Expansion de l'univers ?

[lefilou]

Bonjour,

Je viens de découvrir ce site, et je le trouve éminemment intéressant !

Aussi, j'en profite pour vous poser une question qui me trotte dans la tête, peut-être pourrez-vous m'apporter une réponse !

Voilà, à propos de l'expansion de l'univers. Qu'il soit en expansion ou pas, sur quoi se base-t-on pour l'affirmer ?

Je vous explique le fond de mon interrogation. Techniquement, avant l'univers, il n'y a rien. Ni espace, ni temps, rien -- par conséquent ni vide (puisque le vide est une absence, mais quand il n'y a rien, il n'y a pas d'absence).

Dans ce cas, comment l'univers peut-il être en expansion (ou se rétracter) dans rien ? Par rapport à quoi, à quel point de repère, peut-on définir qu'il s'étend ou se rétracte, vu qu'il n'existe pas de point de repère en dehors de l'univers ? Logiquement, il ne peut avoir de taille, puisqu'il ne s'inscrit pas dans un référentiel : il est juste tout. Il ne peut pas se définir par rapport à autre chose, puisque rien d'autre n'existe et qu'il englobe tout.

D'où ma question : dans quoi l'univers s'étend-il ?

ou alors je me trompe quelque part, mais il faut me prévenir avant que je ne devienne fou !
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[VauRDeC]

Ce sont les équatoins de Friedmann et d'Einstein qui le disent...
Sans essayer de t'effrayer, c'est depuis 1929 que l'on sait que l'Univers est en expansion... Pourquoi 1929? C'est l'année où Hubble découvre l'éloignement des galaxies. Le redshift des galaxies, ça te dit probablement quelque chose? Les galaxies s'éloignent les unes des autres.
Einstein est passé à deux doigts de cette découverte, dans le sens où il aurait pû prédire théoriquement cette expansion avec sa théorie de la relativité
Voilà, plus d'explication te seront fournis par les admins je pense

VauRDeC

[lefilou]

Oui mais je ne demande pas si l'univers s'étend ou non, je demande : s'il s'étend, peut-on vraiment dire qu'il s'étend dans la mesure où il est déjà tout ? Et surtout, dans quoi s'étend-il ? Peut-on s'étendre dans soi-même, ou est-ce une illusion d'optique ?

[VauRDeC]

Il ne s'étend pas dans lui même... il gonfle. Tu ne connais pas l'exemple du ballon de baudruche?
Je pense que tu dois lire (attentivement et à tête reposée) l'article sur wiki, et certainement ceux sur futura

L'Univers se dilate, s'expand, gonfle ce que tu veux. Ça c'est OK. Maintenat il te reste juste à te représenter ça

[A voir en vidéo sur Futura]

[lefilou]

Certes, je comprends bien.
Ce que je dis, c'est que le ballon de baudruche gonfle parce qu'il s'inscrit dans un référentiel et qu'il y a autre chose autour de lui : de l'atmosphère. C'est un transfert, on injecte à l'intérieur de l'air qui vient de l'extérieur.

Or, pour l'univers, ce n'est pas le cas. Ou alors on ne m'a pas prévenu !
L'univers est déjà tout, a priori, s'il n'y a rien d'autre que lui. Il n'y a donc rien autour, il ne peut techniquement gonfler car il n'y a pas d'ailleurs. Ça peut bouger à l'intérieur, oui, mais il n'a pas de taille. D'où ma question !

[Carcharodon]

Ha ba si t'as envie d'avoir mal au crâne, on peut arranger ça avec un dossier futura.

Je te conseille d'aller chercher la boite de Doliprane avant d'aborder cette lecture .
Et de prendre ton temps de la "digérer" avant de poser trop vite tes questions.
Elles n'en seront que plus intéressantes !

Bonnes lectures !

[Gloubiscrapule]

Il n'y a donc rien autour, il ne peut techniquement gonfler car il n'y a pas d'ailleurs. Ça peut bouger à l'intérieur, oui, mais il n'a pas de taille. D'où ma question !

Tu peux définir des espaces sans bords mais de taille fini, comme par exemple à 2 dimensions la surface d'une sphère et l'exemple du ballon. Sauf que dans cette image l'univers c'est le plastique pas l'air. Et quand le ballon se gonfle, les distances sur le plastique augmente, c'est ça l'expansion. Et pour un habitant d'un monde à 2 dimensions qui vivrait sur ce ballon, la 3ème dimension grâce à laquelle on peut imaginer un espace fini et sans bord n'existe pas, ou en tout cas n'a aucune raison d'exister pour que son ballon univers fini, sans bords et en expansion existe...

