Lemaitre Vs Hubble

[invitea2b84f8d]

Beaucoup de physiciens le savent mais malheureusement pas encore assez, on retrouve encore trop souvent une erreur historique reproduite de generations en generations.
Aujourd'hui est publie sur arxiv un cours papier sur l'expansion de l'univers, qui vient de Lemaitre et non d'Hubble.

http://lanl.arxiv.org/abs/1104.3031

Pour resumer, l'article rappelle que Lemaitre dans son article en Francais en 1927 a non seulement trouve la solution d'un Univers en expansion a partir de la solution non statique de Friedmann mais il l'a surtout applique a des donnes astrophysique, il a derive la relation
v=Hr et a partir des donnes qu'il avait, il a calcule la constante H, que l'on appelle aujourd'hui constante de Hubble.

Il a touve que selon la facon de combiner les donnes astronomiques, on pouvait avoir H=575 ou 670 km/s/Mpc

Donc en fait Lemaitre avait tout fait. Hubble publie 2 ans plus tard la meme chose en ne citant pas Lemaitre, evidement et en ne citant meme pas les donnees qu'il a recupere de Slipher en 1917. On croit souvent que ce sont les observations du a Hubble.

L'article de Lemaitre sera finalement publie dans MNRAS en anglais avec l'aide d'Eddington en 1931. Mais cet article n'est pas une traduction, en effet il n'y a pas les resultats de H que Lemaitre avait fait. Les auteurs de l'article disent qu'on ne sait toujours pas pourquoi certaians passage ont ete efface de sa version anglaise.

Il serait bon si quelqu'un pouvait mettre l'article de Lemaitre sur le site:

Lemaıtre , G. 1927, “Un univers homogene de masse constante et de rayon croissant, rendant compte de la vitesse radiale des nebuleuses extragalactiques”,
Annales de la Societe scientifique de Bruxelles, serie A, vol. 47, p.
49
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[invite79aadfd3]

Ceci est abondamment discute par J.-P. Luminet dans son livre "L'invention du Big Bang"

[Deedee81]

Salut,

une erreur historique reproduite de generations en generations.

Je confirme car là, moi, je viens d'apprendre quelque chose !

[invite80fcb52e]

Exact, j'aimerais beaucoup aussi voir cet article en francais de 1927, il faudrait que je me renseignes dans mon labo s'il y a moyen d'y avoir accès...

Dans l'article traduit de 1931, il y a une estimation de H:

From a discussion of available data, we adopt:




Ce qui correspond (en multipliant par c) à H=628 km/s/Mpc. C'est à peu près la moyenne des 2 valeurs que tu cites: 575 et 670.

Mais c'est tout ce qui est dit.

Je ne sais pas pourquoi ça n'a pas été traduit et Lemaitre reconnu. Sans doute les britanniques avaient plus d'intérêts à reconnaitre le célèbre américain Hubble que le pauvre abbé belge Lemaitre. Et les américains pouvaient sans doute faire pression.

Ça aurait été sympa aussi le télescope spatial Lemaitre.

[A voir en vidéo sur Futura]

[stefjm]

1.4 10^25 m
Soit 10 fois trop petit. ( 1.3 10^26 m actuellement)

Je ne sais pas pourquoi ça n'a pas été traduit et Lemaitre reconnu. Sans doute les britanniques avaient plus d'intérêts à reconnaitre le célèbre américain Hubble que le pauvre abbé belge Lemaitre. Et les américains pouvaient sans doute faire pression.

Ça aurait été sympa aussi le télescope spatial Lemaitre.

Ou Milton Humason ?

[invitea2b84f8d]

Ce qui est egalement anormal est que la solution decrivant un Univers en expansion, le plus souvent nommee FLRW en France, est tres tres souvent nomme "FRW metric" dans les articles ou en conference ...

[Deedee81]

Ou Milton Humason ?

S'il a aidé Hubble a formulé sa loi et puisque ce n'est pas lui (eux) qui a découvert l'expansion, alors, non.

Mais je me pose une question : le télescope on l'a nommé Hubble en l'honneur de Hubble ou en l'honneur de la découverte de l'expansion ?

[Deedee81]

Ce qui est egalement anormal est que la solution decrivant un Univers en expansion, le plus souvent nommee FLRW en France, est tres tres souvent nomme "FRW metric" dans les articles ou en conference ...

Ou dans les bouquins....

Je m'étais également fait la réflexion.

[Amanuensis]

Le sujet est plus sociologique ou socio-historique qu'autre chose.

Il y a plein de théories mal attribuées. Découvrir quelque chose n'est pas suffisant, faut aussi que l'idée percole dans les "bons cercles".

