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un air de déjà vu: expansion



  1. #1
    invite73192618

    un air de déjà vu: expansion


    ------

    Bonjour,

    Deux petites questions qui me turlupinent au sujet de l'expansion:

    - le taux d'expansion semble augmenter puisque les objets lointains sont plus lointains que ce qu'ils devraient avec un taux d'expansion fixe. Mais comment sait-on que ce n'est pas plutôt dû à une expansion d'abord élevée et qui aurait diminuée depuis? Autrement dit: comment déduit-on si le changement du taux d'expansion va dans un sens ou dans l'autre?

    - au sujet de la lune (un air de déjà vu!) dont l'orbite n'est pas affectée par l'expansion: est-ce que c'est parceque les lois sont différentes en présence de matière, parceque en présence de matière les mêmes lois prédisent une absence d'expansion, parceque le calcul des trajectoires orbitales indique que l'expansion n'y change rien, ou encore j'ai vraiment rien compris et c'est une autre explication?

    Merci d'avance,

    -----

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  4. #2
    deep_turtle

    Re : un air de déjà vu: expansion

    Salut,

    Pour ta première question, tu y réponds toi-même. Si l'expansion était d'abord important puis diminuait, les objets lointains (qui correpondent pour nous à un passé plus lointain) seraient plus près et non plus loin qu'avec une expansion constante. Fais un petit dessin en 2D avec des cercles qui grandissent d'abord vite puis doucement, nous au centre, ça devrait alors te paraitre clair.

    Pour la seconde question (déjà vu en effet ), il y a plein de manière de répondre, en voici une :

    Quand on dit "l'univers est en expansion", on veut dire "la métrique change au cours du temps". Or, quand on fait de la physique, on a plein de manière de choisir des coordonnées. Quand on fait de la cosmologie, on prend des coordonnées "comobiles", qui suivent le changement de la métrique, les objets sont collés à la trame de l'espace-temps, pour dire les choses de façon olé-olé... Quand on fait de la mécanique céleste, on choisit des coordonnées complètement différentes, parce que les planètes (et la Lune) ne sont pas collés à la trame de l'espace-temps, ils ont bien eu le temps d'interagir avec le Soleil et sont en orbite autour. Du coup, ils se sont détachés de l'expansion, et les coordonnées "physiques" qu'on utilise pour les décrire ne contiennent pas de terme d'expansion.

  5. #3
    invite73192618

    Re : un air de déjà vu: expansion

    1)

    Mettons que toi, moi et W Bush soyons séparé d'un mètre (je vais me mettre au centre par pure modestie), et que cette distance soit multiplié par 2 après une seconde, puis par 3, puis par 4, etc. Notre distance évoluerait ainsi:
    Temps__D-G___D-W
    0_______1______2
    1_______2______4
    2_______6______12
    3_______24_____48

    Qu'est-ce qui se passerait si au contraire la distance était multiplié par 4, puis par 3, puis par 2?

    Temps__D-G___D-W
    0_______1______2
    1_______4______8
    2_______12_____24
    3_______24_____48

    Mettons que ton cerveau ne s'active qu'une fois une distance suffisante entre W et toi. Comment ferais-tu pour savoir au temps 3 si l'univers a au une expansion accélérée ou ralentie? Autrement dit, je crois bien comprendre comment on sait que le taux d'augmentation a changé, mais je n'arrive pas à comprendre comment on sait dans quel ordre les multiplications ont étés faites.

    2) réflexion en cours..
    Dernière modification par Gamma ; 16/08/2005 à 18h28. Motif: simulation de tabulation

  6. #4
    physastro

    Re : un air de déjà vu: expansion

    Citation Envoyé par Gamma
    1)

    Mettons que toi, moi et W Bush soyons séparé d'un mètre (je vais me mettre au centre par pure modestie), et que cette distance soit multiplié par 2 après une seconde, puis par 3, puis par 4, etc. Notre distance évoluerait ainsi:
    Temps__D-G___D-W
    0_______1______2
    1_______2______4
    2_______6______12
    3_______24_____48

    Qu'est-ce qui se passerait si au contraire la distance était multiplié par 4, puis par 3, puis par 2?

