Questions piège

[Deedee81]

Le Big Splash, je n'en ai pas entendu parler.

J'ai du sortir ça de mon imagination

Attention, je disais Big Slash, pas Big Splash
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[invite80fcb52e]

Attention, je disais Big Slash, pas Big Splash

Oui le Big Splash c'est quand tu veux plonger et qu'arrivé dans l'eau tu n'a pas la bonne inclinaison.......

[invite45f8e17a]

Salut à tous,

... la gravité l'emporte sur la gravitation...

...Mohamed Ali versus Cassius Clay, un match de rêve n'est-ce pas?

[Andrei2010]

...Mohamed Ali versus Cassius Clay, un match de rêve n'est-ce pas?

Rêver peut-être, comme le disait si bien Shakespeare.

Si l'expansion l'emporte aujourd'hui sur une gravitatation trop faible pour "lier" deux galaxies ensemble, cela augmente la probabilité pour que, demain, l'expansion l'emporte sur une gravité plus forte, suffisante pour "lier" les composantes des amas, puis des galaxies...

Ce sera la fin, on va tous mourir désagrégés

[Deedee81]

Salut,

Ce sera la fin, on va tous mourir désagrégés

Le Big Rip (ça y est, je l'ai maintenant) n'est qu'une hypothèse.

Mais, bon, même sans big rip l'univers est probablement condamné à finir comme un vague brouillard très dillué d'ondes électromagnétiques, sans matière, sans particule, sans trou noir.

La mort entropique.

Enfin, bon; on a le temps.

Il y avait eut une excellente nouvelle d'Asimov sur le sujet. Avec un super hyper méga ultra calculateur qui cherche la solution pour éviter cette mort entropique. Ca se termine, qu'il ne reste plus que l'ordi dans une bulle perdue dans un univers quasi vide et qui tout d'un coup "pense" : ça y est, j'ai la solution. Fiat Lux.

[Andrei2010]

La théorie de la "mort thermique" de l'univers éveille une chetite question. Si l'univers est infini et la répartition de la matière est approximativement homogène, il ne peut être complètement sombre après son décés. L'univers sera traversé par les photons émis à divers endroits durant sa "vie".

Où, pour reformuler : je veux dire par là que la lumière d'une galaxie, émise avant l'extinction de sa dernière étoile, voyagera pendant un temps infini dans l'univers infini.

Sauf s'il s'avère qu'il existe un vieillissement, voir une mort, des photons. On peut imaginer que la durée de vie du photon est supérieure de peu à celle de l'âge de l'univers au jour d'aujourd'hui...

[Deedee81]

L'univers sera traversé par les photons émis à divers endroits durant sa "vie".

C'est vrai aussi d'un univers fini. C'est une "dilution asymptotique" si je peux me permettre

Sauf s'il s'avère qu'il existe un vieillissement, voir une mort, des photons.

Avec violation de la conservation locale de l'énergie. Oui, pourquoi pas.

On peut imaginer que la durée de vie du photon est supérieure de peu à celle de l'âge de l'univers au jour d'aujourd'hui...

J'te dis pas la surprise ! (en fait, on ne s'en rendrait même pas compte, toute la matière tomberait instantanément en poussière).

EDIT : ah non, pardon, tu parlais de la mort des anciens photons, pas de tous les photons. Enfin, comme on peut cauchemarder sur les deux possibilités, je laisse ma réponse originelle.

[Andrei2010]

C'est vrai aussi d'un univers fini. C'est une "dilution asymptotique" si je peux me permettre

NON, je ne te permets pas ! Asymphobique toi-même

Avec violation de la conservation locale de l'énergie. Oui, pourquoi pas.

Il me semble que la question du vieillissement de la lumière a été évoquée par certains scientifiques, mais ça reste de la théorie. Et puis, ça ne veut pas dire forcément qu'il y a mort à la fin du vieillissement... Un jour, on fera la lumière là-dessus

[invite80fcb52e]

Si l'expansion l'emporte aujourd'hui sur une gravitatation trop faible pour "lier" deux galaxies ensemble, cela augmente la probabilité pour que, demain, l'expansion l'emporte sur une gravité plus forte, suffisante pour "lier" les composantes des amas, puis des galaxies...

Non au contraire, ça réduit encore plus la probabilité. Le taux d'expansion diminue avec le temps. A l'époque du CMB le taux d'expansion était tel que le Soleil s'échapperait de la galaxie...
Alors demain ça sera encore pire qu'aujourd'hui!

je veux dire par là que la lumière d'une galaxie, émise avant l'extinction de sa dernière étoile, voyagera pendant un temps infini dans l'univers infini.