Lemaître était tout seul, a publié en français langage marginal pour le domaine à l'époque. Rien de comparable avec le "milieu" dans lequel Hubble se trouvait.

De temps en temps les textes "oubliés" réapparaissent à temps (genre Poincaré et le chaos), le plus souvent non et quand le pli est pris on ne peut pas le repasser, parce qu'on ne peut pas repasser le fil de l'histoire (en anglais cela s'appelle "mixed metaphor", mauvais stylistiquement mais toujours amusant).

[Gilgamesh]

En même temps, c'est facile à corriger, et ça devrait être fait, le plus souvent possible.

C'est quand même le coup d'envoi d'une des plus grandes théories du XXe siècle, et il semble qu'Hubble pensait à la solution de de Sitter pour interpréter ces résultats, soit une preuve de la courbure de l'espace mais pas forcément d'un facteur d'échelle croissant avec le temps. voir ici

Sur le plan à la fois théorique et observationnel, il est donc doublement doublé par Lemaître.

a+

[Amanuensis]

En même temps, c'est facile à corriger, et ça devrait être fait, le plus souvent possible.

Par qui ? Par les francophones dans leur petit coin ?

Cela ne doit pas être si facile à corriger, au vu des statistiques : http://en.wikipedia.org/wiki/List_of...tigler%27s_law

Cela a l'air bien connu, c'est le "zeroth theorem of the history of science" de Fisher (sûrement mal attribué ) : http://www.overcomingbias.com/2007/1...st-effect.html

[Amanuensis]

Un cas rigolo est celui de la théorie Alpher Bethe Gamow. L'expression se maintient malgré l'attribution facétieuse. Il semble que Alpher n'ait pas apprécié...

[invitea29d1598]

Ceci est abondamment discute par J.-P. Luminet dans son livre "L'invention du Big Bang"

cf sa page web : ici

Un cas rigolo est celui de la théorie Alpher Bethe Gamow. L'expression se maintient malgré l'attribution facétieuse.

en même temps dans ce cas précis y'a un article cosigné des 3 en question... donc c'est encore plus difficile de changer l'attribution...

par contre c'est clair que les chercheurs US sont très doués pour glisser leurs initiales avant celles d'autres chercheurs les ayant précédés sur un travail puis à faire disparaître les initiales des étrangers en question...

[Amanuensis]

en même temps dans ce cas précis y'a un article cosigné des 3 en question...

L'attribution facétieuse vient de l'article même ! Bethe n'y a pas participé, c'est Gamow qui l'a rajouté comme auteur par facétie.

[invitea29d1598]

L'attribution facétieuse vient de l'article même ! Bethe n'y a pas participé, c'est Gamow qui l'a rajouté comme auteur par facétie.

je sais bien... mais ce qui compte ce sont les noms des auteurs sur la version publiée... les noms des auteurs sont la référence du papier une fois publié... indépendamment de qui a fait quoi... par exemple si un collaborateur ou un directeur de thèse décide au moment où il envoie un article à une revue de mettre son nom en premier auteur même s'il n'a presque rien fait dans l'article, c'est gravé dans le marbre (ou plutôt le papier )... et je ne cite pas ces deux hypothétiques exemples au hasard

[Amanuensis]

je sais bien...

Je n'en doutais pas...

mais ce qui compte ce sont les noms des auteurs sur la version publiée... les noms des auteurs sont la référence du papier une fois publié... indépendamment de qui a fait quoi...

Je vois bien. Pas sûr que ce soit si différent des autres cas d'attributions. Cela se grave dans le papier aussi. On ne peut pas retirer de la circulation tout ce qui a été écrit...

Dans le cas d'Alpher, s'il se décidait d'utiliser "La théorie d'Alpher", ce ne serait même pas en contradiction avec la liste d'auteurs puisqu'il est listé en premier. Joue contre "l'effet Matthieu" en plus dans ce cas précis...

[ordage]

Exact, j'aimerais beaucoup aussi voir cet article en francais de 1927, il faudrait que je me renseignes dans mon labo s'il y a moyen d'y avoir accès...

Dans l'article traduit de 1931, il y a une estimation de H:

From a discussion of available data, we adopt:




Ce qui correspond (en multipliant par c) à H=628 km/s/Mpc. C'est à peu près la moyenne des 2 valeurs que tu cites: 575 et 670.

Mais c'est tout ce qui est dit.

Je ne sais pas pourquoi ça n'a pas été traduit et Lemaitre reconnu. Sans doute les britanniques avaient plus d'intérêts à reconnaitre le célèbre américain Hubble que le pauvre abbé belge Lemaitre. Et les américains pouvaient sans doute faire pression.

