Relativité : brique fondamentale d'espace et expansion

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Bonjour,

Depuis quelques temps une question me trotte dans l'esprit :

- comment est faite la plus petite partie d'une région de l'espace dans un univers en expansion ?

Après pas mal de recherches et de réflexions le tétraèdre m'apparait comme la proposition la plus économique. . il a l'énorme avantage de pouvoir paver tout l'espace de manière continue et d'être compatible avec les quelques représentations vulgarisées que je connais de l'univers :

Une brique (relativiste) fondamentale d'univers aurait la forme d'un tétraèdre dans un espace 3 dimensions

Du centre de ce tétraèdre on peut faire partir 4 vecteurs unité vers (par exemple) chaque sommet du tétraèdre.

Ces 4 vecteurs seraient les représentations des vecteurs orthonormés des 4 unités dimensions.

Les angles, les directions, les normes des vecteurs unités sont interchangeables (ce qui est nécessaire pour obtenir l'invariance de dans la relativité)

L'idée serait que les 4 dimensions s'exprimeraient dans un espace 3D.
La quatrième
(le temps, une des dimensions que l'on peut choisir arbitrairement suivant le référentiel)
pourrait diviser (mais je ne sais pas comment et pourquoi) les 4 dimension de manière égale :
- pour les normes
- pour les angles

on se retrouverait avec une repère tridimensionnel orthonormé de norme l/t=1 => donne un espace 3 D doté du temps

si je ne fais pas erreur cela correspond aux caractéristiques d'un espace de minkowski définissant la vitesse de la lumiere "c" comme
constante universelle et limite de vitesse infranchissable.


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La brique d'univers tétraédrique est une forme intéressante pour la représentation de l'expansion de l'univers :

- que ce soit pour une représentation de l'expansion par le pudding

(on place alors les grains de matières au centre d'une bulle cf animation GIF :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Nombre_...ra%C3%A9drique )


- ou pour la représentation de l'univers mousse (la matère est alors à la périphérie des "billes du

tétraèdre)

on a une expansion du vide uniforme dans toutes les directions
- pour les longueurs
-et pour les volumes.

c'est à ma connaissance le seul cas simple et économe dans un espace 3D en expansion


merci, par avance, de vos avis et mise en évidence de problèmes dans la réflexion ou de présentation.

cordialement
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[invite5ca9172e]

Le vrai problème concerne la conservation de la célérité du photon à la fois dans le cadre des galaxies (sans expansion) et dans le cadre inter-galactique où l'élémentarité volumique (pour toute géométrie) devrait être étirée. La question de l'élémentarité me semble le fond du problème.

Une solution serait de considérer l'univers non pas "d'un seul tenant" mais devant posséder des emboitements à l'échelle cosmologique. Ainsi leur lent déboitement devrait satisfaire à la contrainte de garder invariante cette élémentarité.

Voir ce lien :

http://bccp.lbl.gov/beach_program/pr...s11/Bernal.pdfhttp://bccp.lbl.gov/beach_program/pr...s11/Bernal.pdf

qui parle de condensats de Bose Einstein à l'échelle cosmique.

[Xoxopixo]

Après pas mal de recherches et de réflexions le tétraèdre m'apparait comme la proposition la plus économique.

C'est un peu ce que je me disais récement.
Je me suis amusé à produire des pavages en "Hexagones".
Je ne dirais pas que cela permet d'"economiser" mais plutot de joindre à moindre cout spatial.
On peut faire des pavages de tores 2D avec des hexagones réguliers par exemple. Les distances entre chaque sommet ne peuvent pas être identiques du point de vue d'une reference externe.
Un exemple en piece jointe.

Mais je pense que cette vision des choses est simpliste.
Qu'est-ce qu'une forme, nous concernant, lorsqu'on observe des objets plus petits que l'atome en mouvement ?
Une "approximation", pour commencer.