Pas en présence d'un horizon des évènements, qui semble exister avec l'énergie noire. Le trajet des photons sera limité dans l'espace (ils ne pourront pas aller à l'infini).

[Andrei2010]

Non au contraire, ça réduit encore plus la probabilité. Le taux d'expansion diminue avec le temps. A l'époque du CMB le taux d'expansion était tel que le Soleil s'échapperait de la galaxie...
Alors demain ça sera encore pire qu'aujourd'hui!

J'en prends note, et te remercie pour l'explication. Est-ce que je dois comprendre que la diminution du taux d'expansion augmente la probabilité du big crunch ("recompactage" de l'univers) ? J'ai des doutes sur cette théorie, vu que l'expansion accélére actuellement.

Pas en présence d'un horizon des évènements, qui semble exister avec l'énergie noire. Le trajet des photons sera limité dans l'espace (ils ne pourront pas aller à l'infini).

Tu peux m'expliquer d'une manière basique (pour que je regarde pas le doigt...) en quoi l'horizon limiterait la propagation des photons ? S'il te plaît, bien sûr.

[invite80fcb52e]

Est-ce que je dois comprendre que la diminution du taux d'expansion augmente la probabilité du big crunch ("recompactage" de l'univers) ?

Pour un univers avec de la matière et/ou du rayonnement, le taux d'expansion diminue toujours. On a 3 possibilités:
- si la densité est égale à la densité critique il tend vers 0 à l'infini, soit une expansion qui s'arrête à l'infini.
- si la densité est supérieure à la densité critique, il tend vers 0 en un temps fini, et change de signe, autrement dit on a contraction et Big Crunch
- si la densité est inférieure à la densité critique, il ne s'annule jamais et on a une expansion infinie.

Maintenant si on rajoute une constante cosmologique en guise d'énergie sombre, cela implique un terme constant dans l'expression du taux d'expansion qui fait qu'il va diminuer jusqu'à tendre vers une constante (qui dépend de la constante cosmologique), autrement dit il ne peut pas s'annuler, et le fait que le taux d'expansion soit constant, implique une accélération de l'expansion : v=Hd, si H est constant, plus le temps passe, plus d augmente, donc v augmente, donc d augmente encore plus etc...
Si H diminue entre temps (sans énergie sombre), d n'augmente pas aussi vite et il n'y a pas d'accélération.

Tu peux m'expliquer d'une manière basique (pour que je regarde pas le doigt...) en quoi l'horizon limiterait la propagation des photons ? S'il te plaît, bien sûr.

Passé une certaine zone l'expansion est plus rapide que la vitesse de la lumière, et si le taux d'expansion ne diminue pas (avec énergie sombre) le photon ne pourra jamais passer cette zone et on a un horizon qui fait que le photon ne pourra pas aller où il veut parce que l'expansion est trop rapide! Donc propagation des photons limité.

Cette limite avec les paramètres cosmo actuels se situe à 15 GAL environ, ce qui fait que dans le futur la distance maximale où les photons auront pu aller est de 46 (l'horizon actuel passé: d'où ils arrivent au maximum aujourd'hui) + 15 (l'horizon futur, d'où ils pourront aller au maximum dans le futur) soit 61 GAL. C'est pas beaucoup!

[Deedee81]

Il me semble que la question du vieillissement de la lumière a été évoquée par certains scientifiques, mais ça reste de la théorie.

Même pas de la théorie, de la spéculation.

Et l'explication alternative à l'effet Doppler (redshift) est invalidée puisque le redshift est corrélé à une dilatation du temps (apparente, comme l'effet Doppler) de la durée des supernovae (à part, évidemment, le petit écart à l'origine de l'observation de l'énergie noire).

Pas en présence d'un horizon des évènements, qui semble exister avec l'énergie noire. Le trajet des photons sera limité dans l'espace (ils ne pourront pas aller à l'infini).

Ah ! Tiens, ça j'ignorais. Je suis preneur aussi de quelques mots d'explications.

Et si leur trajet est limité dans l'espace, que leur arrive-t-ils quand ils atteignent la limite ???

[papy-alain]

Passé une certaine zone l'expansion est plus rapide que la vitesse de la lumière.

Comment sait on cela ? Comment l'a-t-on prouvé ?

[Deedee81]

Comment sait on cela ? Comment l'a-t-on prouvé ?

Par le calcul je présume.

Ah ! Tiens, ça j'ignorais. Je suis preneur aussi de quelques mots d'explications.