Maintenant tu passes à 3D ça te donne l'univers, qui est soit fini sans bord (comme la sphère en 2D) soit infini. S'il est fini il a une taille, que tu peux mesurer en faisant le tour complet de l'univers, s'il est infini sa taille est infini.

Quoiqu'il en soit il n'y a pas "d'en dehors" de l'univers.

[invitebfbf7ceb]

Platon avait pensé à un univers qui comme un poumon s'étendait et se rétractait...
Aujourd'hui on en est encore là...

[VauRDeC]

Merci Gloubi, c'est exactement l'exemple (classique) qu'il fallait sortir!!
Alors lefilou, c'est good??

[lefilou]

Merci pour vos réponses ! Après vous avoir lu, et discuté avec un ami professeur de physique, je crois avoir trouvé une réponse à ma question.

Il est vrai qu'elle est davantage sémantico-philosophique, si je puis dire, que strictement scientifique. Mais avant de la donner, il faut bien se mettre d'accord sur les mots employés.

J'entends par "univers" le lieu de tous les possibles. Ainsi, que nous vivions dans un seul univers ou un multivers, quelque que soit son nombre de dimensions, etc., tout ça n'importe pas dans la question : je parle de la définition du dictionnaire "L'ensemble de tout ce qui existe, la totalité des êtres et des choses", et j'ajoute "tout ce qui est possible" : l'ensemble de tout ce qui existe et peut exister, la totalité des êtres et des choses.

Dans cette optique, la réponse à la question préliminaire "Y a-t-il autre chose que l'univers ?" serait bien évidemment "non", vu qu'il contient déjà tous les possibles.

Dans ce cas, l'univers ne peut pas avoir de forme, puisqu'il ne s'inscrit ni dans l'espace, ni dans quelque autre système que ce soit. Il est la notion d'espace. Avoir une forme, c'est déjà être contenu et délimité.
Or, dans cette définition, il n'est pas contenu et rien ne lui est extérieur.

C'est en ce sens quil ne peut techniquement pas grandir, ni gonfler, ni se rétracter : non pas que son contenu ne puisse changer, se transformer, grandir et se multiplier ; mais que, quoi qu'il arrive, sa taille resterait "1" si on le prenait dans son entier.
Car tout (ce qu'il contient) pourrait se définir par rapport à lui ou par rapport aux autres objets contenus, mais lui ne se définirait que par rapport à ce qu'il contient. La somme de tout ferait 1, en quelque sorte.

Ainsi, que son contenu soit en expansion est tout a fait possible, mais son expansion à lui est techniquement impossible car le concept de taille ne s'applique pas vraiment à lui. Il fera toujours 1, si l'on additionne toutes ses parties et composantes, même si elles sont plus nombreuses à tel ou tel instant T.
Rien ne peut le surpasser, pas même lui-même.

Ainsi, dans cette définition-là de l'univers, on peut tout à fait concilier ce fait qui peut sembler contradictoire : le contenu de l'univers peut être en expansion sans que l'univers en lui-même le soit.


Bien sûr, ce n'est valable que dans cette définition de l'univers. Car s'il existe autre chose que l'univers, alors il devient possible que ce dernier soit en expansion avec son contenu.

[Gilgamesh]

Merci pour vos réponses ! Après vous avoir lu, et discuté avec un ami professeur de physique, je crois avoir trouvé une réponse à ma question.

Il est vrai qu'elle est davantage sémantico-philosophique, si je puis dire, que strictement scientifique. Mais avant de la donner, il faut bien se mettre d'accord sur les mots employés.

J'entends par "univers" le lieu de tous les possibles.

A ce moment là, ce n'est pas de la physique, mais de la métaphysique, et tu ne parle pas du Réel (l'ensemble du donné objectif et contraignant), mais de l'Imaginaire (l'ensemble de ce que tu es capable de te représenter).

Et tu ne peux tenir aucun raisonnement contraignant univoque dans l'imaginaire.

