !
    Un bon gros téléscope me semble bien meilleur...

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    Par constante cosmologique, je suppose que tu parles d'energie noire.
    Non je parle de constante cosmologique, l'énergie noire c'est ce qui a été introduit pour décrire l'accélération récente de l'expansion, qui peut s'expliquer par une constante cosmologique. Mais pas seulement.... En fait le terme "énergie noire" est très très vague!!

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    Je n'oserais pas la remettre en cause, tout porte a croire qu'elle existe...
    Son existence est quasi pour ne pas dire carrément certaine, sauf a jeter un modèle qui fonctionne si bien par ailleurs.
    Mais on en est (enfin ... vous en êtes) a tripatouiller des potards un peu a l'aveugle en ce moment.
    Comme je l'ai dit, l'énergie noire désigne un truc très très vague qui peut trouver 4 explications (il peut y en avoir d'autres sans doute):
    - un terme constant qu'on peut rajouter dans l'équation d'Einstein, qu'on appelle constante cosmologique, et qui serait une propriété de l'espace (courbure intrinsèque) ou bien....
    - un fluide exotique, qu'on met de l'autre côté de l'équation et qui correspond à de l'énergie (mais courbure/énergie c'est équivalent).
    - une modification de la relativité générale
    - une conséquence non linéaire quand on "perturbe" l'équation d'Einstein (là je peux pas en dire plus)

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    On réintroduit même un truc dont l'initiateur (Einstein) a dit que c'était une de ses plus grosses erreurs, et qui avait plus ou moins disparu depuis... pour lui donner une valeur qui la rend cohérente avec le reste du modèle sans preuve factuelle de la justesse de cet ajout.
    Oui mais ce n'est pas la même constante, lui l'avait rajouté pour avoir un univers statique (que ça compense exactement l'effondrement), mais comme on a montré que l'univers était en expansion, celà a été "sa plus grosse erreur". C'est pas la constante en elle même qui est une erreur, il n'y a rien de faux à la rajouter, par contre ce n'est pas forcément la réalité....
    Quand le sage montre la lune, l'imbécile regarde le doigt...

  15. #12
    Gloubiscrapule

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    Citation Envoyé par daniel100 Voir le message
    Si je dis, que le volume total de la matière de notre univers observable, divisé par le volume de celui-ci est au moins de 10-38, vous en pensez quoi ?
    C'est faux, comme je l'ai dit, la matière emplit TOUT l'univers. Les étoiles ne représentent que 1% de la masse de l'univers....

    Citation Envoyé par daniel100 Voir le message
    Les galaxies et amas étant très loin les uns des autres, et avec quelques atomes par mètre carré dans le vide galactique, j’aurais tendance à rectifier mon 10-38 par quelque chose de bien plus énorme, pouvez-vous m’éclairer ?

    Merci,
    http://atunivers.free.fr/universe.html

    Ils estiment le nombre d'étoiles, galaxies, amas de l'univers observable. En l'appliquant je trouve un rapport de 10-31 entre volume des étoiles et volume de l'univers visible....

    D'ailleurs je m'était trompé pour l'amas, le rapport est de 10-28. Désolé!!

    Mais ça n'a pas un grand intérêt je trouve!!
    Quand le sage montre la lune, l'imbécile regarde le doigt...

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  17. #13
    Carcharodon

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    a mon sens, si tu veux parler de ça, tu dois expliquer les deux choses :
    - citer à la fois la densité critique et expliquer ce qu'elle implique et qu'on en est très proche.
    Et dire qu'elle n'a de signification que pour l'ensemble de l'univers.
    Pas seulement une partie.

    - puis montrer l'image de la structure de l'univers pour préciser que la répartition de matière n'est homogène et isotrope qu'a de très grandes échelles, mais que localement, a la loupe, ça ressemblerait plus a une mousse, avec des disparités de répartition qui, si elles ne sont pas monstrueuses, restent significatives, de l'ordre de 2 a 4 échelles de grandeur (de 0) selon qu'on est au cœur d'un amas ou "au creux" d'une "bulle d'expansion".

    Je te suggères d'éviter de parler de l'énergie noire car c'est un sujet très pointu sur lequel il est très facile de dire des bêtises.

    Tu devrais te contenter de l'approche "matière baryonique" (qui inclut aussi les electrons contrairement a son nom).

    Y a déjà de quoi rendre baba tout auditoire avec ce sujet "Kollozâl".
    Mais attention le flot de questions après ça !


    En fait le terme "énergie noire" est très très vague!!
    ha ba parce que constante cosmologique c'est pas vague ça !!