De plus il ne faut pas oublier l'aspect relatif des choses. Une forme est relative, mais ce n'est pas la seule propriété de la matiere, la matiere change, il existe un temps.
Il y a donc cet autre aspect à prendre en compte, c'est le temps.
D'ou l'interet pour simplifier de parler d'Espace-Temps.
Mais y proposer une brique qui n'a qu'une "forme", c'est hors de ma comprehension humaine.

Donc parler de brique fondamentale en Tetraedre n'a pas vraiment de sens, à mon avis, même si c'est tentant d'essayer de se representer une "brique elementaire" de la sorte.
Voir les solides de Platon.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Solide_de_Platon

[Deedee81]

Salut,

S'il s'agit simplement de parler de représentation graphique, pourquoi pas.

Mais si on parle d'une structure physique, un tel pavage est faux car il est anisotrope et aucune anisotropie n'a jamais été détectée dans les lois physiques.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amanuensis]

Et en plus c'est une vision "1+3", c'est à dire parlant d'un espace 3D particulier privilégié, donc d'un temps absolu.

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On peut trianguler l'espace-temps par des simplexes 4D (des pentachores, des polychores à 5 sommets). Une tranche spatiale sera alors pavée par des "tétraèdres" (par intersection), mais on ne peut pas empêcher les cas avec dégénérescence (des tétraèdres dont les 4 sommets sont dans un même plan, en particulier deux sommets confondus). À cause de cela, on ne peut pas "suivre" un tétraèdre dans le temps.

Si on part d'un référentiel qui feuillette proprement l'espace-temps et qu'on le triangularise (triangularisation de l'espace conservée dans le temps), alors on peut faire une triangularisation de l'espace-temps par des pentachores qui soit compatible avec la triangularisation de l'espace. Mais un changement de référentiel fera disparaître la belle propriété du pavage spatial...

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Dans le cadre des théories courantes, on ne peut pas accepter facilement une théorie qui ne soit pas "stable par changer de référentiel". Donc partir d'une triangularisation spatiale "stable dans le temps" n'est pas acceptable.

[Amanuensis]

aucune anisotropie n'a jamais été détectée dans les lois physiques.

On ne peut pas exclure une anisotropie locale.

Si cette anisotropie "disparaît" par prise de moyenne sur un volume "suffisamment grand", alors aucun anisotropie ne sera détectable par une quelconque mesure moins fine qu'un tel volume, non ?

[Deedee81]

On ne peut pas exclure une anisotropie locale.

On ne peut jamais rien exclure. Mais jamais aucune expérience n'a jamais indiqué l'existence d'une anisotropie locale (c'est de ça que je parlais plus haut en fait, pas d'une anisotropie globale).

Ou alors il faut spéculationner.

Si cette anisotropie "disparaît" par prise de moyenne sur un volume "suffisamment grand", alors aucun anisotropie ne sera détectable par une quelconque mesure moins fine qu'un tel volume, non ?

En effet.

Note que pour que l'anisotropie soit gommée à plus grande échelle, il ne faut pas une structure périodique. Une structure pseudo-périodique est possible.

Dans certaines théories de gravitation quantique (disons, au hasard, la gravité quantique à boucle) on a une telle structure granulaire anisotrope à l'échelle de Planck. Mais c'est très très différent d'un pavage. Outre la structure extrêmement irrégulière il s'agit d'une superposition quantique d'états avec des structures différentes (pire, pour un état donné, les longueurs sont quantifiées ainsi que les surfaces et les volumes. Il est clair que ça ne peut pas correspondre à des polyèdres classiques). Une belle horreur à conceptualiser (ou à théoriser, franchement, les fibrés sur espaces de distribution avec ordre partiel, j'en reviens, gasp . Je me contente de ma bonne vieille théorie quantique des champs en espace-temps courbe pour le moment )

Par contre, je ne suis pas contre un pavage ou une triangulation, purement mathématique, dans le simple but de la représentation ou pour certains calculs (par exemple les calculs de relativité générale utilisant la méthode hamiltonienne où on effectue un découpage de l'espace-temps et une triangulation pour le calcul numérique).