    Temps__D-G___D-W
    0_______1______2
    1_______4______8
    2_______12_____24
    3_______24_____48

    Mettons que ton cerveau ne s'active qu'une fois une distance suffisante entre W et toi. Comment ferais-tu pour savoir au temps 3 si l'univers a au une expansion accélérée ou ralentie? Autrement dit, je crois bien comprendre comment on sait que le taux d'augmentation a changé, mais je n'arrive pas à comprendre comment on sait dans quel ordre les multiplications ont étés faites.

    2) réflexion en cours..
    Salut,
    mais justement il y a des modèles cosmologiques pour tenter d'expliquer cela ; par exemple il faut tenir d'un modèle inflationnaire aux prémisses de notre Univers pour garder crédible le modèle du BigBang en accord avec les observations !! A partir du temps de Planck, sache que l'on arrive avec assez de réussite à "recomposer" l'histoire de l'Univers !!

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    erik

    Re : un air de déjà vu: expansion

    Mettons que ton cerveau ne s'active qu'une fois une distance suffisante entre W et toi. Comment ferais-tu pour savoir au temps 3 si l'univers a au une expansion accélérée ou ralentie?
    En restant dans le cadre de ton exemple :
    Il suffit d'observer des objets semblables à "toi, Deep et W bush" placées suffisamment loin pour les voir tel qu'ils étaient au temps 3, en observant trois autres objets semblables placées encore plus loin, tu les verra tels qu'ils étaient au temp 2 ....

    Plus tu regarde loin plus tu "remontes dans le temps", c'est ce qui permet de savoir
    dans quel ordre les multiplications ont étés faites
    .

  9. #6
    invite73192618

    Re : un air de déjà vu: expansion

    1) Hé je crois avoir compris!

    L'erreur viendrait du fait que dans ce petit modèle, deep_turtle peut nous voir au temps 3 dans la position 3. Or il y a la vitesse de la lumière qui lui impose (mettons qu'elle aille à 1 m/s) de me voir à la position 2 et W à la position 1 si deep_turtle est au temps 3. Du coup ce n'est pas l'horizontale qu'il faut regarder mais la diagonale, ajoutons Yoyo pour bien faire:

    cas d'une accélération

    Temps__D-G___D-W___D-Y
    0_______1______2____3
    1_______2______4
    2_______6

    cas d'une décelération

    Temps__D-G___D-W___D-Y
    0_______1______2____3
    1_______4______8
    2_______12

    Et là ok on voit que le profil n'est pas le même. C'est sans doute un peu maladroit... mais yabon?

    PS: doublé par erik!
    PS2: physastro, quel rapport avec la choucroute?
    Dernière modification par Gamma ; 16/08/2005 à 18h52. Motif: Croisement!

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  11. #7
    deep_turtle

    Re : un air de déjà vu: expansion

    En effet, le temps de parcours joue un grand rôle, et il ne faut pas se représenter l'Univers d'un bloc, de dessus, comme si on pouvait en avoir une vision instantanée. On ne voit que des tranches spatio-temporelles très fines : on ne voit à la distance r que ce qui a mis pile le temps qu'il faut à la lumière pour nous en parvenir !

    Du coup, si le taux d'expansion était constant, on aurait une correspondance entre l'âge et la distance qui serait

    age - distance

    0 x
    1 x--x
    2 x-----x
    3 x---------x
    4 x-------------x

    Si l'expansion est accélérée, elle était plus grande dans le passé, donc les objets plus vieux ont subi plus d'expansion :

    0 x
    1 x---x
    2 x--------x
    3 x----------------x
    4 x-----------------------------x

    Je ne sais pas si c'est beaucoup plus clair...

  12. #8
    invite73192618

    Re : un air de déjà vu: expansion

    C'est ok pour le 1)

    Citation Envoyé par deep_turtle
    Quand on dit "l'univers est en expansion", on veut dire "la métrique change au cours du temps". Or, quand on fait de la physique, on a plein de manière de choisir des coordonnées. Quand on fait de la cosmologie, on prend des coordonnées "comobiles", qui suivent le changement de la métrique, les objets sont collés à la trame de l'espace-temps, pour dire les choses de façon olé-olé... Quand on fait de la mécanique céleste, on choisit des coordonnées complètement différentes, parce que les planètes (et la Lune) ne sont pas collés à la trame de l'espace-temps, ils ont bien eu le temps d'interagir avec le Soleil et sont en orbite autour. Du coup, ils se sont détachés de l'expansion, et les coordonnées "physiques" qu'on utilise pour les décrire ne contiennent pas de terme d'expansion.
    Pas encore ok pour le 2)

    Allons-y par étape: est-ce que les deux modèles sont des versions différentes d'une même description (utilisé par commodité dans leur domaine respectif), ou bien si ce sont des descriptions réellement différentes (i.e. qu'aux conditions limites entre l'une et l'autre, elles génèrent des prédictions différentes).