Par exemple : tu dis qu'étant l'ensemble de tout les possibles, alors il ne peut pas avoir de forme. Or, "avoir une forme" est une possibilité, ce qui est contradictoire avec ton affirmation.


a+

[Gloubiscrapule]

Avoir une forme, c'est déjà être contenu et délimité.

Dans la représentation que l'on veut s'en faire oui. Mais en topologie (la géométrie des "espaces quelconques" tel une sphère, un tore etc...) tu n'as pas besoin de représentation visuelle pour les étudier et dans ce cas quand tu définis ton espace, il n'y a absolument rien en dehors et tout ton univers se résume à cet espace.
Pour que nous puissions nous imaginer un espace courbe à 2 dimensions, il nous fait le plonger dans un espace à 3 dimensions pour visualiser la courbure. Et comme il nous est impossible de visualiser des espaces à 4D il nous est impossible de se représenter un espace courbe à 3 dimensions. Mais quand tu traites un espace courbe à 3 dimensions, tu as 3 dimensions et c'est tout, la 4ème dimension qui nous permettrait de le visualiser n'a aucune raison d'être en topologie.
Ton espace peut très bien être fini ou infini, avec bord ou sans bord, sans qu'il n'y ait besoin d'invoquer un "contenant" de cet espace.

Ainsi, que son contenu soit en expansion est tout a fait possible, mais son expansion à lui est techniquement impossible car le concept de taille ne s'applique pas vraiment à lui.

Si tu parles de contenu de l'Univers, ça implique un contenant qui est l'espace lui-même. Or la relativité d'Einstein nous dit que contenu (matière/énergie) et contenant (l'espace) sont liés par une équation et donc si ton contenu est en expansion, l'espace l'est aussi, donc l'univers entier est en expansion.

[lefilou]

tu dis qu'étant l'ensemble de tout les possibles, alors il ne peut pas avoir de forme. Or, "avoir une forme" est une possibilité, ce qui est contradictoire avec ton affirmation.

Pas vraiment, en fait.
Je pars de la définition du mot comme étant "l'ensemble de tout ce qui existe et peut exister, la totalité des êtres et des choses". Ainsi, quand je dis qu'il ne peut pas avoir de forme, ce n'est pas une interdiction ni une aberration : c'est juste que le concept de forme est géométrique (forme au sens étymologique du terme, "aspect visible de quelque chose, apparence extérieure") et donc présuppose de s'inscrire dans un référentiel. Or, cet univers-là ne s'inscrit nulle part. il n'a pas de forme à part entière, puisqu'il n'est que la somme de tout.

C'est bien pour ça que j'ai bien définit l'univers tel que je l'entendais dans ma question : je ne parle pas simplement de "l'ensemble des corps célestes, des galaxies, considérées dans leur évolution dans l'espace et dans le temps".

[Deedee81]

Salut,

Or, cet univers-là ne s'inscrit nulle part. il n'a pas de forme à part entière, puisqu'il n'est que la somme de tout.

Ce que tu expliques (et que lon accepte aussi, univers = tout) n'exclut pas le concept de forme.

Imagine que l'on arpente l'univers, en se baladant et en mesurant les distances. Et c'est ce qu'on fait avec la lumière, sauf bien entendu qu'on est limité à l'univers observable. Mais on peut l'imaginer au moins en principe (des tas d'observateurs, partout, virtuels ou réels (des ET ) effectuant des mesures pour son petit coin d'univers).

Alors l'ensemble des données permettent de définir une métrique et une forme de l'univers (dans certains livres de RG c'est d'ailleurs comme ça que l'on introduit le concept de métrique).

Pas besoin d'un observateur extérieur ni que l'univers soit "quelque part" pour qu'il ait une forme.

Un exemple : pacman (si si) dans son monde. Lorsqu'il va vers le bord, hop, le réapparait de l'autre coté. Ce bord est en outre conventionnel (on peut le mettre ou on veut, il ne sert qu'à l'affichage sur un écran, ce que l'on voit bien si on joue sur les réglages horizontaux et verticaux de l'image pour la décaler).

Pour pacman, son monde est LE monde. Unique, contenant TOUT. C'est un univers fini et sans bord. Mais pour lui, il a bien une forme : comme il est plat et "bouclé", sa forme est celle dite du tore plat (noté T2, ou T3).