[Amanuensis]

Note que pour que l'anisotropie soit gommée à plus grande échelle, il ne faut pas une structure périodique.

Bien d'accord.

Une structure pseudo-périodique est possible.

Non plus, par définition. (Faut des anisotropies pour qu'il y ait pseudo-périodicité).

Je pensais plutôt à des cas comme le verre, où il y a bien anisotropie locale (les relations locales entre un atome et ses voisins ne peuvent pas être isotropes), mais isotropie à échelle >> celle des atomes, par exemple à celle de la longueur d'onde de la lumière visible (c'est bien pratique pour faire des lentilles optiques !).

Mais c'est très très différent d'un pavage.

Différent d'un pavage régulier. La notion de pavage est plus générale que les cas réguliers ou quasi-réguliers.

Et il y une classe intermédiaire, les pavages à peu près réguliers à des échelles intermédiaires entre la taille de la maille et l'échelle des propriétés "moyennes", macroscopiques. C'est ce qu'on rencontre avec les métaux, si je comprends bien. Et on sait faire des surface réfléchissantes d'excellentes propriétés optiques (propriétés "isotropes").

Il me semble que la physique de l'état solide, avec en particulier les théories sur les défauts cristallins, a beaucoup à enseigner sur ces sujets. Il m'a été passé un lien (à retrouver) sur un texte développant la relation entre la notion de courbure d'une variété et les défauts cristallins particulièrement intéressant sur le sujet (en particulier parce qu'elle menait à l'espace-temps d'Einstein-Cartan (i.e., avec torsion) plutôt qu'à celui d'Einstein (i.e., torsion nulle).

[papy-alain]

En suivant cette discussion, je me pose une petite question, avec ces "briques". Si on suit le trajet d'un photon dans l'espace, et qu'on mesure la portion de trajet la plus courte possible, dans le temps le plus court possible, on retombe sur les distances et temps de Planck. Comment percevrait on l'expansion de l'espace à cette échelle ? La difficulté est ici d'imaginer qu'à chaque distance de Planck parcourue par le photon, se rajoute une infime portion et que le photon fasse un petit saut instantané pour satisfaire à l'observation, mais ça me paraît tout de même un peu suspect.

[Amanuensis]

Remarque incidente : Je ne comprends pas pourquoi prendre comme exemple le photon, qui a justement la propriété qu'on ne peut pas suivre son trajet dans l'espace-temps et a fortiori dans un espace.

Mieux vaut prendre une particule de masse non nulle, pour laquelle la notion de "suivre le trajet de" pose bien moins de difficultés épistémologiques. Même cette notion est mise en défaut par la physique quantique, mais au moins un traitement non quantique de ces particules amène à des approximations acceptables pour un grand domaine d'applications, ce qui n'est pas du tout le cas avec le photon.

Une grande quantité de contre-sens peuvent être détectés dans les échanges dans le forum qui ont pour origine des tentatives (conscientes ou inconscientes) de traiter les photons dans le cadre d'un formalisme classique (et la notion de trajet fait partie de ce formalisme) plutôt que d'accepter que le seul formalisme correct pour le photon est le formalisme relativiste quantique (sans notion simple de trajet).

[papy-alain]

Bon, alors prenons l'exemple de neutrino, qui se déplace à une vitesse proche de c et dont la masse n'est pas nulle.

[Deedee81]

Non plus, par définition. (Faut des anisotropies pour qu'il y ait pseudo-périodicité).

Ah ? Je ne suis pas spécialiste des pavages pseudo-périodique. Je viens d'apprendre quelque chose

Je pensais plutôt à des cas comme le verre
[....]

Oui, je vois et tu as raison, c'est mieux. Même pas besoin de gravité quantique à boucles pour ça.

Il me semble que la physique de l'état solide, avec en particulier les théories sur les défauts cristallins, a beaucoup à enseigner sur ces sujets.

