Autre point de vue sur l'univers ...

[invitebdf515f4]

Bonjour,

J'imagine un astronome extra-terrestre qui observe l'univers avec les mêmes instruments que nous, mais depuis une galaxie qui se trouve à 10 milliards d'années lumière de nous.

Et je me demande : que voit-il dans ses instruments ?

J'imagine quelques réponses possibles à cette question, mais ce n'est certainement pas exhaustif :

1- C'est une question sans intérêt, car de tout façon, on ne pourra jamais vérifier ce que cet astronome hypothétique voit, donc on peut répondre ce qu'on veut à cette question, par exemple qu'il voit des nounours verts.

2- Il voit quelque chose qui n'est pas identique, mais similiaire à ce que nous voyons (surtout à grande distance de lui), car on considère que tous les points de vues sont équivalents dans l'univers.

3- Il voit quelque chose de très différent de ce que nous voyons, car notre univers est très différent vu de là-bas.

Ai-je oublié des réponses possibles ?
Quelle réponse proposeriez vous ?
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[invitee6f0086a]

Bonjour,

S’il regarde dans notre direction, il ne verra même pas notre galaxie car pas encore crée (à confirmer).

S’il regarde à l’opposé, il pourra voir des galaxies à 25 milliards d’al de nous.

Son univers observable devrait être décalé de 10 milliards d’al par rapport au notre.

A corriger bien sûr.

[invitebdf515f4]

Bonjour,

S’il regarde dans notre direction, il ne verra même pas notre galaxie car pas encore crée (à confirmer).

S’il regarde à l’opposé, il pourra voir des galaxies à 25 milliards d’al de nous.

Son univers observable devrait être décalé de 10 milliards d’al par rapport à nous.

A corriger bien sûr.

Merci Daniel.
Corrige moi si je me trompe: en gros, tu es en faveur de la réponse 2, non ?

[invitee6f0086a]

Merci Daniel.
Corrige moi si je me trompe: en gros, tu es en faveur de la réponse 2, non ?

Je dirais plutôt une réponse 4, qui est un peu de la 2 et beaucoup de la 3.

Il voit des galaxies que nous ne pouvons imaginer (réponse 3), et la même chose que nous, mais inversé, pour une tranche de l’espace à mis chemin entre lui et nous.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebdf515f4]

La réponse 2, dit qu'il voit des choses "similaires" et non "identique". Par exemple, deux forêts de feuillus différentes sont "similaires", mais pas "identiques". Je crois que c'est ce que tu dis : il voit des choses "similaires" (des galaxies, à peu près répartie comme ce que nous voyons, avec les mêmes caractéristiques que celles qu'on voit nous, couleurs, formes), sans que ce soit nécessairement "les mêmes galaxies" que celles qu'on voit nous.

Je crois bien que tu dis 2. Mais bon, ok.
J'espère avoir aussi d'autres avis.

[invitebdf515f4]

La 3, dit que ce qu'il voit est très différent.
Par exemple, les galaxies ne sont pas du tout réparties pareil, ou bien elles sont beaucoup plus grosse, pas du tout la même couleur que ce qu'on voit, ou alors elles se rapprochent les unes de autres au lieu de s'éloigner.
La 3, c'est que l'univers vu de là-bas est "totalement différent" de ce qu'on voit d'ici.
Je ne crois pas que tu dises cela ?

[invitee6f0086a]

La réponse 2, dit qu'il voit des choses "similaires" et non "identique". Par exemple, deux forêts de feuillus différentes sont "similaires", mais pas "identiques". Je crois que c'est ce que tu dis : il voit des choses "similaires" (des galaxies, à peu près répartie comme ce que nous voyons, avec les mêmes caractéristiques que celles qu'on voit nous, couleurs, formes), sans que ce soit nécessairement "les mêmes galaxies" que celles qu'on voit nous.

Je crois bien que tu dis 2. Mais bon, ok.
J'espère avoir aussi d'autres avis.

Effectivement ! pour moi c'est la 2

[invitee6f0086a]

Même si ton ET est à 1000 milliards d'al de nous.

[invitebdf515f4]

Même si ton ET est à 1000 milliards d'al de nous.

Joker.
La question n'est pas strictement la même, même si la réponse peut être la même (par transitivité, si on choisit la réponse 2).
En plus, l'univers est peut-être plus petit que 1000 milliards d'al, donc je préfère rester sur 10.