Alors que pour le joueur c'est plutôt un plan avec un bord. Preuve s'il en est qu'un extérieur n'est pas nécessaire pour définir la forme et, pire encore, même avec un observateur extérieur la forme de l'univers peut être différente vue de l'intérieur et de l'extérieur !!!!

NB. la taille c'est une question de géométrie, mais la forme c'est plutôt une question de géométrie, enfin, ce n'est qu'un détail, d'autant que les deux sont liés.

[lefilou]

Voilà qui donne à réfléchir... Je lis également la F.A.Q. des questions souvent posées en astrophysique qui est très intéressante, mais parfois un peu complexe.

Ce que tu expliques (et que lon accepte aussi, univers = tout) n'exclut pas le concept de forme.

Imagine que l'on arpente l'univers, en se baladant et en mesurant les distances. Et c'est ce qu'on fait avec la lumière, sauf bien entendu qu'on est limité à l'univers observable. Mais on peut l'imaginer au moins en principe (des tas d'observateurs, partout, virtuels ou réels (des ET ) effectuant des mesures pour son petit coin d'univers).

Alors l'ensemble des données permettent de définir une métrique et une forme de l'univers (dans certains livres de RG c'est d'ailleurs comme ça que l'on introduit le concept de métrique).

certes, mais uniquement à un instant T, et il y a fort à parier que si cet observateur recommence, il aura un résultat différent. Or, l'univers sera toujours l'univers, sans avoir changé (contrairement à son contenu).

Pas besoin d'un observateur extérieur ni que l'univers soit "quelque part" pour qu'il ait une forme.

C'est ça que j'ai du mal à comprendre. Dans la mesure où le mot forme implique un extérieur à l'objet en question, si. Peut-être, dans ce cas, qu'on pourrait parler de structure au lieu de forme ?

Un exemple : pacman (si si) dans son monde. Lorsqu'il va vers le bord, hop, le réapparait de l'autre coté. Ce bord est en outre conventionnel (on peut le mettre ou on veut, il ne sert qu'à l'affichage sur un écran, ce que l'on voit bien si on joue sur les réglages horizontaux et verticaux de l'image pour la décaler).

Pour pacman, son monde est LE monde. Unique, contenant TOUT. C'est un univers fini et sans bord. Mais pour lui, il a bien une forme : comme il est plat et "bouclé", sa forme est celle dite du tore plat (noté T2, ou T3).

Alors que pour le joueur c'est plutôt un plan avec un bord. Preuve s'il en est qu'un extérieur n'est pas nécessaire pour définir la forme

Ou structure ?

et, pire encore, même avec un observateur extérieur la forme de l'univers peut être différente vue de l'intérieur et de l'extérieur !!!!

là on est 100% d'accord, c'est ce que je disais avec la réponse trouvée "le contenu de l'univers peut être en expansion sans que l'univers en lui-même le soit.

NB. la taille c'est une question de géométrie, mais la forme c'est plutôt une question de géométrie, enfin, ce n'est qu'un détail, d'autant que les deux sont liés.

Euh, là, je ne comprends pas, tu as dû oublier un mot

Merci pour ta réponse détaillée ! Le coup du pac-man aide bien à se représenter concrètement le truc.

[invite6b1a864b]

Certes, je comprends bien.
Ce que je dis, c'est que le ballon de baudruche gonfle parce qu'il s'inscrit dans un référentiel et qu'il y a autre chose autour de lui : de l'atmosphère. C'est un transfert, on injecte à l'intérieur de l'air qui vient de l'extérieur.

Or, pour l'univers, ce n'est pas le cas. Ou alors on ne m'a pas prévenu !
L'univers est déjà tout, a priori, s'il n'y a rien d'autre que lui. Il n'y a donc rien autour, il ne peut techniquement gonfler car il n'y a pas d'ailleurs. Ça peut bouger à l'intérieur, oui, mais il n'a pas de taille. D'où ma question !

Je pense qu'on peut répondre de façon plus précise :
La notion de distance existe intrinsèquement à la matière : un atome à un rayon propre, bien définit. La mécanique quantique définit un référentiel d'échelle..
Hors par rapport à cette grandeur, la distance des objets dans l'univers augmente.

En fait j'ai fait le calcule : à notre échelle, l'expansion est trés faible...
(il me semble que c'était du genre moins d'un millième de millimètre par an et pas mètre).
La gravité, de toute façon, efface tout effet locale..