Je dirais même plus (comme dirait Dupont).

Le livre "Des phénomènes critiques aux champs de jauge" montre un lien étroit entre les structures style ferromagnétiques et les théories de renormalisation en théorie quantique des champs.

Bouquin génial.

J'ai aussi "théorie statistique des champs" qui montre des liens étroits entre théorie des champs, surfaces aléatoires, structures des polymères.....

Bouquin imbuvable (malheureusement).... en tout cas pour moi (très difficile). J'ai décroché au bout d'une trentaine de page
(l'étude statistique des courbes et du mouvement brownien, ça, ça allait et j'ai trouvé ça extraordinaire, mais après.... gasp)

[invite5ca9172e]

Remarque incidente : Je ne comprends pas pourquoi prendre comme exemple le photon, qui a justement la propriété qu'on ne peut pas suivre son trajet dans l'espace-temps et a fortiori dans un espace.

Mieux vaut prendre une particule de masse non nulle, pour laquelle la notion de "suivre le trajet de" pose bien moins de difficultés épistémologiques. Même cette notion est mise en défaut par la physique quantique, mais au moins un traitement non quantique de ces particules amène à des approximations acceptables pour un grand domaine d'applications, ce qui n'est pas du tout le cas avec le photon.

Une grande quantité de contre-sens peuvent être détectés dans les échanges dans le forum qui ont pour origine des tentatives (conscientes ou inconscientes) de traiter les photons dans le cadre d'un formalisme classique (et la notion de trajet fait partie de ce formalisme) plutôt que d'accepter que le seul formalisme correct pour le photon est le formalisme relativiste quantique (sans notion simple de trajet).

Oui c'est l'opération "mesure" qui localise le photon. Néanmoins on sait qu'il "voyage" à la vitesse de la lumière dans le vide. C'est d'ailleurs un truisme de le dire.

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Bonjour et merçi d'avoir déterré ce vieux fil en ouvrant le débat

Le vrai problème concerne la conservation de la célérité du photon à la fois dans le cadre des galaxies (sans expansion) et dans le cadre inter-galactique où l'élémentarité volumique (pour toute géométrie) devrait être étirée. La question de l'élémentarité me semble le fond du problème.

Je crois, mais d'autres le confirmeront, qu'il est erronné de dire que le cadre galactique est sans expansion. Si je ne fais pas erreur, il subit lui aussi l'expansion de l'univers. La différence avec "le cadre inter-galactique" c'est que la gravitation l'emporte sur l'expansion et maintient une cohésion galactique. La célérité du photon n'est en rien affectée dans le vide. A condition bien sur que je ne fasse pas erreur. Dans le cas contraire je suis preneur de l'affirmation contraire et tenterais de comprendre où mon raisonnement pêche. Ce qui change c'est la trajectoire du photon qui est déviée par la matière, en tout cas, dans ma compréhension.

Une solution serait de considérer l'univers non pas "d'un seul tenant" mais devant posséder des emboitements à l'échelle cosmologique. Ainsi leur lent déboitement devrait satisfaire à la contrainte de garder invariante cette élémentarité.

C'est justement ce lent déboitement entre des morceaux d'univers supposés d'abord comme des volumes cubiques et des volumes sphériques qui petit à petit m'a amené au tétraèdre économe : l'expansion du volume de cubes n'est pas compatible avec l'expansion du volume des sphères dans les 3 dimensions spatiales (expansion des unités de longueur, de surface et de volume) au court du temps. Des tétraèdres réguliers accolées les uns aux autres, s'ils sont représentatifs des 4 dimensions, donnent une solution simple à cette problèmatique.