[invité576543]

Les modèles cosmologiques usuels correspondent à la réponse 2 (homogénéité de l'Univers à grande échelle).

Mais certains étudient d'autres hypothèses, correspondant à la réponse 3.

Mais au fond ce sont des spéculations, et cela a un sens de défendre la réponse 1.

[invitebdf515f4]

Les modèles cosmologiques usuels correspondent à la réponse 2 (homogénéité de l'Univers à grande échelle).

Mais certains étudient d'autres hypothèses, correspondant à la réponse 3.

Mais au fond ce sont des spéculations, et cela a un sens de défendre la réponse 1.

Je n'ai rien a ajouter. Je cite juste parce que je trouve ça bien résumé. Merci Michel.

Je doute qu'il y ait d'autres avis, mais ... on n'est jamais à l'abri d'une bonne surprise, qui me ferait remettre en cause ce que je crois avoir compris jusque là.

[invite499b16d5]

Bonjour,
il me semble qu'il y a une grosse difficulté, parce que la question demande ce qu'il voit, mais ne dit pas quand!
Si on se demande ce qu'il est en train de voir sur l'image que nous-mêmes obtenons de lui en l'observant au télescope, je présume qu'il voit l'univers il y a 10 milliards d'années, donc très jeune et très différent.
Si on se demande ce qu'il voit "maintenant", ça ne veut pas dire grand chose à cause de la relativité.
Si on se demande ce qu'il voit au moment où il évalue l'âge de l'univers à 13.7 milliards d'années, alors il doit voir quelque chose de très similaire ce que nous voyons.
Mais c'est vrai qu'il y a pas mal de spéculations dans tout ça...

[invité576543]

J'ai interprété "qui se trouve à" comme une galaxie au même temps dans le référentiel comobile, et avec la distance au sens comobile.

[invitebdf515f4]

Bonjour,
il me semble qu'il y a une grosse difficulté, parce que la question demande ce qu'il voit, mais ne dit pas quand!
Si on se demande ce qu'il est en train de voir sur l'image que nous-mêmes obtenons de lui en l'observant au télescope, je présume qu'il voit l'univers il y a 10 milliards d'années, donc très jeune et très différent.
Si on se demande ce qu'il voit "maintenant", ça ne veut pas dire grand chose à cause de la relativité.
Si on se demande ce qu'il voit au moment où il évalue l'âge de l'univers à 13.7 milliards d'années, alors il doit voir quelque chose de très similaire ce que nous voyons.
Mais c'est vrai qu'il y a pas mal de spéculations dans tout ça...

Ah oui, ya ça aussi, je savais bien que c'était trop facile.

J'aurais volontier dit "maintenant", en me disant que j'utilise le "temps cosmologique" dont j'ai entendu parler ici et là. Mais, j'imagine qu'en disant cela, j'ai peut-être déjà supposé une réponse (par exemple la 2 ?) et du coup je tombe dans une sorte de circularité.

Ca y est, je suis à nouveau perdu car je ne sais plus vraiment formuler ma question (ça me rappelle Coluche et les technocrates).

(Edit: Croisement avec Michel, je lis ...)

[invitebdf515f4]

Je voulais dire "temps cosmique", mais bon, au point où j'en suis dans la confusion, c'est sans importance.

[invite499b16d5]

Je voulais dire "temps cosmique", mais bon, au point où j'en suis dans la confusion, c'est sans importance.

Je crois que nous sommes nombreux à être dans la confusion... le temps cosmique, qu'est-ce que c'est? Une "année" juste après le big bang est-elle seulement commensurable avec une "année" aujourd'hui? Nous sommes là en plein mystère.

[invite4b0d1657]

Je crois que nous sommes nombreux à être dans la confusion... le temps cosmique, qu'est-ce que c'est? Une "année" juste après le big bang est-elle seulement commensurable avec une "année" aujourd'hui? Nous sommes là en plein mystère.

Très bonne remarque, rien ne permet de dire que l'écoulement du temps ne s'est pas modifié depuis le big bang.

On sait que la gravité ralentit le temps.

Donc dans un trou noir le temps se fige, et au fur et à mesure que l'univers se dilate l'écoulement du temps s'accélère, n'est-il point ?

[invite499b16d5]

Donc dans un trou noir le temps se fige, et au fur et à mesure que l'univers se dilate l'écoulement du temps s'accélère, n'est-il point ?

