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Courbure de l'univers ...



  1. #1
    LocalStone

    Courbure de l'univers ...


    ------

    Salut à tous,
    J'ai une question bête ... Je m'excuse d'avance, mais je touche un peu plus ma bille en maths qu'en physique.
    en fait, j'ai vu Paycheck hier, et il parlent de "voir" la courbure de l'Univers. Mais c'est quoi la courbure de l'Univers en fait ? Et est-ce qu'on peut la voir ?
    Merci ! ++

    -----

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  3. #2
    Rincevent

    Re : Courbure de l'univers ...

    salut,

    Citation Envoyé par LocalStone
    c'est quoi la courbure de l'Univers en fait ? Et est-ce qu'on peut la voir ?
    fais une recherche sur le forum tu trouveras plein de fils sur ce sujet. Tu peux aussi regarder le dossier FS sur la relativité générale dont cette page avec des détails mathématiques et historiques :

    http://www.futura-sciences.com/compr...ssier510-3.php

  4. #3
    JC granat

    Re : Courbure de l'univers ...

    Citation Envoyé par LocalStone
    Salut à tous,
    J'ai une question bête ... Je m'excuse d'avance, mais je touche un peu plus ma bille en maths qu'en physique.
    en fait, j'ai vu Paycheck hier, et il parlent de "voir" la courbure de l'Univers. Mais c'est quoi la courbure de l'Univers en fait ? Et est-ce qu'on peut la voir ?
    Merci ! ++
    ----------------------------
    s'il s'agit de parler de "la forme générale de l'univers", cad de son degré de courbure, cad de parler de son taux d'expansion,signalons
    que la question de savoir si univers est en expansion ou en contraction n'est toujours pas tranchée quoiqu'on en pense

    (on pensait avoir prouvé qu'il etait en expansion accélérée,mais voila que des francais viennent de trouver l'inverse , alors "wait and see")

    alors parler de " la courbure d e l'univers" reste du domaine spéculatif je suppose

    JC granat

  5. #4
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Courbure de l'univers ...

    Citation Envoyé par LocalStone
    Salut à tous,
    J'ai une question bête ... Je m'excuse d'avance, mais je touche un peu plus ma bille en maths qu'en physique.
    en fait, j'ai vu Paycheck hier, et il parlent de "voir" la courbure de l'Univers. Mais c'est quoi la courbure de l'Univers en fait ? Et est-ce qu'on peut la voir ?
    Merci ! ++
    Si l'Univers était plus petit ce serait facile de voir cette courbure mais avec un rayon >20 Gal...

    Ou alors il faut s'installer près d'une étoile à neutron ou d'un trou noir et en suporter les inconvénients.

    Et même ainsi, seule la raison te permettrait de "voir" la courbure, un peu de la même façon que seule raison te permet de "voir" que la vitesse de la lumière diminue dans l'eau, ce qui se traduit par un réfraction de la lumière qui "casse" l'image de la paille que tu plonges dans un verre.

    Dans le cas de la courbure de l'Univers, l'effet le plus constant que tu puisse éprouver c'est la gravité. Tu "vois" donc en permanence la courbure de l'Univers au voisinage de la Terre.

    Par là il faut bien reconnaitre que cette courbure n'est pas visible à l'oeil le plus exercé s'il n'était pas prévenu, lors même que nous en ressentons en permanence les effets.

    a+
    Dernière modification par Gilgamesh ; 06/09/2005 à 23h45.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    GillesH38a

    Re : Courbure de l'univers ...

    Petite rectif pour jc , si je puis me permettre, personne ne doute qu'il est en expansion (le décalage est toujours vers le rouge), la question est de savoir si l'expansion accélère ou ralentit.

    Pour la courbure, un effet mesurable est que la surface d'une sphère est plus grande, égale, ou moins grande que 4Pi R2 , suivant que la courbure est négative, nulle (espace euclidien) ou positive (par exemple si vous deroulez une ficelle tres grande de longueur l sur la Terre et que vous tracez un cercle, la corconférence sera inférieure a 2Pi l à cause de la courbure de la surface).. Nous avons une surface "naturelle", celle où le rayonnement à 3K a été émis et s'est propagé librement jusqu'a nous. L'étude des fluctuations a fourni que a la précision de la mesure, l'espace n'a pas de courbure mesurable, il parait plat.

  8. #6
    invité576543
    Invité

    Re : Courbure de l'univers ...

    Citation Envoyé par Gilgamesh
    Dans le cas de la courbure de l'Univers, l'effet le plus constant que tu puisse éprouver c'est la gravité. Tu "vois" donc en permanence la courbure de l'Univers au voisinage de la Terre.

    Par là il faut bien reconnaitre que cette courbure n'est pas visible à l'oeil le plus exercé s'il n'était pas prévenu, lors même que nous en ressentons en permanence les effets.
    Bonsoir,

    Juste une question: j'avais eu l'impression dans certains textes que la courbure était plutôt le non parallélisme de la direction de l'accélération de la gravité entre deux points un peu distants, et non l'accélération elle-même. De mémoire, il était dit que la courbure était détectable dans une station en orbite par les divergences de trajectoires d'objet à l'intérieur. Intuitivement, je m'étais dit que cela avait un rapport avec le fait (contre-intuitif, lui) qu'un cylindre ou un cone (hors sommet) sont des surfaces de courbure nulle.

    Cordialement,

  9. Publicité
  10. #7
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Courbure de l'univers ...

    Citation Envoyé par mmy
    Bonsoir,

    Juste une question: j'avais eu l'impression dans certains textes que la courbure était plutôt le non parallélisme de la direction de l'accélération de la gravité entre deux points un peu distants, et non l'accélération elle-même. De mémoire, il était dit que la courbure était détectable dans une station en orbite par les divergences de trajectoires d'objet à l'intérieur. Intuitivement, je m'étais dit que cela avait un rapport avec le fait (contre-intuitif, lui) qu'un cylindre ou un cone (hors sommet) sont des surfaces de courbure nulle.