En terme d'analyse dimensionnelle pour la vitesse de la lumière, (sous réserve que l'on trouve dans le tétraèdre le repère pertinent, qui n'est pas nécésairement celui que j'ai proposé) on a [L]=[T] , qui sont interchangeables en relativité =1 ou 300 000 km/s ou Longueur-de-Planck/Temps-de Planck=c, constante. On arrive à imaginer que si le photon "voyage" sur une arête du tétraèdre (voire 3 arêtes en même temps), avec pour conséquence de l'effet de l'expansion, que toutes les briques fondamentales allongent les arêtes de tous les tétraèdres, de manière continue, partout en même temps, l'effet produit est, encore sauf erreur, une vitesse constante avec un décalage vers le rouge de la longueur d'onde. J'espère ne pas avoir été trop alambicqué pour papy-alain et les autres.

Il y a toute de même un problème de taille à résoudre dans ce schéma : comment rendre compte de la matière ? et en cela Xoxopixo a mille fois raison. Ce début de représentation si il me semble séduisant, ne me satisfait pas pleinement.

Voir ce lien :

http://bccp.lbl.gov/beach_program/pr...s11/Bernal.pdfhttp://bccp.lbl.gov/beach_program/pr...s11/Bernal.pdf

qui parle de condensats de Bose Einstein à l'échelle cosmique.

dès que l'on rentre dans des calculs de mécanique quantique, j'avoue une ignorance totale

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Salut,

S'il s'agit simplement de parler de représentation graphique, pourquoi pas.

Mais si on parle d'une structure physique, un tel pavage est faux car il est anisotrope et aucune anisotropie n'a jamais été détectée dans les lois physiques.

Bonjour Deedee81

ne connaissant pas le terme j'ai cherché "anisotropie" sur wikipédia et ais trouvé comme exemple le CMB. il s'agit d'un exemple qui correspond avec la thèmatique de l'expansion mais je ne sais si cette trouvaille est pertinente. je suis tout ouie et curieux de la réponse.


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Et en plus c'est une vision "1+3", c'est à dire parlant d'un espace 3D particulier privilégié, donc d'un temps absolu.

On peut trianguler l'espace-temps par des simplexes 4D (des pentachores, des polychores à 5 sommets). Une tranche spatiale sera alors pavée par des "tétraèdres" (par intersection), mais on ne peut pas empêcher les cas avec dégénérescence (des tétraèdres dont les 4 sommets sont dans un même plan, en particulier deux sommets confondus). À cause de cela, on ne peut pas "suivre" un tétraèdre dans le temps.

Si on part d'un référentiel qui feuillette proprement l'espace-temps et qu'on le triangularise (triangularisation de l'espace conservée dans le temps), alors on peut faire une triangularisation de l'espace-temps par des pentachores qui soit compatible avec la triangularisation de l'espace. Mais un changement de référentiel fera disparaître la belle propriété du pavage spatial...

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Dans le cadre des théories courantes, on ne peut pas accepter facilement une théorie qui ne soit pas "stable par changer de référentiel". Donc partir d'une triangularisation spatiale "stable dans le temps" n'est pas acceptable

Bonjour Amanuensis

Peut-on contourner cette difficulté en considèrant un ensemble tétraèdre+tétraèdre symétrique par une face ? Mes reflexions sur la question datent un peu et je suis pas certain que cela permette d'obtenir un pavage sans dégénérescence. Pourrait-on fixer dans ce cas la flèche du temps comme joignant les deux sommets opposés pour chaque ensemble de couple de tétraèdre. Cela permettrait il de "suivre" les tétraèdres dans le temps ? Le changement de rèpère par rotation serait il invariant avec la relativité ?

Enfin, comme la problèmatique est dans le cadre de l'expansion de l'univers, le temps qui me semble a priori pertinent dans une éventuelle formulation mathémathique est le temps de Hubble.. Oui, non, peut être ? Si j'ai un pourquoi à ma portée en plus, ce sera le top


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Merci d'avance une fois de plus pour vos avis, remarques, apports et contradictions.

Cordialement

[Deedee81]

ne connaissant pas le terme j'ai cherché "anisotropie" sur wikipédia et ais trouvé comme exemple le CMB. il s'agit d'un exemple qui correspond avec la thèmatique de l'expansion mais je ne sais si cette trouvaille est pertinente. je suis tout ouie et curieux de la réponse.