[invite6b1a864b]

Pas vraiment, en fait.
Je pars de la définition du mot comme étant "l'ensemble de tout ce qui existe et peut exister, la totalité des êtres et des choses". Ainsi, quand je dis qu'il ne peut pas avoir de forme, ce n'est pas une interdiction ni une aberration : c'est juste que le concept de forme est géométrique (forme au sens étymologique du terme, "aspect visible de quelque chose, apparence extérieure") et donc présuppose de s'inscrire dans un référentiel. Or, cet univers-là ne s'inscrit nulle part. il n'a pas de forme à part entière, puisqu'il n'est que la somme de tout.

C'est bien pour ça que j'ai bien définit l'univers tel que je l'entendais dans ma question : je ne parle pas simplement de "l'ensemble des corps célestes, des galaxies, considérées dans leur évolution dans l'espace et dans le temps".

Même en admettant que l'univers est sans bord (ce qui n'est pas sur), il peut encore avoir une forme, avec la topologie !
Nous sommes peut être à la "surface"(une volume) d'une "hypersphére" (dans 4 dimension), comme nous sommes à la surface de la Terre..
Avant de découvrir la planisphère, les gens pouvaient penser que la Terre était une surface infinie, voir même en être convaincu, en se disant : "il ne peut pas y avoir de bord !, ça ressemblerait à rien : des falaises.. et au delà ?"..
L'univers a donc peut être une forme.. il est peut être fermé sans bord, voir même topologiquement rebouclé dans un cube etc...

[Deedee81]

Or, l'univers sera toujours l'univers, sans avoir changé (contrairement à son contenu).

Non seulement tu affirmes ça sans preuve, mais en plus, c'est faux. L'univers change (et je ne parle pas de son contenu !!!!).

Un peu comme si l'univers de pacman grandissait.

Et s'il ne changeait pas, alors l'observateur observerait toujours la même chose. Par exemple, s'il parcourt 10^100 années lumières pour faire le tour (à la manière de pacman, en allant toujours tout droit), ça restera toujours le même.

C'est ça que j'ai du mal à comprendre. Dans la mesure où le mot forme implique un extérieur à l'objet en question, si. Peut-être, dans ce cas, qu'on pourrait parler de structure au lieu de forme ?

D'accoooord..... Je comprend mieux ton problème.

En fait, dans le cas qui nous préoccupe il serait plus correct d'employer "topologie" (topologie de la sphère, du tore, etc.....).

C'est-à-dire qu'on définit des propriétés globales indépendament de la taille. Par exemple, sur la surface d'une sphère tu peux tracer une courbe fermée et la rétrécir jusqu'à un point. Sur un tore, ce n'est pas toujours possible. On dit que la sphère est simplement connexe (le tore pas : il a un trou).

On peut aussi définir des propriétés locales, géométriques, comme la courbure.

Et ces propriétés globales et locales peuvent être mesurées ou discutées indépendamment de tout "extérieur".

Par exemple, on pourrait mesurer une courbure positive constante en tout point.... comme c'est le cas à la surface de la sphère. C'est-à-dire qu'en traçant un triangle on constate que la somme des angles est légèrement supérieure à 180° (ce n'est pas le cas pour notre univers, il semble remarquablement plat, en tout cas aux échelles qui nous sont accessibles).

Ces propriétés topologiques et géométriques sont liées (par exemple, un espace plat peut -être infini ou fini, alors qu'un espace sphérique est forcément fini).

Par contre, on parle aussi de "plongement", et ça c'est bêtement placer un objet géométrique dans un espace plus grand. Par exemple quand on regarder un ballon. Si c'est par çq que tu entendais "forme", alors oui, ce n'est pas possible pour l'univers, par définition (univers = tout).

Tu as même deux notions de courbure : intrinsèque (celle dont on parle en RG, celle dont je parlais ci-dessus avec les triangles) et extrinsèque (celle que l'on voit de l'extérieur, quand c'est possible). Elles ne sont identiques que dans des cas particuliers, par exemple la sphère plongée dans l'espace ordinaire.

Désolé si tout ça fait intervenir beaucoup de concepts un peu compliqués.

[lefilou]

Merci à toi également pour ta réponse !

Dans la représentation que l'on veut s'en faire oui. Mais en topologie (la géométrie des "espaces quelconques" tel une sphère, un tore etc...) tu n'as pas besoin de représentation visuelle pour les étudier et dans ce cas quand tu définis ton espace, il n'y a absolument rien en dehors et tout ton univers se résume à cet espace.