    Cordialement,
    Bonjour mmy,

    la courbure explique bien l'accélération elle même, dans toute la profondeur du phénomène, pas seulement les à côtés. Il me semble que ce que ce a quoi tu fait allusion concerne les expériences visant à tester le principe d'équivalence, je me trompe ?

    par exemple MICROSCOPE :
    http://smsc.cnes.fr/MICROSCOPE/Fr/GP_science.htm

    a+

  11. #8
    invité576543
    Invité

    Re : Courbure de l'univers ...

    Citation Envoyé par Gilgamesh
    Bonjour mmy,

    la courbure explique bien l'accélération elle même, dans toute la profondeur du phénomène, pas seulement les à côtés. Il me semble que ce que ce a quoi tu fait allusion concerne les expériences visant à tester le principe d'équivalence, je me trompe ?

    a+
    Bonjour,

    Je ne retrouve plus mes sources, mais ce n'était pas le test de l'équivalence masse inerte/masse grave, sujet de MICROSCOPE.

    Cela avait un rapport avec l'expérience par la pensée de l'ascenseur, répétée à plaisir dans les exposés sur la RG. Il est dit usuellement que dans une boîte fermée on ne peut pas distinguer entre un champ de gravitation et l'accélération de l'ascenseur due à un moteur externe. Mais dans le champ terrestre, cette distinction est toujours possible, par les effets au second ordre de convergence vers le centre de la Terre. (Par exemple si l'ascenseur est en chute libre, les objets à l'intérieur dans un même plan horizontal vont se rapprocher. Les objets sur une verticale vont au contraire s'éloigner, par effet de marée.)

    [Au passage, mais c'est hors sujet (?), le rapprochement des objets dans le plan horizontal m'avait frappé comme un bon exemple pour l'expansion de l'univers, au signe près: ils se rapprochent, mais il n'y a pas de centre; tout objet voit les autres se rapprocher isotropiquement de lui... La vitesse de rapprochement est proportionnelle à la distance, etc.]

    Par ailleurs, la relativité générale postule que tout repère est acceptable. L'idée "la courbure est détectable par l'accélération" ne peux pas être valable dans tout repère: le repère en chute libre ne présente pas localement d'accélération au premier ordre. Mais les phénomènes de convergence (dont les effets de marées si je ne me trompe) ne sont pas annulables par le choix du repère.

    Mon évocation du cylindre à un rapport aussi avec une difficulté que j'ai avec le mot "courbure". En 1D, c'est facile, la courbure est l'inverse du rayon du cercle tangent. En 2D, ce mot est utilisé au singulier pour la courbure totale. (C'est ce qui est nul pour un cylindre, positive pour une sphère, négative en un point-selle, non?) Mais on peut aussi regarder la courbure au deuxième ordre, la courbure 1D en fonction de la direction tangente, et ce tenseur n'est pas nul pour un point d'un cylindre. En RG, on parle aussi de courbure au singulier (courbure positive ou négative par exemple). Quand on parle de l'effet de la courbure, singulier, parle-t-on de la courbure totale, ou du tenseur de courbure? Je n'y connaît pas assez pour faire les calculs pour un repère uniformément accéléré dans le temps et l'espace (par rapport à un repère plat tangent local), mais intuitivement la courbure totale y est nulle, mais le tenseur de courbure présente au moins un terme non nul. (?)

    Une autre difficulté est la distinction entre la courbure de l'espace 3D, et la courbure de l'espace-temps. La plupart des images "pédagogiques" cherchent à montrer une courbure de l'espace. Mais la RG traite de la courbure de l'espace-temps, et quand on parle de courbure non nulle, c'est il me semble la courbure totale de l'espace-temps. Là encore c'est intuitif, mais j'imagine que dans un repère uniformément accéléré le tenseur 3D de courbure de l'espace à un instant donné est nul: les termes non nuls du tenseur 4D font intervenir le temps. (?)

    Mais je suis en dehors de ma profondeur, pour faire un anglicisme; ma formation initiale en physique s'est arrêtée juste avant la RG. Mon peu de formation dans ce domaine est autodidacte, à coups de "bonnes" lectures...

  12. #9
    GillesH38a

    Re : Courbure de l'univers ...

    Tout ce que tu dis est correct, tu as compris l'essentiel de la RG avant de l'étudier on dirait

    L'accélération locale ne prouve pas la courbure car elle existe aussi dans un réf accéléré dans un espace plat (force d'inertie) mais la courbure est nulle. La courbure se manifeste par l'impossibilité de trouver un référentiel ou l'accélération est nulle dans une région finie de l'espace, à cause des effets de marée, qui se manifestent par l'accélération relative de deux particules tests voisines l'une par rapport à l'autre.

    Il faut distinguer effectivement la courbure de l'espace temps 4D (qui est proportionnelle à la trace du tenseur d''énergie impulsion donc <0 en présence de matière) de celle de l'espace 3D qui peut etre positive, nulle ou négative suivant le rapport rho/rho_c de la densité d'énergie à la densité critique.

  13. #10
    invité576543
    Invité

    Re : Courbure de l'univers ...

    Citation Envoyé par gillesh38
    l'essentiel de la RG
    A mettre au crédit des bonnes lectures (Carroll en particulier).

    Mais c'est des maths. La compréhension physique, c'est autre chose, et les notions de temps et d'espace en prennent un sacré coup. Ca amène plus de questions que de réponses...

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