    Comme je l'ai dit, l'énergie noire désigne un truc très très vague qui peut trouver 4 explications (il peut y en avoir d'autres sans doute):
    - un terme constant qu'on peut rajouter dans l'équation d'Einstein, qu'on appelle constante cosmologique, et qui serait une propriété de l'espace (courbure intrinsèque) ou bien....
    - un fluide exotique, qu'on met de l'autre côté de l'équation et qui correspond à de l'énergie (mais courbure/énergie c'est équivalent).
    - une modification de la relativité générale
    - une conséquence non linéaire quand on "perturbe" l'équation d'Einstein (là je peux pas en dire plus)
    voilà une précision bien intéressante !!
    je ne connaissais pas ces distinctions.
    j'assimilais effectivement la matière noire à la constante cosmologique, uniquement.

    Oui mais ce n'est pas la même constante, lui l'avait rajouté pour avoir un univers statique (que ça compense exactement l'effondrement), mais comme on a montré que l'univers était en expansion, celà a été "sa plus grosse erreur". C'est pas la constante en elle même qui est une erreur, il n'y a rien de faux à la rajouter, par contre ce n'est pas forcément la réalité....
    me suis mal exprimé, je parlais en fait du processus de rajout "pour coller" (je ne dénigre pas cependant).
    Je sais bien que l'astrophysique a considérablement évoluée depuis Einstein.
    mais l'introduction de la constante cosmologique actuelle, j'ai cru comprendre, ressemble beaucoup, dans sa forme, au "patchage" de Einstein.
    Peut-être Einstein avait-il moins de bonnes raisons de le faire, sans aucun doute.
    par contre ce n'est pas forcément la réalité....
    puis-je dire qu'elle a été introduite afin que le modèle standard d'astrophysique colle plus à la réalité ?
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  18. #14
    Gloubiscrapule

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    - citer à la fois la densité critique et expliquer ce qu'elle implique et qu'on en est très proche.
    Le densité critique c'est simplement le terme:



    qui apparaît dans les équations de Friedmann et qui correspond dans le cas d'un univers sans constante cosmologique à la transition Big Crunch / Expansion infinie, comme tu l'as si bien dit plus haut...

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    Je te suggères d'éviter de parler de l'énergie noire car c'est un sujet très pointu sur lequel il est très facile de dire des bêtises.
    Oh non je suis pas d'accord, c'est facile de parler de l'énergie noire, y a pratiquement rien à dire (ou plutôt beaucoup si on spécule). On n'en sait pas grand chose au final, alors c'est très simple d'en parler!!

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    Tu devrais te contenter de l'approche "matière baryonique" (qui inclut aussi les electrons contrairement a son nom).
    Je vois pas pourquoi, mais bon, figure toi qu'il y a aussi les "baryons noirs". Plus de 50% des baryons sont invisibles et on ne sait pas trop où ils se cachent (enfin on a des idées)...

    Oui tout est noir en astro

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    ha ba parce que constante cosmologique c'est pas vague ça !!
    Non ça désigne la constante cosmologique, y a rien à dire de plus. Comme je t'ai dit l'énergie noire désigne beaucoup de choses (dont la constante cosmo) ce qui est très vague au final...


    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    voilà une précision bien intéressante !!
    je ne connaissais pas ces distinctions.
    j'assimilais effectivement la matière noire à la constante cosmologique, uniquement.
    Matière noire et constante cosmologique, ça n'a rien à voir du tout!!!!!

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    Peut-être Einstein avait-il moins de bonnes raisons de le faire, sans aucun doute.
    Einstein a suivi son intuition. Aujourd'hui on suit les observations. Donc oui il avait de bien moins bonnes raisons de la rajouter!!

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    puis-je dire qu'elle a été introduite afin que le modèle standard d'astrophysique colle plus à la réalité ?
    Exactement, le modèle CDM, autrement dit "constante cosmologique () Cold Dark Matter (matière noire froide) est le modèle standard de la cosmologie, qui colle le mieux avec les observations!!
    Quand le sage montre la lune, l'imbécile regarde le doigt...

  19. #15
    daniel100

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    Une fois de plus, merci Gloubis,

    Je pose une question, et hop ! j’ai ma réponse.

    Merci également à Carcharodon pour ses liens passionnants.

  20. #16
    stefjm

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    Citation Envoyé par Gloubiscrapule Voir le message
    Ne me demande pas 2 ou 3 chiffres significatifs, c'est un ordre de grandeur (humm je sens déjà stefjm qui va se pointer avec un rapport d'ordre de grandeur proche de 40 encore une fois )!!
    Si en plus tu m'invites!
    Citation Envoyé par daniel100 Voir le message
    Si je dis, que le volume total de la matière de notre univers observable, divisé par le volume de celui-ci est au moins de 10-38, vous en pensez quoi ?
    Même pas moi qui en parle.