Gloubi,

Excuse moi, croisement, je n'avais pas vu l'explication.

Mais il reste ceci :

Et si leur trajet est limité dans l'espace, que leur arrive-t-ils quand ils atteignent la limite ???

Là j'avoue être très perplexe.

Tu parles d'un trajet maximum de 65 GAL. Que se passe-t-il quand ils ont parcourus 65 GAL ???

Cette histoire me fait penser aux horizons de Rindler des repères accélérés. Mais ça n'empêche pas les photons de se propager aussi loin qu'ils le veulent.
(EDIT : en fait un horizon ne me surprend pas. Mais les horizons n'empêchent normalement pas les photons, ou autre, de passer. Ca empêche seulement un observateur d'avoir de l'info sur ce qui se passe de l'autre coté).

[papy-alain]

Par le calcul je présume.

Oui, je me doute bien que ce n'est pas par l'observation. Je me demandais juste quelle fiabilité accorder aux modèles qui décrivent, d'une manière générale, ce qui se passe au-delà de notre sphère d'observation ? Je ne dis pas que l'affirmation est fausse, mais quand je vois le foisonnement de modèles qui tentent tous de décrire la topologie de l'univers, je me dis que certains doivent être estimés plus probants que d'autres par la communauté scientifique.

[Deedee81]

Oui, je me doute bien que ce n'est pas par l'observation. Je me demandais juste quelle fiabilité accorder aux modèles qui décrivent, d'une manière générale, ce qui se passe au-delà de notre sphère d'observation ? Je ne dis pas que l'affirmation est fausse, mais quand je vois le foisonnement de modèles qui tentent tous de décrire la topologie de l'univers, je me dis que certains doivent être estimés plus probants que d'autres par la communauté scientifique.

Si l'accélération est effective, ce résultat est plausible. C'est un résultat plutôt bêton de la RG (voir les repères de Rindler dans wikipedia). Surtout si l'horizon n'esrt pas trop loin (on risque moins de surprises). C'est même à la base un résultat de la RR (mais appliquée aux repères accélérés, ce qui nécessite quelques outils mathématiques inhabituels en RR).

Quand je parle de résultat plausible, je parle de l'horizon, pas de la "distance de voyage maximale".

Cela signifie que même dans le lointain futur on ne verra jamais ce qu'il y a au-delà de cet horizon.

Hum.... Je crois avoir compris ce que Gloubi veut dire. Il confirmera. Je crois qu'il ne veut pas dire que les photons vont voyager pendant la longueur L puis brusquement se heurter à un mur. Il vont bien voyager indéfiniment. Mais ils n'atteindront jamais les points situés actuellement au-delà de cet horizon. Ce qui est différent. L'expansion étant trop rapide, le point à atteindre s'éloigne plus vite que le photon ne progresse (à noter que c'est un problème en RR mais pas en RG, les vitesses > c ne sont pas interdites tant qu'elles ne correspondent pas à un échange d'information... et l'horizon l'interdit, justement).

[invite80fcb52e]

Comment sait on cela ? Comment l'a-t-on prouvé ?

On l'a pas prouvé on l'a calculé.

Pour faire simple, on connait le taux d'expansion aujourd'hui qui est la constante de Hubble. On connait la loi de Hubble:

v=Hd

Autrement dit la vitesse de récession de l'espace est égale à c quand d=c/H. Ce qui correspond au rayon de Hubble et qui vaut environ 13,7 GAL. Donc tout ce qui est au delà a une vitesse de récession plus grande que c.

En réalité, le taux d'expansion va encore un peu diminuer avant d'être constant (à cause de l'énergie noire) et donc cet "horizon" est un peu loin, à 15 GAL.

Pour le calcul on a deux intégrales, une sur le temps et une l'espace:


Il se trouve que l’intégrale de gauche (sur le temps) peut éventuellement converger pour t1 → ∞ (avec énergie noire). Pour cette limite cela signifie qu’il existe une distance radiale limite r1 = rH. En d’autres termes, on ne peut jamais avoir r1 > rH et donc tout évènement se produisant en r1 > rH ne sera jamais visible pour un observateur en r = 0.

mais quand je vois le foisonnement de modèles qui tentent tous de décrire la topologie de l'univers, je me dis que certains doivent être estimés plus probants que d'autres par la communauté scientifique.

Il ne s'agit pas de topologie ici mais de dynamique. Le modèle LCDM est utilisée, c'est le modèle standard avec constante cosmo. C'est d'ailleurs à cause d'elle que l'horizon existe: sans constante cosmo l'intégrale sur le temps tends vers l'infini ce qui implique un horizon à l'infini (donc pas d'horizon).