D'accord. Quand j'employais le mot forme, ce n'était donc pas dans un sens topologique

Pour que nous puissions nous imaginer un espace courbe à 2 dimensions, il nous fait le plonger dans un espace à 3 dimensions pour visualiser la courbure. Et comme il nous est impossible de visualiser des espaces à 4D il nous est impossible de se représenter un espace courbe à 3 dimensions. Mais quand tu traites un espace courbe à 3 dimensions, tu as 3 dimensions et c'est tout, la 4ème dimension qui nous permettrait de le visualiser n'a aucune raison d'être en topologie.
Ton espace peut très bien être fini ou infini, avec bord ou sans bord, sans qu'il n'y ait besoin d'invoquer un "contenant" de cet espace.

j'avoue que je ne saisis pas trop...
C'est une digression, mais je pensais que la 4e dimension était le temps ? D'autre part, j'avais entendu dire (mais je suis loin d'être un expert, comme vous le constatez) que, selon la théorie des cordes ou des supercordes, on s'orientait vers un univers à 11 ou 26 dimensions ?

Si tu parles de contenu de l'Univers, ça implique un contenant qui est l'espace lui-même.

Comme je le disais plus haut, le contenant dans ce cas, c'est l'univers – tel que défini. Pas l'espace. Dans cette vision des choses , l'espace-temps est "contenu" dans l'univers, même si le terme est impropre car il n'est pas forcément limité.

[lefilou]

Deedee81, on commence à se comprendre !
Merci pour les efforts d'explication !

D'accoooord..... Je comprend mieux ton problème.

En fait, dans le cas qui nous préoccupe il serait plus correct d'employer "topologie" (topologie de la sphère, du tore, etc.....).

C'est-à-dire qu'on définit des propriétés globales indépendament de la taille. Par exemple, sur la surface d'une sphère tu peux tracer une courbe fermée et la rétrécir jusqu'à un point. Sur un tore, ce n'est pas toujours possible. On dit que la sphère est simplement connexe (le tore pas : il a un trou).

Ah ok, c'est exactement ça, donc, on est d'accord.

Par contre, on parle aussi de "plongement", et ça c'est bêtement placer un objet géométrique dans un espace plus grand. Par exemple quand on regarder un ballon. Si c'est par çq que tu entendais "forme", alors oui, ce n'est pas possible pour l'univers, par définition (univers = tout).

Là, je ne comprends pas trop : peux-tu me donner un exemple dans une phrase avec le mot "plongement" ?

Non seulement tu affirmes ça sans preuve, mais en plus, c'est faux. L'univers change (et je ne parle pas de son contenu !!!!).

Pas dans la définition que j'en ai donné
Encore une fois, l'univers dont je parle n'est pas les corps célestes ni même les lois qui les régissent : je parle de l'univers en tant qu'ensemble. Le fait que tout ça, quand on considère tout ensemble, on dit "Ah, c'est ça l'univers". Mettons qu'un observateur ait contemplé l'univers 2 secondes après le Big Bang, et qu'un autre le contemple aujourd'hui, cette affirmation aurait le même sens. C'est ça, l'univers. L'ensemble de tout ce qui existe (même si tout ce qui existait était différent alors d'aujourd'hui).

Je ne sais pas si je me fais bien comprendre ?

Et s'il ne changeait pas, alors l'observateur observerait toujours la même chose.

Et c'est exactement le cas, dans le cadre de mon exemple
Les mesures qu'il prendraient seraient différentes, nous sommes d'accord ; mais le constat "Oh, c'est ça l'univers !" serait le même. Seul ce que j'appelais maladroitement son "contenu" change.

Encore une fois, je n'affirme pas que c'est la réalité des faits : je pose juste une question en définissant les termes de la question, hein !

[invite6b1a864b]

Par contre, j'imagine un principe similaire à l'idée que l'univers ne peut pas avoir de forme puisqu'il est tout etc..

C'est le principe de multirelativité :

L'idée est que l'ensemble de l'information dont on dispose sur l'univers ne peut pas définir un référentiel géométrique préférentiel. Parce qu'il faudrait alors définir le référent.
On sait que :

1) ça marche pour la position : c'est l'hypothèse de l'équivalence des lois partout dans l'univers.. Il nous est impossible de dire ou est le centre de l'univers

2) ça marche pour la vitesse : c'est la relativité restreinte, il nous est impossible de dire si on est immobile ou en mouvement dans un ascenceur.