Ça aurait été sympa aussi le télescope spatial Lemaitre.

Salut

Je viens de me rendre compte que cet article est dans la présentation donnée en lien à la fin (résumé d'une conférence donnée à la commission cosmologie de la SAF) , diapo 83-89.


Je ne pense pas qu'au moment ou il a écrit cet article, il savait que Friedmann avait déjà proposé une solution.

En effet, il a présenté cet article à Einstein qu'il a rencontré à Bruxelles, la même année et il me semble que c'est Einstein qui lui avait signalé que Friedmann avait trouvé une solution du même type.

Commentant l'article de Lemaître, Einstein lui aurait déclaré que bien que ses calculs soient justes, son approche du problème cosmologique était abominable" (sic)
Leurs relations ont été curieuses, car après avoir été adoubé par Einstein en 1933 avec photo dans le New York Time magazine, Lemaître réintroduit la constante cosmologique au moment où Einstein la renie ce qui a mis ce dernier un peu mal à l'aise...

J'ai une copie papier de son article de 1932 (en belge) "l'univers en expansion" qui est un petit bijou de pensée scientifique où Lemaître donne toute la mesure de son talent avec brio, où il reprend certains de ses travaux antérieurs, mais comme il introduit une constante cosmologique, son calcul s'attache à retrouver les données expérimentales de Hubble.

De plus comparer Lemaître et Hubble est difficile car l'un est observateur, l'autre théoricien.

Mais Lemaître a été tout de même reconnu (tardivement) par ses collègues, il est cité par Tolmann, Synge et même Kruskal et Wheeler dans certains de leurs articles mais paradoxalement pour un petit chapitre (chapitre 11) de son article de 1932 sur la solution de Schwarzschild où il montre que la singularité est fictive et résulte d'un choix de coordonnées statiques et propose deux solutions non singulières (dont celle qui avait été proposée par Painlevé en 1921, ce qu'il ne savait pas).
Bref un personnage étonnant.
On peut voir une présentation un peu "people" mais très bien documentée avec moulte photos et écrits qui inclut des archives de l'université de Louvain (dont un des diagrammes d'expansion de l'univers tracé sur papier graphique) résultant de ses premiers travaux) en:

http://www-cosmosaf.iap.fr/LEMAITRE.pdf




Cordialement

[Mailou75]

Salut,

Pour la paternité des découvertes seuls qq noms restent et pas toujours les bons, il faut remercier la communauté scientifique

Un univers homogene de masse constante et de rayon croissant

Si on considère que la densité de l'univers est son énergie, il en perd donc continuellement (expansion) et se refroidit
Ceci nous permet de valider le fait que les petits systèmes (atome, galaxie) ont une énergie quasi constante
Pourtant... quand la lune "tombe" vers la terre elle perd bien de l'énergie potentielle transformée en mouvement
L'univers est en train de consommer une énergie potentielle ?

Y'a un truc qui m'échappe décidément

Merci d'avance
Mailou

[papy-alain]

Salut,

Pour la paternité des découvertes seuls qq noms restent et pas toujours les bons, il faut remercier la communauté scientifique



Si on considère que la densité de l'univers est son énergie, il en perd donc continuellement (expansion) et se refroidit
Ceci nous permet de valider le fait que les petits systèmes (atome, galaxie) ont une énergie quasi constante
Pourtant... quand la lune "tombe" vers la terre elle perd bien de l'énergie potentielle transformée en mouvement
L'univers est en train de consommer une énergie potentielle ?

Y'a un truc qui m'échappe décidément

Merci d'avance
Mailou

Bonsoir.
Je ne dirais pas que l'univers perd de l'énergie de par son expansion. Elle se dilue dans un espace plus grand, et c'est pourquoi il se refroidit globalement.

[Gilgamesh]

Salut,

Pour la paternité des découvertes seuls qq noms restent et pas toujours les bons, il faut remercier la communauté scientifique



Si on considère que la densité de l'univers est son énergie, il en perd donc continuellement (expansion) et se refroidit
Ceci nous permet de valider le fait que les petits systèmes (atome, galaxie) ont une énergie quasi constante
Pourtant... quand la lune "tombe" vers la terre elle perd bien de l'énergie potentielle transformée en mouvement
L'univers est en train de consommer une énergie potentielle ?