    ...j'aurais aussi un 3) pas directement lié

    Dire que l'espace grandit, ça ressemble un peu à dire que la vitesse de la lumière diminue. Est-ce qu'il y a des arguments pour dire que c'est bien la première interprétation qui est la bonne est pas la deuxième?

  13. #9
    eklipse

    Re : un air de déjà vu: expansion

    bonsoir, en fait les galaxies qui se sont formées il y a 13 G A sont situées maintenant hors de l'univers observable

  14. #10
    deep_turtle

    Re : un air de déjà vu: expansion

    Ce sont deux manières différentes de décrire la même chose. Je me permets de reprendre ici un exemple qu'avait fourni Peacock dans un cours. Il exposait la situation suivante : on prends deux boules de pétanques, on est dans l'espace vide, loin de toute autre masse blablabla... On tend les bras, on place les boules immobiles par rapport à nous, à un mètre l'une de l'autre. Puis on attend que l'Univers se soit expandu d'un facteur 2 (et pas de bar à proximité, argh...). La question, bien sûr, était : quelle est alors la distance entre les deux boules.

    Réponse de tous les élèves en choeur : deux mèèèètres ! Ben non. Un mètre. En effet, si l'on a placé les deux boules immobiles l'une par rapport à l'autre, c'est qu'on les empêche dès le début de suivre l'expansion. Ou plutôt, on leur donne une petit vitesse relative, dans les coordonnées collées à la trame de l'Univers, qui fait qu'elles sont immobiles pour nous (si on ne l'avait pas fait, on aurait vu dès le début qu'elle s'éloignent un peu l'une de l'autre à cause de l'expansion, et on aurait corrigé ça, parce que justement on les voulait immobiles !).

    Ceci se généralise : les mouvements des systèmes planétaires ne sont pas affectés par l'expansion, car ceux-ci ne sont pas collés à la trame de l'Univers. En toute rigueur, l'expansion affecte le mouvement des planètes, mais à un niveau absolument ridicule. Pour des distances inférieurs au rayon de Hubble, on peut décrire la physique locale avec un univers qui ne s'expand pas, en choisissant des coordonnées adéquates.

    Bon, je m'arrête pasque plus j'écris moins c'est clair.

  15. #11
    invite73192618

    Re : un air de déjà vu: expansion

    Citation Envoyé par deep_turtle
    Réponse de tous les élèves en choeur : deux mèèèètres ! Ben non. Un mètre. En effet, si l'on a placé les deux boules immobiles l'une par rapport à l'autre, c'est qu'on les empêche dès le début de suivre l'expansion. Ou plutôt, on leur donne une petit vitesse relative, dans les coordonnées collées à la trame de l'Univers, qui fait qu'elles sont immobiles pour nous
    Compris!!


    Ah sérieux merci ça fait plaisir!

    Maintenant next question

  16. #12
    deep_turtle

    Re : un air de déjà vu: expansion

    Citation Envoyé par Gamma
    Dire que l'espace grandit, ça ressemble un peu à dire que la vitesse de la lumière diminue. Est-ce qu'il y a des arguments pour dire que c'est bien la première interprétation qui est la bonne est pas la deuxième?
    ça ressemble un peu, mais ce n'est pas la même chose. L'expansion de l'Univers est décrite par la relativité générale (RG), qui elle-même est une extensio de la relativité restreinte, qui impose que la vitesse de la lumière est constante. En RG, ça devient "la vitesse de la lumière est constante localement", si je prends un petit bout d'Univers et si j'y mesure le vitesse de la lumière, je trouve tout le temps c, que l'Univers soit courbe ou en expansion. La courbure ou l'expansion modifient les propriétés de l'espace et du temps de façon couplée, et la modification de l'un est accompagnée d'une modification de l'autre si bien qu'au final, c est constant.

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  18. #13
    Thioclou

    Re : un air de déjà vu: expansion

    Bonjour,
    Citation Envoyé par deep_turtle
    En effet, le temps de parcours joue un grand rôle, et il ne faut pas se représenter l'Univers d'un bloc, de dessus, comme si on pouvait en avoir une vision instantanée. On ne voit que des tranches spatio-temporelles très fines : on ne voit à la distance r que ce qui a mis pile le temps qu'il faut à la lumière pour nous en parvenir !