Mais ça devrait théoriquement, être valable pour tout .. Non ?

Pour le reste ça devient plus compliqué et hypothètique..

Par exemple, pour la rotation..
il faudrait posé un nouveau principe relativiste, selon laquelle un systéme fermé, comme un ascenceur, en l'absence d'interaction gravitationnel, il nous serait impossible de dire si l'objet tourne sur lui même.. c'est mon hypothèse depuis des années, qui "pourrait" s'appliquer à condition qu'on assimile le "halo" de matiére noire à l'effet de ce principe..

L'idée est que la gravitation, avec une plus grande échelle, efface progressivement la force centrifuge.

De sorte que tout l'univers tout entier soit invariant par changement de vitesse de rotation selon n'importe quelle axe.
ça correspondrait aussi à l'idée que le bigbang est un point.. invariant par rotation, et aussi, selon moi, à l'anomalie de rotation des galaxies.

L'interaction gravitationnel serait la force définissant la direction (celle de la courbure en fait.. ) et donc différentierait les vitesses de rotations (voir un objet éloigné permet de savoir si on tourne sur soit même)..

[Gilgamesh]

Pas vraiment, en fait.
Je pars de la définition du mot comme étant "l'ensemble de tout ce qui existe et peut exister, la totalité des êtres et des choses".

Si on en reste à "tout ce qui existe" ça me parle. Le "et peut exister" me laisse songeur.

Tu parle du réel ou de tout ce qui est imaginable ?

Sinon, de n'importe quelle manière que tu prenne un Tout, il n'y a pas d'inférence logique entre le fait qu'il ne puisse rien se concevoir "en dehors" de ce Tout et le fait qu'il n'ait pas de forme (cette dernière affirmation étant du reste pour le moins... nébuleuse : que veut dire "ne pas avoir de forme" ? pas de forme régulière ?).

a+

[Deedee81]

Salut,

Là, je ne comprends pas trop : peux-tu me donner un exemple dans une phrase avec le mot "plongement" ?

C'est bête comme chou en fait.

Un ballon, est une sphère à deux dimensions ou une boule à trois dimensions, observées dans l'espace ordinaire (Euclidien à trois dimensions). La sphère 2D est plongée dans l'espace 3D.

Je ne sais pas si je me fais bien comprendre ?

Pas trop. A moins que tu veux dire "c'est le tout" et ça, ça ne change pas. Mais c'est évident et je n'en vois pas l'interêt. Bien entendu que "univers" est un mot de sept lettres hier, aujourd'hui et demain.

Mais je rappelle qu'au début tu parlais de forme (ou de structure ou de topologie), donc de propriété géométrique/topologique globale. Indépendamment du contenu. Et ça, ça peut changer (par exemple, la taille de l'univers augmente, il est en expansion, en même temps que son contenu d'ailleurs).

[jojo17]

bonjour,

Mais je rappelle qu'au début tu parlais de forme (ou de structure ou de topologie), donc de propriété géométrique/topologique globale. Indépendamment du contenu. Et ça, ça peut changer (par exemple, la taille de l'univers augmente, il est en expansion, en même temps que son contenu d'ailleurs).

une question sur ce point, est-ce que tu veux dire que par exemple l'univers (comme on l'entend dans ce cadre) peut passer topologiquement d'un donut à une tasse? Si c'est bien ça, si la topologie évolue, comment l'observe-t-on (outre le fait d'expansion)?

Merci.

[invite9cd736bc]

Bonjour,

Si ce dans quoi l'univers s'expand, fait partie de l'univers,
qu'est-ce qui nous permet de parler d'expansion de l'univers ?


Bonne journée

[pseudo*]

D'un certain point de vue, une entité, dans ce cas l'Univers, comble un vide en tissant des liens. L'expansion comble ce vide et les lois de la physique sont les liens qui se tissent pour finalement arriver à ce que nous appelons la conscience.

[Deedee81]

une question sur ce point, est-ce que tu veux dire que par exemple l'univers (comme on l'entend dans ce cadre) peut passer topologiquement d'un donut à une tasse? Si c'est bien ça, si la topologie évolue, comment l'observe-t-on (outre le fait d'expansion)?