Anisotrope = non isotrope

En fait, les anisotropies d'un pavage régulier sont très différentes de celles du CMB.

Mais ça n'a pas d'importance car Amanuensis m'a montré comment s'en sortir.

[Amanuensis]

Peut-on contourner cette difficulté en considèrant un ensemble tétraèdre+tétraèdre symétrique par une face ?

Je ne pense pas. Je ne peux pas répondre de manière plus déterminée, n'ayant pas fait, ou rencontré par lecture, de telle tentative. Mais j'ai l'intuition que toute tentative sera déjouée par le concept même de relativité de l'espace. Suffit de regarder un bête quadrillage 2D (pavage par des carrés) et l'intersecter avec une droite. Il n'est pas possible de suivre les carrés lors d'une rotation de la droite, ce qui correspond à un changement de référentiel inertiel.

Enfin, comme la problèmatique est dans le cadre de l'expansion de l'univers, le temps qui me semble a priori pertinent dans une éventuelle formulation mathémathique est le temps de Hubble.. Oui, non, peut être ? Si j'ai un pourquoi à ma portée en plus, ce sera le top

Le temps comobile est une idéalité n'ayant de sens que pour un très fort "lissage" de l'espace-temps. C'est un peu comme prendre l'ellipsoïde de référence pour la surface de la Terre. Bien utile pour se repérer, mais cela n'a pas de sens physique si on étudie une petite zone. Le temps comobile est utile en cosmologie, pour l'échelle de l'Univers lui-même, pas pour étudier la structure de l'espace-temps à l'échelle de Planck

[Cela me fait penser que j'avais l'idée de lancer un fil sur la relation entre temps comobile et hypothèse d'homogénéité de l'espace, j'ai l'impression d'un raisonnement circulaire quelque part.]

[invite5ca9172e]

Bonjour et merçi d'avoir déterré ce vieux fil en ouvrant le débat



Je crois, mais d'autres le confirmeront, qu'il est erronné de dire que le cadre galactique est sans expansion. Si je ne fais pas erreur, il subit lui aussi l'expansion de l'univers. La différence avec "le cadre inter-galactique" c'est que la gravitation l'emporte sur l'expansion et maintient une cohésion galactique. La célérité du photon n'est en rien affectée dans le vide. A condition bien sur que je ne fasse pas erreur. Dans le cas contraire je suis preneur de l'affirmation contraire et tenterais de comprendre où mon raisonnement pêche. Ce qui change c'est la trajectoire du photon qui est déviée par la matière, en tout cas, dans ma compréhension.

Cordialement

Bonjour,

Non je confirme que la terre, le système solaire, la galaxie , ne sont pas en expansion. voir ceci ou cela . De toute façon on aurait le même problème avec la célérité de la lumière dans le système solaire.

Cordialement

[Xoxopixo]

Bonjour,

Le temps comobile est une idéalité n'ayant de sens que pour un très fort "lissage" de l'espace-temps.

Peut-on comprendre qu'il s'agit là d'un exemple basé sur le même concept ? Les relations d'incertitude d'heisenberg ?

Cet étrange comportement des "q-nombres" permit à Heisenberg de trouver la solution qu'il espérait. Il comprit que la diffusion de la longueur d'onde d'une particule dans une région de l'espace plutôt qu'en un point précis signifiait que toute détermination corrélée de sa position et de sa quantité de mouvement seraient entourées d'incertitudes. Puisque la théorie ne peut rien expliquer se dit-il, la réponse doit être indéterminée. Nous étions en 1927, Heisenberg venait de formuler ses "relations d'incertitudes", qu'on appelle également à tord le "principe d'indétermination" car il n’a rien d’un principe malgré ce que semble signifier sa traduction anglaise.

http://www.astrosurf.com/luxorion/qu...heisenberg.htm

[Mailou75]

En suivant cette discussion, je me pose une petite question, avec ces "briques". Si on suit le trajet d'un photon dans l'espace, et qu'on mesure la portion de trajet la plus courte possible, dans le temps le plus court possible, on retombe sur les distances et temps de Planck. Comment percevrait on l'expansion de l'espace à cette échelle ? La difficulté est ici d'imaginer qu'à chaque distance de Planck parcourue par le photon, se rajoute une infime portion et que le photon fasse un petit saut instantané pour satisfaire à l'observation, mais ça me paraît tout de même un peu suspect.