Bonjour,
oui, mais dans le référentiel de l'objet considéré, le temps propre s'écoule toujours de la même façon... sauf qu'il est difficile de définir ce qu'on entend par s'écouler!
On finit même par se demander où est la bonde d'évacuation

[mariposa]

Bonjour,
oui, mais dans le référentiel de l'objet considéré, le temps propre s'écoule toujours de la même façon... sauf qu'il est difficile de définir ce qu'on entend par s'écouler!
On finit même par se demander où est la bonde d'évacuation

Bonjour,

Les choses sont beaucoup plus simple que cela.


Le temps propre d'un objet, c'est le temps indiqué par l'horloge "embarqué" par l'objet. Autrement dit chaque objet à son temps propre. Il est donc en toutes généralités impossible que 2 objets possèdent le même temps propre (sous-entendu ils utilisent le même type d'horloge).

Objet, ici, veut dire aussi bien particule que personnage.

Donc un objet voit son horloge évoluée (Tic, Tac, Tac,....) et c'est cela qui définit l'écoulement du temps.

Ceci est l'explication physique. Mathématiquement cela correspond à une ligne d'Univers de l'espace-temps où chaque point de la ligne d'univers est paramétrée par l'indication de l'horloge embarquée, cad le temps propre.


Le problème des jumeaux c'est le constat que bien que les 2 horloges ont été mises à zéro, les lignes d'univers étant différentes; les horloges n'indiquent pas la même chose aux retrouvailles, car les horloges n'indiquent pas l'heure d'arrivée mais la longueur de la ligne d'univers, cad le temps propre.

[invite499b16d5]

Ceci est l'explication physique. Mathématiquement cela correspond à une ligne d'Univers de l'espace-temps où chaque point de la ligne d'univers est paramétrée par l'indication de l'horloge embarquée, cad le temps propre.

Le problème des jumeaux c'est le constat que bien que les 2 horloges ont été mises à zéro, les lignes d'univers étant différentes; les horloges n'indiquent pas la même chose aux retrouvailles, car les horloges n'indiquent pas l'heure d'arrivée mais la longueur de la ligne d'univers, cad le temps propre.

Bonjour,
merci de la piqûre de rappel, mais depuis le temps, je peux affirmer que j'ai intégré ces choses-là, quand même!
Cependant, si les mathématiques donnent une description limpide de ce qui se passe (ou plutôt de ce qui ne se passe pas, puisque dans l'espace-temps tout est figé), il reste vrai que pour la physique, ça pose un sacré problème, cet espace-temps où il n'y a que des courbes qui ne se déplacent pas.
C'est bien joli de dire que faire varier le paramètre "temps propre" de la courbe revient à se déplacer le long de cette courbe, mais en tant que mathématicien je peux choisir "à quelle vitesse" je fais varier ce paramètre (dans ma tête), alors qu'en tant que physicien je vois qu'il s'incrémente tout seul, et, ne pouvant pas "sortir" de cet espace-temps pour le considérer en entier, je ne peux même pas dire comment il s'incrémente sur une autre courbe que la mienne.
Bref, je reste sur l'impression que le temps ou la distance des autres sont des données inaccessibles physiquement, en dépit du fait qu'elles existent "réellement" dans l'espace-temps.
C'est une des raisons pour lesquelles les explications par effet Doppler me découragent: comment savoir la forme exacte de la ligne d'univers d'un objet distant entre deux flashes qu'il émet?
Et même si je peux la deviner, ce ne sera que par rapport à la mienne, que je ne peux pas connaître, à moins d'utiliser un accéléromètre et toutes les notions Machiennes qu'il y a derrière.
Il y a comme une analogie avec la méca Q, entre deux mesures effectives tout et n'importe quoi peut arriver, et le résultat n'est pas nécessairement prévisible.

[invite499b16d5]

PS: pour être rigoureux, je devrais même dire, pour savoir à quoi ressemble ma ligne d'univers: utiliser un accéléromètre depuis le début de mon temps propre, afin d'intégrer les accélérations pour connaître la direction de ma vitesse dans l'espace temps.
J'ai bien compris que la norme de la 4-vitesse dans l'espace-temps est toujours égale à c, quelle que soit la forme de ma ligne d'univers. Je suppose donc que seule sa direction change. Comment savoir si elle est verticale, ou presque à 45° à la limite du cône de lumière? La RR ne dit-elle pas justement que je ne peux pas le savoir?
Alors, à quoi sert de parler d'un espace-temps si on ne peut pas savoir quelle trajectoire on a dedans?