    Du coup, si le taux d'expansion était constant, on aurait une correspondance entre l'âge et la distance qui serait

    age - distance

    0 x
    1 x--x
    2 x-----x
    3 x---------x
    4 x-------------x

    Si l'expansion est accélérée, elle était plus grande dans le passé, donc les objets plus vieux ont subi plus d'expansion :

    0 x
    1 x---x
    2 x--------x
    3 x----------------x
    4 x-----------------------------x

    Je ne sais pas si c'est beaucoup plus clair...
    Donc, si je comprends bien, plus le temps passe, plus la vitesse d'expansion diminue :
    en raisonnement galiléen, tout se passe comme si les galaxies lointaines étaient freinées par une attraction de plus en plus forte, comme si la masse de l'univers observable s'accroissait.

  19. #14
    deep_turtle

    Re : un air de déjà vu: expansion

    On pourrait peut-être dire ça, mais je ne vois pas trop ce que tu entends par "raisonnement galiléen". Tu veux dire en considérant la mécanique classique usuelle, en termes de forces ? Si c'est ça c'est un peu dangereux car précisément, l'expansion est expliquée par une théorie qui dépasse la mécanique classique.

  20. #15
    eklipse

    Re : un air de déjà vu: expansion

    si j'ai bien compris l'expansion ne joue qu'a grande echelle c'est en fait une "creation" d'espace qui fait que celui ci s'expand
    mais localement ce n'est pas mesurable (si bien compris )

  21. #16
    deep_turtle

    Re : un air de déjà vu: expansion

    Non, ce n'est pas une création d'espace, justement. Pas plus que quand tu tires sur un élastique tu ne crées de l'élastique ! Ceci est abordé dans la FAQ qui figure en tête des discussions du forum astrophysique-astronomie...

  22. #17
    invite73192618

    Re : un air de déjà vu: expansion

    Rebonjour,

    Citation Envoyé par deep_turtle
    (..)L'expansion de l'Univers est décrite par la relativité générale (RG), qui elle-même est une extensio de la relativité restreinte, qui impose que la vitesse de la lumière est constante. (..)
    heum.... ça me parait étrange comme argument. L'expansion a été découverte après la formulation de la RG n'est-ce pas? Et si mes souvenirs sont exacts, la RG peut très bien s'accommoder de n'importequel taux d'expansion. Alors en quoi est-ce que la RG décrit l'expansion?

    Est-ce qu'il n'y aurait pas plutôt des arguments genre: si c'est la lumière qui change de vitesse, on devrait voir ça, et on le voit pas.

  23. #18
    glevesque

    Re : un air de déjà vu: expansion

    Salut

    Avec des paramêtres formels intégrés dans le formalisme relativiste, je suis toute OK pour décrire le tissus de soutient mathématique d'espace-temps. Mais de manière objective ce tissus est peut-être innexistant, et si il n'existait pas de tissus de soutient d'espace et de temps (obstacle des supercorde et atout de la gravité en boucle), le tout pouvant-être par exemple associé aux relations d'étendut suivant des relations causale et donc relative entre elle, leurs distances et la durée informelle des échange interactionnelle.

    Bon, je sais je discute dans une autre langue !

    Mais Bergson aussi discutait dans cette langue !

    Non, mais sérieux et si l'espace n'avais pas de substance de base et que les distance de Planck représenterais les limites interactionnelle minimale entre les choses. Il me semble que la MQ et la RG pourrais se regoindre à quelque par dans tout ça !

    Gilles
    Je veux comprendre et non d'avoir raison, je veux savoir et non tout connaitre

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  25. #19
    deep_turtle

    Re : un air de déjà vu: expansion

    OK, je vais essayer d'être plus précis, je n'aurais pas dû employer le verbe "décrire".

    L'expansion a été découverte après la formulation de la RG n'est-ce pas?
    Fatalement car l'expansion est un concept relativiste. Il n'est pas tout à fait exacte de dire qu'Hubble a dévouvert l'expansino cosmologique. Hubble a observé une relation entre deux quantités, le décalage vers le rouge et la distance. On pourrait imaginer tout un tas de raisons physiques pour expliquer ça : les galaxies s'éloignent de nous dans un Univers Newtonien, les propriétés de la lumière évoluent avec la distance, etc... La relativité générale fournit une autre explication : c'est l'espace-temps lui-même qui évolue avec le temps.