Y'a un truc qui m'échappe décidément

Merci d'avance
Mailou

L'énergie d'un corps c'est :

E² = m²c⁴ + p²c²

Quant l'énergie d'un corps est essentiellement dans le terme de gauche (la masse), son énergie est conservée. La densité d'énergie du terme de masse diminue en 1/a³ (a le facteur d'échelle). Comme le volume augmente de son côté comme a³ le produit des deux reste constant et y'a pas de perte. La densité d'énergie baryonique (ou de matière noire) de l'univers est constante. La densité d'énergie de la matière non relativiste en fait, la matière dont l'énergie cinétique (le terme de droite) est négligeable devant la masse mc² (le terme de gauche).

L'évolution du système Terre-Lune ne diminue ce terme énergétique que dans la mesure où son énergie est transmise à des champs relativiste, en l’occurrence des photons ou des gravitons. Dans ce cas, le terme d'énergie passe à droite, et cela change la donne.

Quand l'énergie d'une particule est à droite (dans l'impulsion) sa densité d'énergie diminue en 1/a⁴. Donc l'intégrale de cette énergie selon le volume évolue comme Energie = volume * densité d'énergie = a³/a⁴ = 1/a. Elle diminue proportionnellement à la croissance de l'univers. Ainsi, le rayonnement perd sa prépondérance sur l'évolution de l'univers.

Et un troisième terme doit être mentionné, la constante cosmologique ou énergie noire. Ce terme est donné avec une densité d'énergie constante, donc une énergie totale proportionnelle à a³.

Sans ce terme, l'énergie de l'univers diminuerait d'une énergie essentiellement radiative élevée jusqu'à un terme constant Mc² (M la masse de matière baryonique + noire). Avec l'énergie sombre, on a au départ une constante qui ne représente rien vue l'insignifiance du volume total et qui, à terme, représente l'essentiel de l'univers d'un point de vue énergétique, en supplantant de plus en plus l'énergie de masse, le facteur d'échelle 'a' augmentant indéfiniment dès que cette énergie sombre a "pris la main" sur l'énergie de l'univers.

a+

[invite3e2da678]

Salut,

Pour la paternité des découvertes seuls qq noms restent et pas toujours les bons, il faut remercier la communauté scientifique



Si on considère que la densité de l'univers est son énergie, il en perd donc continuellement (expansion) et se refroidit
Ceci nous permet de valider le fait que les petits systèmes (atome, galaxie) ont une énergie quasi constante
Pourtant... quand la lune "tombe" vers la terre elle perd bien de l'énergie potentielle transformée en mouvement
L'univers est en train de consommer une énergie potentielle ?

Y'a un truc qui m'échappe décidément

Merci d'avance
Mailou

Lavoisier n'a t'il pas démontré que rien ne se perdait?
Alors y'aurait t'il un flux constant; étroitement lié a electro-magnétisme auto-alimenté ?
J'ai posé une question a ce sujet sur le forum n'hésitez pas a donner votre avis. La terre aimant bipolaire?

++

[Mailou75]

Lavoisier n'a t'il pas démontré que rien ne se perdait?

J'ai dit transformé en mouvement (et en masse en fait)

L'énergie d'un corps c'est :

E² = m²c⁴ + p²c²

Merci c'est super bien expliqué
mais je ne suis pas sur d'avoir tout compris...

- c'est la masse "relativiste" qui diminue en 1/a3 pendant que l'univers s'étend du facteur a ?
- pourquoi y'a t il des "diminutions" différentes (1/a3 , 1/a4) ?
- p c'est bien la quantité de mouvement, donc un truc qui est relatif (v) ?

J'essaye d'interpréter ...

- Pour maintenir l'équilibre énergétique d'un système (univers)
on introduit une "densité d'énergie" qui diminue proportionnellement (1/a3) au "cube" de l'expansion?

- Si cette densité d'énergie modifie la masse (relativiste?) il y a bien perte d'énergie si le système ne subit pas d'expansion (a3), non ?

- Et la formule citée pour E introduit p, donc v relatif, or que sait-on de la vitesse de "notre univers" dans... autre chose,
dire que l'énergie de l'univers est constante c'est encore le placer au "centre" (pas de mouvement relatif) ?

Pardon si mes questions paraissent absurdes

A bientot
Mailou

[Gilgamesh]

- c'est la masse "relativiste" qui diminue en 1/a3 pendant que l'univers s'étend du facteur a ?

Non, c'est la masse non relativiste, ce qu'on appelle en cosmologie les "poussières" (toute la matière classique, dite baryonique : étoile, planète, gaz...)

- pourquoi y'a t il des "diminutions" différentes (1/a3 , 1/a4) ?