Je crois qu'il ne veut pas dire que les photons vont voyager pendant la longueur L puis brusquement se heurter à un mur. Il vont bien voyager indéfiniment.

Exact. La limite spatiale concerne seulement la distance parcourue par les photons qui nous arrive. Autrement dit on ne pourra pas recevoir de photons de zones plus loin que l'horizon et ce même si le temps du trajet est infini!
C'est sur qu'en un temps infini la distance de parcours des photons sera infini, mais la distance de laquelle ces photons sont partis n'est pas infini.

Pour résumer: Dans 10^1000000000000.... années, on recevra encore des photons venant de zones qui étaient situées au maximum à 15 GAL de nous au moment de l'émission. C'est en ce sens que le trajet des photons est limité. Les photons partis de plus loin n'arriveront jamais.

[Deedee81]

Exact. La limite spatiale concerne seulement la distance parcourue par les photons qui nous arrive. Autrement dit on ne pourra pas recevoir de photons de zones plus loin que l'horizon et ce même si le temps du trajet est infini!
C'est sur qu'en un temps infini la distance de parcours des photons sera infini, mais la distance de laquelle ces photons sont partis n'est pas infini.

D'accord, on s'était compris (ou plutôt, j'ai fini par comprendre). Merci,

Papy, si ça t'intéresse, c'est un peu technique, mais un truc plus simple (car n'impliquant ni la RG ni la cosmologie) où on voit cette notion d'horizon est :

http://en.wikipedia.org/wiki/Rindler_coordinates

C'est un premier pas.

Quoi que l'explication de Gloubi ci-dessus me semble déjà se sufire à elle-même.

[papy-alain]

Un truc simple ! Tu parles pour toi.

[Mailou75]

Salut à tous,

La discussion ayant légèrement dévié je rebondis et vous soumet un nouvelle queston piège :
> Selon vos dires et calculs il existe une distance limite depuis le "centre d'expansion" (nous) au delà de laquelle la vitesse de l'expansion est suppérieure à C... ce que l'on pourrait traduire par "photon quasi statique" ce qui (RR) est impossible... en fait le photon se trouve alors au lieu d'un autre "centre" qui n'a pas d'expansion locale...
Plus simplement, en se déplacant le photon se trouve toujours au centre d'une expansion il ne subit donc jamais son effet... me trompe-je ?

Et sans vouloir paraitre rabat-joie, je reviendrais bien sur ma balle de golf:
> En distance relative, elle s'est "décompréssé" (alongement d'espace temps), mais si il existe des distances absolues, alors elle a effectivement grossi... sinon il faut arrêter de parler d'expansion si on part du principe que l'univers conserve "relativement" une dimension unique donc... expansion = grossissement ce à quoi une seule force s'oppose : la gravité (effondrement de la matière sur elle même), le résultat combiné de ces deux effets étant une répartition différentielle de la densité de matière... j'ai bon ou je n'arrive décidément pas à voir plus loin que le doigt de Gloubi ?

Merci
A bientot
Mailou

[invite80fcb52e]

> Selon vos dires et calculs il existe une distance limite depuis le "centre d'expansion" (nous) au delà de laquelle la vitesse de l'expansion est suppérieure à C... ce que l'on pourrait traduire par "photon quasi statique" ce qui (RR) est impossible...

La RR dit que le photon ne peut pas être au repos dans l'espace, mais rien n'empêche l'espace de bouger de la même manière que le photon de telle sorte qu'il parait immobile par rapport à toi. Même si lui se déplace comme un dingue (à c) pour essayer de remonter l'expansion.

Plus simplement, en se déplacant le photon se trouve toujours au centre d'une expansion il ne subit donc jamais son effet... me trompe-je ?

Oui. Le photon se déplace toujours à c par rapport à l'espace, mais si l'espace est en expansion et s'éloigne de toi alors le photon peut s'éloigner plus vite que c, faire du surplace etc...

> En distance relative, elle s'est "décompréssé" (alongement d'espace temps), mais si il existe des distances absolues, alors elle a effectivement grossi... sinon il faut arrêter de parler d'expansion si on part du principe que l'univers conserve "relativement" une dimension unique donc... expansion = grossissement ce à quoi une seule force s'oppose : la gravité (effondrement de la matière sur elle même), le résultat combiné de ces deux effets étant une répartition différentielle de la densité de matière... j'ai bon ou je n'arrive décidément pas à voir plus loin que le doigt de Gloubi ?