    Ces différentes explications physiques peuvent être comparées, mises en regard d'autres observations et d'a priori théoriques, et c'est cette dernière qui gagne haut la main : l'Univers est en expansion.

    C'est une des raisons de penser que la relativité générale décrit bien les phénomènes. Ce n'est pas la seule, je ne vais pas revenir sur les autres tests de la RG. Or, comme je le disais avant, la RG est une généralisation de la relativité restreinte, elle aussi testée en long, en large et en travers. Ces théories sont basées sur l'invariance de la vitesse de la lumière dans le vide. Quand je dis "basées", le mot n'est pas trop fort : c'est vraiment le point de départ. Le succès de ces théories est un indice fort qu'on avait raison de partir de là et qu'en effet, la vitesse de la lumière est constante.

    Après, bien sûr, il faut aussi tester expérimentalement cette hypothèse. L'expérience de Michelson-Morley, réalisée avant l'élaboratino de la relativité, donnait déjà de fortes présomptions. Depuis, il y a eu de nombreux tests, tous positifs ! Rien ne permet aujourd'hui de penser que la vitesse de la lumière pourrait ne pas être constante (localement).

  26. #20
    mtheory

    Re : un air de déjà vu: expansion

    Citation Envoyé par Gamma

    - au sujet de la lune (un air de déjà vu!) dont l'orbite n'est pas affectée par l'expansion: est-ce que c'est parceque les lois sont différentes en présence de matière, parceque en présence de matière les mêmes lois prédisent une absence d'expansion, parceque le calcul des trajectoires orbitales indique que l'expansion n'y change rien, ou encore j'ai vraiment rien compris et c'est une autre explication?

    Merci d'avance,
    Salut,je vais ajouter une explication à celle de Deep,le problème de savoir si l'expansion de l'Univers implique une expansion des orbites des planètes est un vieux problème qui date des années 30.
    Le premier à l'étudier fut Mac Vittie et les premiers résultats probants sont ceux d'Einstein Strauss en 1945.
    Du point de vu théorique on est pas sûr à 100 % qu'il n'y a pas d'expansion dans le système solaire même si tout les calculs 'bien fondés' impliquent que c'est zéro.
    Du point de vu expérimental on sait faire des calculs de corrections relativistes fins en tenant compte de la pluspart des corps importants (lunes comprises) du systèmes solaire et les comparer aux observations,pas de trace d'expansion,le modéle qui marche est celui d'un espace-temps locale sans celle-ci.

    Les equations d'Einstein s'écrivent avec un terme de constante cosmologique:
    Sijgeométrie=Tijmatière+Tijlambda

    Si je considère l'Univers à l'echelle des amas de galaxies la densité de matière est faible donc c'est le terme lambda qui domine.
    Par contre à l'échelle du système solaire ou de la Galaxie c'est le terme matière qui domine car la densité de matière y est plus importante.
    On doit donc trouver une solution interpolant celle à grande échelle et celle à petit échelle ,ce fut fait ,quoi que pas identique au cas que je considère qui est plus clair.La solution est qualitativement la même une solution statique décrivant le système solaire/la Galaxie/l'amas raccordée a une solution cosmologique décrivant une expansion.
    Cela correspond bien a ce qu'on trouve si l'on cherche deux solutions aux équations précédente selon que l'on puisse négliger l'un ou l'autre terme puis voir si l'on peut connecter ces deux solutions sur une frontière commune.
    “I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman

  27. #21
    deep_turtle

    Re : un air de déjà vu: expansion

    Pour ceux qui veulent aller plus loin, il y avait plusieurs choses intéressantes dans ce fil :

    La lune et l'expansion de l'Univers

  28. #22
    mtheory

    Re : un air de déjà vu: expansion

    Citation Envoyé par deep_turtle
    Pour ceux qui veulent aller plus loin, il y avait plusieurs choses intéressantes dans ce fil :