L'énergie d'une particule relativiste est liée à la longueur d'onde lambda associée E = hc/lambda. Quand elle progresse dans l'Univers, cette longueur augmente au même rythme que l'univers qu'elle traverse. De manière équivalente, sa fréquence v=c/lambda diminue E=hv, avec v décroissant comme 1/lambda.

Une particule dont l'énergie est indexée à sa longueur d'onde (ou de manière inverse, à sa fréquence) est non seulement diluée par l'augmentation du volume qui la contient, lot commun qu'elle partage avec les poussières (dilution en 1/a³) mais en plus sa longueur d'onde augmente comme a, ce qui multiplie son énergie par 1/a. La densité d'énergie est donc le produit de la densité des particules relativiste en 1/a³ multipliée par leur énergie propre en 1/a.

Soit rho(a) (densité d'énergie d'un fluide relativiste en fonction du facteur d'échelle) ~ 1/a³*1/a ~ 1/a⁴

C'est le sort de photons, des neutrinos et des hypothétiques gravitons.

- p c'est bien la quantité de mouvement, donc un truc qui est relatif (v) ?

Oui.

J'essaye d'interpréter ...

- Pour maintenir l'équilibre énergétique d'un système (univers)
on introduit une "densité d'énergie" qui diminue proportionnellement (1/a3) au "cube" de l'expansion?

rho(a) ~ 1/a³ pour les poussières, oui.

Mais on ne "maintient" pas l'équilibre de l'univers. Disons qu'il n'existe pas de formule intégrant proprement l'énergie de l'univers, mais ça peut se réfléchir de façon orthodoxe comme un effet du ralentissement temporel.

En intégrant de façon purement spatiale, si on prend le volume * la densité d'énergie, il varie selon les termes (énergie totale d'un terme = densité d'énergie rho(a) * volume a³, rho(a) n'ayant la même forme pour les poussières, les particules relativistes et la constante cosmo) et pour finir la somme de toutes ces contributions dépend de a.

- Si cette densité d'énergie modifie la masse (relativiste?) il y a bien perte d'énergie si le système ne subit pas d'expansion (a3), non ?

Non, car s'il ne s'expend pas, la densité d'énergie des poussières ne diminue pas non plus.

- Et la formule citée pour E introduit p, donc v relatif, or que sait-on de la vitesse de "notre univers" dans... autre chose,
dire que l'énergie de l'univers est constante c'est encore le placer au "centre" (pas de mouvement relatif) ?

On utilise pour ce calcul un référentiel comobile, c'est le plus simple et évident qui soit, celui d'un réseau d'observateurs qui ne changent pas leur coordonnée comobile dans un espace en expansion. Chaque galaxie pénarde sur son point de coordonnée. Dans ce cadre la diffusion d'un fluide relativiste homogène donne une évolution de la densité très simple, calqué sur la décompression d'un gaz parfait dans un ballon dont le volume augmente, avec ce suplément purement relativiste d'une élongation du temps sur sa trajectoire, qui fait que l'on observe l'univers primodial 1100 fois ralentie (autrement dit, un bonhomme géant qui, pour nous saluer de là bas, agiterait sa main une fois par seconde nous semblerait l'agiter toutes les 18 minutes = 1100 secondes seulement). Et la diminution de la densité d'énergie totale est exactement en rapport avec cet amoidrissement de l'énergie des particules relativistes.

Pardon si mes questions paraissent absurdes

Du tout.

a+

[Mailou75]

Merci pour ces explications

Encore petite chose ...

Je ne comprends pas bien le sens de 1/a4 ... une onde ne perd de l'énergie que pour des observateurs différents, non?
sa fréquence est sa valeur d'énergie relative, juste sa "forme" adaptée à l'espace temps

Ca signifierait (1/a4) que si je me déplace dans l'univers les ondes (tout) serait plus énergétique ? Ca ne peut être valable encore une fois qu'avec un "centre"
et en me déplacant je déplace le centre et n'accède donc jamais à cet univers plus énergétique ! Je ne peut que l'observer ...

Se déplacer (créer un espace entre deux objets) revient à acquérir relativement cette énergie... potientielle (???)

En fait ne pourrait-on pas éliminer l'expansion (a3) et la diminution de densité d'énergie (1/a3) puisque les deux s'annulent ?
et pour coller à l'observation il reste 1/a(t), la perte d'énergie de toute onde, de tout ?

Pour la dernière partie la question était plus sur l'énergie totale de l'univers : on la considère constante (depuis son centre) mais elle est "relative"
puisque notre portion d'univers se déplace (relativement) dans qq chose de plus grand... mais ca laisse tomber

Encore merci
Mailou