J'ai rien compris désolé, c'est dur ce soir! En deux mots: dans les endroits denses (amas, galaxies...) il n'y a pas d'expansion, dans les autres il y a expansion!

[Mailou75]

Oui. Le photon se déplace toujours à c par rapport à l'espace, mais si l'espace est en expansion et s'éloigne de toi alors le photon peut s'éloigner plus vite que c, faire du surplace etc...

Salut,

On est d'accord, localement le photon va toujours à C, et en se déplacant il est toujours au centre de "son" expansion, donc il n'a jamais à "remonter l'expansion"
Si de notre point de vue il se trouve dans une zone ou la matière s'éloigne à C, le photon localement ira toujours à C. De notre point de vue il devrait aller à 2xC (comme on additionne pas il ira à C) mais ne sera pas statique... en gros quelle que soit la référence choisie le photon ira toujours a C... is it ?

Pour la 2ème partie de la question ... laisse tomber !

Merci
Bonne nuit
Mailou

[invitebd2b1648]

Salut, je pense que cette réponse te satisfera :

Dans le cas particulier de la situation de ces derniers temps, il convient d'analyser la globalité des stratégies imaginables, à long terme.

@ +

[invite45f8e17a]

Envoyé par Andrei2010
... la gravité l'emporte sur la gravitation...

...Mohamed Ali versus Cassius Clay, un match de rêve n'est-ce pas?

Je voulais juste vous révéler par l'absurde, le lapsus, totalement passé inaperçu, d'Andrei2010
Ce qui n'enlève rien à la qualité de la discussion ni des intervenants...Bon, j'vais m'coucher.

[Deedee81]

Un truc simple ! Tu parles pour toi.

Salut,

J'ai pas dit un truc simple, mais plus simple, plus simple que la RG.

Mais simple, dans l'absolu, ça non. La première fois que je l'ai lu, je connaissais assez bien la RR mais je n'avais qu'une connaissance très superficielle de la RG (une connaissance calculatoire, les équations, à cause d'un mauvais bouquin qui donnait les calculs sans vraiment expliquer ce qui se passe derrière, en particulier l'analyse géométrique de l'espace-temps).

Et il m'a fallu relire plusieurs fois avant de "presque" comprendre.

(le presque s'étant amélioré quand j'ai vu des usages, dans le calcul du rayonnement de Unruh, et d'autres présentations, dans des livres de RG qui ont l'intelligence de commencer par la RR et les repères accélérés avant de faire le grand plongeons dans la géométrie différentielle).

Donc, non, je ne trouve pas ça si simple

Il est vrai qu'on comprend mieux certaines choses en RR quand on potasse la RG. Mais il n'empêche q'uil vaut mieux y aller par étapes quitte à revenir sur ce qu'on avait déjà vu après.

Enfin, bon, c'est ma manière de faire. Elle n'est pas nécessairement la meilleure ni la plus adaptée à chacun.

[invite80fcb52e]

Si de notre point de vue il se trouve dans une zone ou la matière s'éloigne à C, le photon localement ira toujours à C. De notre point de vue il devrait aller à 2xC (comme on additionne pas il ira à C) mais ne sera pas statique... en gros quelle que soit la référence choisie le photon ira toujours a C... is it ?

Non il ira à 2c, 1c pour le photon par rapport à l'espace + 1c de l'espace par rapport à nous! Et s'il vient vers nous il sera statique (1c-1c = 0).
Ce qu'il faut comprendre c'est que la vitesse d'éloignement à cause de l'expansion n'est pas un mouvement en relativité restreinte (dans l'espace), mais en relativité générale (de l'espace). Les compositions des vitesses de la RR ne s'applique pas!

Je voulais juste vous révéler par l'absurde, le lapsus, totalement passé inaperçu, d'Andrei2010

J'avais remarqué... ça m'a bien fait marrer (tout seul) la blague du match

[Mailou75]

Merci bien,

Donc il existe des photons statiques (par rapport à un observateur eloigné) !!?
Je retourne cogiter ça...

Je l'aurais un jour... je l'aurais !!

A bientot

[Mailou75]

Une dernière pour la route...?

En l'absence totale de matière, le temps s'écoule-t-il ?...

Je sais ca parait absurde

A bientot,
Mailou

[papy-alain]

Une dernière pour la route...?

En l'absence totale de matière, le temps s'écoule-t-il ?...

Je sais ca parait absurde

A bientot,
Mailou

Oui, le temps peut s'écouler en l'absence de matière, du moment qu'il y a de l'énergie. Un seul photon suffit.

[invite45f8e17a]

Merci Gloubi