    La lune et l'expansion de l'Univers

    surtout là:

    http://forums.futura-sciences.com/th...5-20-lune.html

    “I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman

  29. #23
    Rincevent

    Re : un air de déjà vu: expansion

    je l'ai pas lu mais voici un preprint récent têt intéressant :

    http://fr.arxiv.org/abs/gr-qc/0508052

  30. #24
    invite73192618

    Re : un air de déjà vu: expansion

    Citation Envoyé par deep_turtle
    Citation Envoyé par Gamma
    L'expansion a été découverte après la formulation de la RG n'est-ce pas?
    Fatalement car l'expansion est un concept relativiste (...) la RG est une généralisation de la relativité restreinte, elle aussi testée en long, en large et en travers. Ces théories sont basées sur l'invariance de la vitesse de la lumière dans le vide.
    Donc finalement, ton raisonnement est de dire que c est forcément invariant, puisque 1) c'est l'hypothèse de base des deux théories de la relativité qui ont été validées expérimentalement (voir l'excellente FAQ pour les différents tests de la théorie ); et 2) il y a les expériences directes de Michelson-Morley.

    Je conteste

    1) si c variait de façon uniforme dans l'univers indépendement de la position spatiale des observateurs, alors la RG pourrait s'appliquer en nonobstant la variation de c, right?

    2) l'expérience de Michelson-Morley a démontré que c ne varie pas en fonction de la direction d'où provient la lumière, mais par contre ça ne nous dit rien au sujet d'une éventuelle variation de c au cours du temps, right?

    mtheory & rincevent » TY.
    Dernière modification par Gamma ; 18/08/2005 à 17h06. Motif: smiley pas au bon endroit

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  32. #25
    deep_turtle

    Re : un air de déjà vu: expansion

    Pour ton point 2, je pense que tu as raison.

    Pour le 1/, il me semble que ça reviendrait à redéfinir à chaque instant ce qu'on appelle un mètre, car une fonction globale c(t) pourrait être intégrée dans le choix des coordonnées. Mais il faut que je réfléchisse plus.

  33. #26
    GillesH38a

    Re : un air de déjà vu: expansion

    Il n'y a aucun sens physique absolu à parler de la variation de c, comme d'ailleurs de toute autre constante physique qui possède une dimension. Ce point n'a d'ailleurs pas toujours été perçu même par de brillants physiciens et a donné lieu à quelques empoignades homériques.
    En effet faire varier la valeur numérique de c revient à changer la définition du mètre ou de la seconde. Dans un système d'unité naturelle ( par exemple en prenant comme unité de longueur la "seconde lumière" = distance parcourue par la lumière en une seconde), c vaut naturellement et constamment 1 !

    Les seules grandeurs physiques dont la variation aurait un sens physique sont les grandeurs sans dimension,et qui ne dépendent donc pas du système d'unité choisi : par exemple le rapport de la masse de l'électron au proton est 1/1836, que vous le mesuriez en kg, en g, en livres américaines ou je ne sais pas quelle unité chinoise. Si ce rapport varie dans le temps ou dans l'espace, tout le monde serait d'accord dessus!
    La valeur numérique des grandeurs dimensionnées c, h, G etc... n'a en revanche aucun sens en soi, leur variation peut toujours être ramené à un changement d'unité de base.

    La situation a été rendue un peu confuse par la théorie de Dirac sur la variation de la constante gravitationnelle G. Dirac avait parfaitement compris le point précédent bien sûr, ce qu'il proposait en fait était une variation d'une grandeur sans dimension impliquant G , par exemple le rapport de la masse du proton à la masse de Planck. Mais il etait commode de garder la valeur des autres constantes ...constante et de ne faire varier que G. Il aurait pu tout aussi bien garder G constant et faire varier d'autres "constantes" (c, h, mp ), mais ça aurait fait varier toutes les grandeurs atomiques par exemple. Donc c'est uniquement par simplicité qu'il a appelé sa théorie "variation de G". D'autres physiciens ont été moins subtils et se sont mis à se demander si c'était G ou c qui variait "vraiment"....

  34. #27
    invite73192618

    Re : un air de déjà vu: expansion

    Citation Envoyé par gillesh38
    Il n'y a aucun sens physique absolu à parler de la variation de c, comme d'ailleurs de toute autre constante physique qui possède une dimension. (...)
    Ce que tu veux dire, c'est qu'une variation de c est équivalente à une variation de la longueur du mètre, c'est ça? Dans ce cas, es-tu d'accord qu'on peut interpréter le taux d'expansion (le changement dans la longueur du mètre) comme une variation de c?

    Citation Envoyé par gillesh38
    (...) La situation a été rendue un peu confuse par la théorie de Dirac sur la variation de la constante gravitationnelle G. (...)
    Moi pas connaitre. Aurais-tu des références lisibles par un néophyte?