Salut,

Le problème se posera toujours si on considère l'énergie de la matière constante : dans le modèle admis il n'y a pas d'expansion à petite échelle ...
Le "petit saut instantané" c'est le changement de niveau d'énergie !

Ou je me trompe pour changer

A+
Mailou

[papy-alain]

Salut,

Le problème se posera toujours si on considère l'énergie de la matière constante : dans le modèle admis il n'y a pas d'expansion à petite échelle ...
Le "petit saut instantané" c'est le changement de niveau d'énergie !

Ou je me trompe pour changer

A+
Mailou

Salut Mailou,
Ca veut dire quoi, pas d'expansion à petite échelle ?

[Amanuensis]

dans le modèle admis il n'y a pas d'expansion à petite échelle ...

Dans le modèle il n'y a pas d'expansion à l'échelle 0, oui (et c'est une toute petite échelle )

Maintenant dès qu'on prend une échelle plus grande que 0, même très petite, il y a expansion.

Il y a confusion avec un autre phénomène qui est la "non expansion" des systèmes liés, et à petite échelle on travaille le plus souvent avec des systèmes liés. On peut voir cela comme une "contraction continue" du système qui compense l'expansion.

Un atome, une molécule, un cristal, un rocher, une planète, une étoile, un système solaire, une galaxie, un amas de galaxie, sont tous des systèmes liés, les premiers par attraction électro-magnétique, les derniers par attraction gravitationnelle.

Les systèmes liés ont des dimensions "propres", qui ne sont pas modifiées par l'expansion (au premier ordre), d'où cette idée qu'ils ne subiraient pas l'expansion. L'expansion est pourtant bien là, comme partout et à toutes les échelles non nulles, mais l'interaction attractive d'un système lié compense et cale les dimensions propres "sur l'échelle 0".

[stefjm]

Un atome, une molécule, un cristal, un rocher, une planète, une étoile, un système solaire, une galaxie, un amas de galaxie, sont tous des systèmes liés, les premiers par attraction électro-magnétique, les derniers par attraction gravitationnelle.

Je note que l'électron, proton, neutron ne font pas parti de la liste, pas plus que les photon et neutrino.

[papy-alain]

L'expansion est pourtant bien là, comme partout et à toutes les échelles non nulles, mais l'interaction attractive d'un système lié compense et cale les dimensions propres "sur l'échelle 0".

C'est bien ainsi que je le conçois également. Mais peut on dire qu'aux endroits où il y a effondrement de la matière, il y a contraction de l'espace, avec pour corollaire une accélération apparente de la vitesse de la lumière ? Je précise "apparente", car c reste c, mais je fais le parallèle avec les zones d'expansion au sein desquelles la lumière est contrainte de suivre un chemin de plus en plus long.

[Amanuensis]

Je note que l'électron, proton, neutron ne font pas parti de la liste, pas plus que les photon et neutrino.

J'aurais pû mettre proton, neutron, et noyaux atomiques (j'ai hésité pour tout dire). Fallait alors ajouter l'interaction forte comme "attraction", je ne sais si cela peut se présenter ainsi.

Les particules élémentaires (électron, photon, neutrino, ...) c'est encore autre chose, et je ne les mettrais certainement pas dans la liste.

[stefjm]

J'aurais pû mettre proton, neutron, et noyaux atomiques (j'ai hésité pour tout dire). Fallait alors ajouter l'interaction forte comme "attraction", je ne sais si cela peut se présenter ainsi.