Non, je suppose que certaines modifications ne sont pas possibles. Tu as raison, j'ai été "trop général".

Si ce dans quoi l'univers s'expand, fait partie de l'univers,
qu'est-ce qui nous permet de parler d'expansion de l'univers ?

La distance entre les points de l'espace grandit. Si l'univers était fini et qu'on pouvait matériellement disposer des règles étalons en ligne droite pour faire le tour de l'univers, on verrait une expansion (les règles s'écarteraient les unes des autres, la taille de l'univers se modifie).

Pour un univers infini, la question est plus délicate. Comment distinguer une dilatation de l'espace d'un écartement des règles par rapport à un espace "fixe" ???

D'ailleurs je disais bien plus haut que géométrie et contenu (expansion des galaxies en l'occurent) sont étroitements liés (équations d'Einstein) et dans certains cas certaines réflexions peuvent s'avérer particulièrement ambigue. D'autant que la relativité générale a une propriété particulière : elle est "sans arrière plan" (il n'existe pas de scène de théatre prédéfinie sur laquelle sont posés les objets, espace et matière sont intimement liés par les équations d'Einstein). Je pense que dans certains cas on ne peut pas parler de l'espace tout seul sans dire des bêtise

[mariposa]

Non, je suppose que certaines modifications ne sont pas possibles. Tu as raison, j'ai été "trop général".

bonjour,

Non je crois que tu avais raison

Les équations d'Einstein sont des équations locales, ce qui veut dire qu'elles relient les propriétés de chaque point à son voisinage. Pour integrer les équations d'Einstein il faut définir une topologie et des conditions aux limites.

Evidemment on peut de demander si on peut changer de topologie sous la dynamique des équations d'Einstein. A priori je ne vois pas quoi dire.


Mais on peut remarquer dans un exemple simple que si on part d'un film plan de savon, ce film va évoluer en bulles de savons formant un ensemble non connexe. Le système initial étant hors d'équilibre thermodynamique il évolue selon les lois locales classique de la physique de sorte à minimiser l'énergie libre F.

Cet exemple me parait instructif si on remarque que l'origine de la transition topologique est le résultat de mouvements locaux d'auto-diffusion de la matiére. on a bien dans ce cas:

Dynamique de la matière entraine évolution de la métrique (cad champ de courbure puis transition topologique). Donc ce modèle réel n'est pas très éloigné de modèles d'évolution de l'univers.

[Deedee81]

Non je crois que tu avais raison

A vrai dire je ne voyais pas aussi loin que toi Donc, je ne vais pas jouer les faux cul en disant "oui, c'est à ça que je pensais"

Merci de ces explications. Je n'y avais pas du tout pensé. Sympa l'explication avec le film de savon.

[invite6b1a864b]

Bonjour,

Si ce dans quoi l'univers s'expand, fait partie de l'univers,
qu'est-ce qui nous permet de parler d'expansion de l'univers ?


Bonne journée

La relativité général n'empéche pas l'existence d'un référentiel concret.
Il faut faire la différence entre le "circonstentié" et les "lois".
La relativité décrit les lois.
Mais chaque objet de l'univers définit une position privilégié : la sienne.

Évidemment que la position des objets existe. Je suis présentement à Paris, ce qui est différent de Marseille..

Les lois sont les choses qui décrivent le comportement, l'évolution du circonstanciel.

En fait, la relativité dit par exemple que si vous êtes en apesanteur dans un ascenseur absoluement bien fermé (en l'absence de rayonnement ou de champs venu de l'extérieur), vous ne pouvez pas dire à quelle vitesse il se déplace dans l'espace.
=> Les lois locales sont invariable par changement de vitesse, changement par rapport à l'univers. Quelques soit la vitesse de votre ascenseur, tout les expériences physiques que vous pourriez faire dedans donneraient le même résultat, et aucune ne vous permettrait de savoir à quelle vitesse il se déplace.

Mais si vous ouvrez la fenêtre et que vous voyez les étoiles défiler, évidemment, vous savez que vous avez une certaine vitesse, par rapport au reste de l'univers !

Quand on dit qu'il n'y a pas de référentiel privilégié, on sous entend "pour les lois de la physique.. " mais évidement que les référentiels existent et sont quantifiables : chaque objet, chaque particule en définit un..