  35. #28
    GillesH38a

    Re : un air de déjà vu: expansion

    Pour la théorie de Dirac, c'est traité par exemple dans le bouquin de Weinberg sur la Relativité Générale ( Gravitation et Cosmologie) mais ce n'est pas spécialement pour néophyte !

    Dirac avait remarqué une coïncidence curieuse entre deux nombres qui n'avaient rien à voir l'un avec l'autre : le rapport d'intensité de la force gravitationnelle à la force électrique, et la taille de l'Univers observable par rapport à la taille du proton (ou quelque chose comme ça, j'ai la flemme de vérifier). Or la coïncidence ne peut pas toujours etre vraie au cours du temps puisque la taille de l'Univers augmente alors que les autres quantités sont constantes... sauf si une autre des quantités du calcul varie aussi. Il avait donc fait l'hypothèse qu'une loi inconnue faisait varier G pour que les deux nombres restent toujours égaux en ordre de grandeur. Mais son hypothèse a été démentie par les conséquences qu'elle aurait eu sur le mouvement des planètes. Reste qu'une variation d'autres constantes physiques (dont la constante de structure fine qui représente une valeur en unité "naturelle" du carré de la charge électrique élémentaire) a été invoquée par certains astyrophysiciens grâce à l'étude des quasars lointains.

    Pour ta première question, comment définis-tu le mètre ?

  36. #29
    invite73192618

    Re : un air de déjà vu: expansion

    Citation Envoyé par gillesh38
    Pour la théorie de Dirac, c'est traité par exemple dans le bouquin de Weinberg sur la Relativité Générale ( Gravitation et Cosmologie) mais ce n'est pas spécialement pour néophyte !
    Ok merci, ton explication est elle accessible

    Citation Envoyé par gillesh38
    Pour ta première question, comment définis-tu le mètre ?
    Ta réponse est un peu sybiline, mais je crois avoir compris: le mètre est défini comme la distance parcouru par la lumière en x temps, et donc changer la vitesse de la lumière ou la longueur du mètre c'est kif kif bourico. C'est ce que tu voulais me faire comprendre?

    Si je reviens à la question initiale, tu considères donc
    Citation Envoyé par Gamma
    qu'on peut interpréter le taux d'expansion (le changement dans la longueur du mètre) comme une variation de c?
    Ca me gène un peu aux entournures: c n'est pas seulement impliqué dans les longueurs n'est-ce pas? Alors est-ce qu'on ne pourrait pas distinguer quand même entre une variation de c et une variation des longueurs en regardant des phénomènes qui font intervenir c mais pas les longueurs? Exemple: E=mc2, si c'est c qui change et pas la longueur, on devrait collecter moin d'énergie pour la même quantité de matière, alors que si c'est le mètre qui change la quantité d'énergie devrait rester identique. Qu'est-ce que vous en pensez?

  37. #30
    Rincevent

    Re : un air de déjà vu: expansion

    Citation Envoyé par Gamma
    Ca me gène un peu aux entournures: c n'est pas seulement impliqué dans les longueurs n'est-ce pas? (...) Qu'est-ce que vous en pensez?
    en fait pour dire ce que tu dis, il vaut mieux dire que "c" est une "constante" qui, dans le cadre actuel de la physique (c'est-à-dire selon les théories actuellement reconnues comme valides), désigne simultanément plusieurs grandeurs différentes.

    une illustration simple en est le fait que la vitesse de la lumière pourrait très bien être variable ou inférieure à c sans que c ne varie ou que cela ne remette en cause la relativité. Le "c" dans E=mc^2 est une constante de structure de l'espace-temps, et elle n'a rien à voir avec la lumière. C'est la vitesse dans le vide des particules de masse nulle. Il s'avère que la lumière semble être associée à une particule de masse nulle et c'est donc apparemment sa vitesse. Mais récemment encore on pensait que le neutrino avant une masse nulle (et se déplaçait à c) alors que maintenant on sait que ce n'est pas vrai. Bon, il est vrai que découvrir une masse au photon ferait beaucoup de bruit (beaucoup plus que pour le neutrino), mais quand même, la relativité survivrait...

    de manière plus générale, les divers visages de la constante "c" et le fait que dire "une théorie où c varie" est très ambigu sont illustrés dans cet article de Ellis & Uzan

    http://arxiv.org/abs/gr-qc/0305099

    toute la première partie en est facilement abordable (même si en anglais).

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