    Cordialement.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  21. #17
    Gloubiscrapule

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Si en plus tu m'invites!
    En fait je me suis fait trompé, c'était plutôt de l'ordre de 30. Mais peut-être que 30 est dans ta liste de nombre magique non?
    Quand le sage montre la lune, l'imbécile regarde le doigt...

  22. #18
    stefjm

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    Citation Envoyé par Gloubiscrapule Voir le message
    En fait je me suis fait trompé, c'était plutôt de l'ordre de 30. Mais peut-être que 30 est dans ta liste de nombre magique non?
    Oui, bien sûr, grace à la loi de Kepler : exposants 3 et 2.
    30.2/3 = 20 = 40/2

    Mââââgique!

    Cordialement.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  23. Publicité
  24. #19
    stefjm

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    Citation Envoyé par daniel100 Voir le message
    Bonjour à tous,

    Afin d’affiner un futur sujet, je souhaiterais connaître le rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci (étoiles, planètes, gaz, trou noirs). Et accessoirement avec la matière noire.

    Et de même pour un atome; j’ai lu je ne sais plus où que les électrons, les protons et les neutrons composeraient un volume de 10 puis –13 par rapport au volume de l’atome.

    Un rapport avec 2 ou 3 chiffres derrière la virgule sera suffisant.

    Merci,
    Une relation, on ne peut plus simple entre la masse et le rayon de l'univers : La relation de trou noir.

    R=2.G.M/c^2

    R=1.3 10^26m

    Cordialement.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  25. #20
    Carcharodon

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    Citation Envoyé par Gloubiscrapule Voir le message
    Oh non je suis pas d'accord, c'est facile de parler de l'énergie noire, y a pratiquement rien à dire (ou plutôt beaucoup si on spécule). On n'en sait pas grand chose au final, alors c'est très simple d'en parler!!
    Et pour ne presque rien en dire sans se tromper, il faut avoir 20 ans d'expérience
    c'est surtout pour eviter les questions obligatoires la dessus, s'il commence a la mentionner a un auditoire non (très) averti.
    Ça ne peut provoquer qu'une confusion nuisible a la comprehension du système.
    déjà piger comment se reparti la matière baryonique, c'est très instructif, après libre a chacun de creuser plus.


    Je vois pas pourquoi, mais bon, figure toi qu'il y a aussi les "baryons noirs". Plus de 50% des baryons sont invisibles et on ne sait pas trop où ils se cachent (enfin on a des idées)...
    vous commencez a nous gaver avec toutes ces particules qui sortent d'on ne sait ou !
    comment veux tu suivre quelque chose après !


    Exactement, le modèle CDM, autrement dit "constante cosmologique () Cold Dark Matter (matière noire froide) est le modèle standard de la cosmologie, qui colle le mieux avec les observations!!
    Et non pas Dark Energy / Cold Dark Matter
    Bien pigé la différence entre énergie noire et constante cosmologique.
    Le terme d'énergie noire est finalement un fourre-tout.
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  26. #21
    Carcharodon

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    ... effectivement, a y réfléchir, difficile de ne pas parler de la constante cosmologique pour une description de l'univers a ces échelles, ou quand on parle de l'influence de la densité moyenne sur l'avenir de l'univers...
    faut peut-être réussir a survoler le sujet en précisant que la théorie a amener a conclure sa présence sans qu'on puisse encore avoir de moyen de la vérifier expérimentalement.
    mais faut faire court, sous peine de faire tourner le débat autour de ces questions délicates, au détriment d'une conceptualisation plus globale, plus facile a acquérir en se bornant a la matière baryonique.

    Après tout dépend du niveau de l'auditoire...
    Appréhender ces échelles étant, par définition, déjà surhumain.
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  27. #22
    Carcharodon

    Re : Rapport volumétrique entre notre univers observable, et la matière de celui-ci.

    Citation Envoyé par carcharodon
    j'assimilais effectivement la matière noire à la constante cosmologique, uniquement.
    Citation Envoyé par Gloubiscrapule Voir le message
    Matière noire et constante cosmologique, ça n'a rien à voir du tout!!!!!

    Je me rend compte, seulement en relisant ce topic pour répondre a un autre, que j'ai malencontreusement remplacé énergie (noire) par matière (noire) ce qui ne veut plus rien dire du tout, effectivement !

    Ce que je voulais dire étant :
    j'assimilais effectivement l'energie noire à la constante cosmologique, uniquement.
    l'un étant quand même "l'opposé" de l'autre ... (attracteur "invisible" pour matière noire et expansion accélérée pour énergie noire).
    désolé.
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

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