Les distances suivantes subissent-elles l'expansion?

Pour l'atome : rayon de Bohr : hbar/(alpha.me.c)
La longueur d'onde Compton? h/(me.c)

Les particules élémentaires (électron, photon, neutrino, ...) c'est encore autre chose, et je ne les mettrais certainement pas dans la liste.

C'est sûr que le photon, comme système lié, on fait mieux...

Rayon classique de l'électron? alpha.hbar/(me.c)
Longueur d'onde du photon cosmique?

Dur dur de faire le tri entre ce qui change et ce qui ne change pas...

Cordialement.

[xxxxxxxx]

Bonjour,

Merci pour vos précisions.

Vous pouvez vous mettre d'accord sur ce point ?

Bonjour,

Non je confirme que la terre, le système solaire, la galaxie , ne sont pas en expansion. voir ceci ou cela . De toute façon on aurait le même problème avec la célérité de la lumière dans le système solaire.

Cordialement

et

Les systèmes liés ont des dimensions "propres", qui ne sont pas modifiées par l'expansion (au premier ordre), d'où cette idée qu'ils ne subiraient pas l'expansion. L'expansion est pourtant bien là, comme partout et à toutes les échelles non nulles, mais l'interaction attractive d'un système lié compense et cale les dimensions propres "sur l'échelle 0".

Je pulsoie à l'approche d'Amanuensis.


Cordialement

[Carcharodon]

Salut,

Salut Mailou,
Ca veut dire quoi, pas d'expansion à petite échelle ?

Ça signifie tout de même que l'échelle a laquelle l'expansion s'exprime, c'est la dizaine de Mpc.
Même si l'unité de mesure est LE Mpc (75 km s^-1 Mpc^-1), on ne constate ses effets qu'a partir de 10 Mpc, entre les amas de galaxies.
C'est a dire a un ordre de grandeur supérieur à l'unité de l'échelle.
On peut donc dire qu'il n'y a pas d'expansion en dessous de cette échelle.
Si elle existe en dessous de ces échelles, on ne perçoit pas sa présence.
Après on peut spéculer...
Mais les faits restent inexistants.

- ou pour la représentation de l'univers mousse (la matère est alors à la périphérie des "billes du tétraèdre)

C'est effectivement la structure qui est favorisée par les simulations dont j'ai pris connaissance :

[xxxxxxxx]

Remarque incidente : Je ne comprends pas pourquoi prendre comme exemple le photon, qui a justement la propriété qu'on ne peut pas suivre son trajet dans l'espace-temps et a fortiori dans un espace.

Rebonjour,

Le trajet d'un photon dans un espace sans matière n'est il pas une simple ligne droite ?


Peux tu préciser "on ne peut pas suivre son trajet dans l'espace-temps " ?

Après on peut spéculer...
Mais les faits restent inexistants.

salut

tu voulais dire les "effets" ?


Cordialement

[Amanuensis]

Peux tu préciser "on ne peut pas suivre son trajet dans l'espace-temps " ?

Par exemple l'expérience des fentes de Young.

[Carcharodon]

tu voulais dire les "effets" ?

Les faits observationnels.
L'observation montre qu'il n'y a pas d'effets en dessous de ces échelles, si tu veux.
En fait, c'est l'observation qui a permis de constater l'existence d'une expansion, et l'observation montre qu'on ne la constate, qu'elle n'est présente, qu'aux échelles citées.
En dessous le mouvement propre des galaxies et amas sous l'effet de la gravitation prend le dessus et on a plus de redshift "uniforme" des objets a distance identique.
Il est donc spéculatif de dire qu'elle reste présente, mais masquée, en dessous de cette échelle, car aucun fait observationnel ne peut le démontrer.
On touche là les limites de ce qu'on est capable de savoir a ce jour.
L'énergie noire, on en connait pas grand chose.