[invitee6f0086a]

Bonsoir,

J’ai du mal à concevoir les grandes distances galactiques, si elles sont uniquement calculées par rapport aux observations, nos calculs semblent mettre en œuvre des paramètres bien mystérieux comme le temps et le photon.

Concernant l’accélération, je me pose toujours la question : par rapport à quoi ?

Comme exemple, je vais considérer que je suis entre deux amas, à 1,5 millions d’al d’une étoile et autre trou noir. Je « flotte » avec mon vaisseau spatial, dans un vide ne subissant pas beaucoup d’interaction gravitationnelle.

Je mets en route les moteurs, et je subis une petite accélération, mais par rapport à quoi, dans de telles échelles, au vide ?

Concernant la vitesse (constante) de mon vaisseaux, qui est toujours entre deux amas, on la calcul par rapport à quoi ?

Concernant « l’écoulement » du temps, que celui-ci soit identique (à peu de chose prés) entre deux amas, et une « région » très dense en galaxies, me surprends. Si on peut affirmer, que dans l’exemple ci-dessus, « l’écoulement » du temps est à très peu prés identique, alors tout va bien pour ma compréhension des distances méga importantes. Par contre, si on ne peut pas affirmer que « l’écoulement » du temps est à peu prés identique partout dans notre univers observable (hormis des zones ponctuelles style TN), on peut tout et n’importe quoi envisager.

Tout cela pour en revenir à ces distances galactiques qui me sont bien mystérieuses, et au limite d’une « réalité accessible » pour nous.

[invite499b16d5]

Je mets en route les moteurs, et je subis une petite accélération, mais par rapport à quoi, dans de telles échelles, au vide ?

Si je ne dis pas de bêtises, c'est justement par rapport à ce satané espace-temps. L'accélération y est absolue (c'est la dérivé seconde de la ligne d'univers par rapport à son temps propre). Seulement, aussi bien le temps propre que la ligne d'univers sont des concepts insaisissables. Autant dire qu'on dérive on ne sait quoi par rapport à on ne sait quoi. Et on trouve quelque chose de concret, de sensible.

Concernant la vitesse (constante) de mon vaisseaux, qui est toujours entre deux amas, on la calcul par rapport à quoi ?

Ca, ca me paraît plus facile, si la vitesse reste stable un certain temps. Avec des mesures des décalages respectifs vers le rouge et le bleu, on peut dire: je m'éloigne de l'un à telle vitesse et je m'approche de l'autre à telle vitesse. Et les deux valeurs trouvées devraient être égales si les deux amas, eux, n'ont pas de vitesse l'un par rapport à l'autre, mais bien malin qui peut le dire, parce qu'il faudrait qu'on nous expédie cette information instantanément depuis un des amas en question... et encore, eux-mêmes ne le sauraient qu'avec retard
Je crois que nous n'avons pas fini de nous casser la tête!

[invite499b16d5]

J'ai d'ailleurs un doute qui amène une autre question sur l'effet Doppler:
Si le Soleil se mettait à l'instant à fuir la Terre, sa lumière ne rougirait pour nous que dans 8 minutes. Mais si c'est nous qui larguons les amarres, sa lumière rougira tout de suite.
Donc, quand on voit un astre avec une lumière décalée vers le rouge, on pourrait dire que c'est lui qui a commencé à s'éloigner de nous il y a X milliers d'années, et on pourrait dire que c'est nous qui venons juste de commencer à nous éloigner de lui.
La RR consiste-t-elle à poser que ces deux propositions sont équivalentes?
Mais dans le cas où on n'avait pas de décalage avant, et qu'on a senti une soudaine accélération vers Pluton, la seconde est pourtant plus "réelle" que la première...

[inviteec0d6e6f]

Concernant l’accélération, je me pose toujours la question : par rapport à quoi ?

Par rapport au référentiel que tu choisis.
par exemple le vide n'est pas totalement vide, y a quelques atomes par cm^3
tu peux choisir ces atomes en référence, ou même lâcher un truc de ton vaisseau spatial et t'en servir comme repère local.
Là, tu auras un référentiel local (même si ces atomes sont eux même attiré par un attracteur quelconque).
De quelques mètres par seconde quand tu mettra un peu de gaz.

Ou tu peux choisir la galaxie de gauche, ou celle de droite...
Mais là, tes quelques mètres par seconde ne signifieront plus grand chose au vu des vitesse relatives déjà présentes entre toi et les galaxies en question.
Si une se rapproche de toi a 500 km/s et l'autre s'éloigne a 950 km/s, alors tes quelques misérables mètres / secondes ne veulent plus rien dire.
une accélération c'est un objet par rapport a un environnement.
A toi de décider lequel, a quelle échelle.
C'est comme de comparer le trajet de chez toi jusqu'à la boulangerie ou de chez toi jusqu'à New York : ça dépend simplement de où tu veux aller.

Concernant « l’écoulement » du temps, que celui-ci soit identique (à peu de chose prés) entre deux amas, et une « région » très dense en galaxies, me surprends. Si on peut affirmer, que dans l’exemple ci-dessus, « l’écoulement » du temps est à très peu prés identique, alors tout va bien pour ma compréhension des distances méga importantes. Par contre, si on ne peut pas affirmer que « l’écoulement » du temps est à peu prés identique partout dans notre univers observable (hormis des zones ponctuelles style TN), on peut tout et n’importe quoi envisager.

Non, on ne peut pas envisager tout et n'importe quoi selon le principe d'homogénéité et d'isotropie de l'univers.
Si un tel endroit est dans un tel puits gravitationnel a l'autre bout de l'univers observable, alors il est dans une géodésique comparable a celle de tel autre objet au même endroit d'un puits gravitationnel équivalent, là ou on se trouve.
Donc il a un écoulement du temps similaire dans les deux cas, ils vivent selon "la même horloge" bien que n'étant plus causalement liés, le temps se déroule au même rythme pour les deux.

et au limite d’une « réalité accessible » pour nous.

C'est clairement des échelles inhumaines.

[invite6754323456711]

Par rapport au référentiel que tu choisis.

C'est me semble-t-il plus subtil :

voir aussi : http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post3054804

Patrick

[invite499b16d5]

C'est me semble-t-il plus subtil :

voir aussi : http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post3054804

Dire qu'un fil aussi mémorable va rester sur Futura pendant des milliers d'années...!

@ce cher Karcher-aux-dents:
l'accélération, c'est absolu! Que je ne t'y reprenne pas!

[invité576543]

@ce cher Karcher-aux-dents:
l'accélération, c'est absolu! Que je ne t'y reprenne pas!

Bien, Monsieur le moqueur, alors aucune difficulté à répondre à ces petites questions :

1) Quelle est l'accélération absolue de la pointe extrême de la Tour Eiffel ?

3) Quelle est l'accélération absolue du centre de masse de la Terre (module et direction) ?

4) De combien par seconde varie la vitesse relative des points mentionnés en 1) et 3).

[invite499b16d5]

Bien, Monsieur le moqueur, alors aucune difficulté à répondre à ces petites questions :

1) Quelle est l'accélération absolue de la pointe extrême de la Tour Eiffel ?

3) Quelle est l'accélération absolue du centre de masse de la Terre (module et direction) ?

4) De combien par seconde varie la vitesse relative des points mentionnés en 1) et 3).

Ouf! Je constate avec plaisir que tu m'as épargné la question 2), qui devait être trop coriace!
Sinon, pour 3), je dirais quelques pouillèmes dans la direction du Soleil plus quelques autres dans la direction du centre galactique, plus quelques autres dans la direction de l'Himalaya...
Pour 1), la même chose plus 9.81 m/s2 vers le haut?
Et pour 4), ce sera 0 dans l'espace, mais autre chose dans l'espace-temps, car je suppose que la RG est faite pour ça...
Maintenant, pour ce qui est des rapports que la 4-accélération entretient avec ce qu'on appelle communément l'accélération, j'ai besoin d'un peu de recul... (je ne visualise pas très bien l'espace de Minkovski quand il y a des masses dedans!)

[invité576543]

Ouf! Je constate avec plaisir que tu m'as épargné la question 2), qui devait être trop coriace!

La 2) c'était la direction de l'accélération en 1).

Sinon, pour 3), je dirais quelques pouillèmes dans la direction du Soleil plus quelques autres dans la direction du centre galactique, plus quelques autres dans la direction de l'Himalaya...

D'où viendraient ces pouillèmes ?

Pour 1), la même chose plus 9.81 m/s2 vers le haut?

Oui

Et pour 4), ce sera 0 dans l'espace, mais autre chose dans l'espace-temps, car je suppose que la RG est faite pour ça...

C'est 0 dans tout référentiel où la Terre est de taille fixe, y compris en RG.

Que représente l'accélération absolue alors ?