Notre place dans l'Univers

[invite742f86fd]

Bonsoir,
je fais appel à vous car il y a une chose de base que je ne comprends pas bien dans toutes les discussions portant sur l'Univers et en particulier avec le fond cosmologique et les cartes de WMAP etc.
Si l'univers est une sorte de sphère (vaguement), en expansion, alors forcément on doit se trouver quelque part dans cette sphère et pas au centre. Comment se fait-il alors que dans toutes les directions où nous regardons, nous pouvons voir la même chose, à la même distance, comme si justement nous étions au centre de l'univers? Pouvez-vous me dire où sont mes misconceptions?

Merci!
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[S321]

Bonjour,

Nous sommes au centre de l'univers "observable". En gros tout ce qui se trouve à moins de 14 milliards d'années-lumières de nous. Le Big Bang étant l'évènement le plus ancien de l'univers, rien de plus ancien (donc de plus éloigné) ne peut nous parvenir.

Donc l'univers observable peut s'assimiler à une sphère centrée sur nous. Mais c'est vrai pour chaque point de l'univers. C'est à dire que pour vous et pour moi qui sommes éloignés de quelques kilomètres l'univers observable est une sphère centrée sur nous.
Ainsi l'univers qui est observable pour vous ne recoupe pas exactement celui qui est observable pour moi (même si la différence est assez mineure ^^).

[invite742f86fd]

Ce qui veut dire que de toute façons les limites physiques de l'univers (s'il y en a) sont bien au-delà des limites de l'univers observable, donc ne rentrent pas en compte. Merci pour l'explication.

Une autre chose: les Bogdanov avaient fait l'erreur dans leur bouquin de dire que toutes les distances se dilataient sous l'effet de l'expansion, que les distances entre les planètes de notre système s'accroissaient. Ce qui est faux, apparemment, mais de quel fait ces distances ne subissent-elles donc pas les effets de l'expansion qu'ils mentionnent?

Bonjour,

Nous sommes au centre de l'univers "observable". En gros tout ce qui se trouve à moins de 14 milliards d'années-lumières de nous. Le Big Bang étant l'évènement le plus ancien de l'univers, rien de plus ancien (donc de plus éloigné) ne peut nous parvenir.

Donc l'univers observable peut s'assimiler à une sphère centrée sur nous. Mais c'est vrai pour chaque point de l'univers. C'est à dire que pour vous et pour moi qui sommes éloignés de quelques kilomètres l'univers observable est une sphère centrée sur nous.
Ainsi l'univers qui est observable pour vous ne recoupe pas exactement celui qui est observable pour moi (même si la différence est assez mineure ^^).

[S321]

Bah non, il me semble que c'est vrai quelque soit la distance. C'est juste que l'effet est proportionnel à la distance et les distances sont trop faibles au sein de la galaxie pour que l'effet soit visible ou ait un quelconque impact.

[A voir en vidéo sur Futura]

[papy-alain]

Bah non, il me semble que c'est vrai quelque soit la distance. C'est juste que l'effet est proportionnel à la distance et les distances sont trop faibles au sein de la galaxie pour que l'effet soit visible ou ait un quelconque impact.

Je ne pense pas. Les forces gravitationnelles locales, au sein des amas galactiques, annulent l'effet de l'expansion. Les galaxies ne se dilatent pas.

[S321]

C'est ce que je dis, l'effet est négligeable devant les autres phénomènes en jeu (la gravitation), il n'a donc aucun impact et n'est pas visible.

Mais l'effet c'est une dilatation de 73(km/s)/Mpc, même à courte distance cette expansion est valable. Ce n'est pas rien à courte distance et ça commence à être cette constante à grande distance.

[invite231234]

Je me demande ce que vous penserez de ce papier : http://arxiv.org/PS_cache/physics/pd.../0304093v2.pdf

[doul11]

Bonjour,

C'est ce que je dis, l'effet est négligeable devant les autres phénomènes en jeu (la gravitation), il n'a donc aucun impact et n'est pas visible.

Faudrais savoir : c'est négligeable ou c'est pas visible, d'un point de vue physique c'est pas du tout la même chose.

[Carcharodon]

Mais l'effet c'est une dilatation de 73(km/s)/Mpc, même à courte distance cette expansion est valable. Ce n'est pas rien à courte distance et ça commence à être cette constante à grande distance.

On m'a toujours dit exactement le contraire ici même.
T'es en train de prétendre que l'expansion est en train, même de façon infime, de séparer les atomes.... voir d'augmenter la distance d'évolution des quarks au sein des noyaux atomiques........
Je ne fais que développer ton raisonnement.
Mais ça, on sait que c'est faux.

De tout ce que j'ai pu en lire, l'échelle d'expression de l'expansion est la dizaine de Mpc.
Même si l'unité de comptage est le Mpc.
En dessous il n'y a pas de phénomène d'expansion.
Donc elle n'existe pas, car on ne constate pas son existence, en dessous d'une échelle de ~30 millions d'années lumières.
Excuses du peu.
C'est a cette distance qu'on commence a avoir du redshift global, où qu'on regarde. En dessous de cette échelle, il y a certaines galaxies qui se rapprochent de nous, ce qui est l'exact contraire d'un phénomène expansionniste qui serait général a toutes les échelles.
Ceci étant le fruit des observations, qui ont préalablement conduit a postuler l'existence de l'expansion.

Ce sujet ayant été maintes fois débattu ici, aboutissant à la conclusion que je viens de rappeler, il t'appartiens d'apporter des preuves de tes assertions.
Bonne chance

[invite742f86fd]

Laissez-moi ajouter deux autres questions au débat: le fond cosmologique sera toujours visible, jusqu'aux dernières secondes de l'univers?

Ensuite, je n'arrive pas tout à fait à comprendre comment on peut voir dans ce même fond diffus l'origine des galaxies dont la nôtre: c'est-à-dire, ce que j'aimerais qu'on m'explique, c'est pourquoi et comment cette distance de 14 mia d'années lumière entre ce qui a donné la voie lactée et la voie lactée elle-même.

[S321]

Ce sujet ayant été maintes fois débattu ici, aboutissant à la conclusion que je viens de rappeler, il t'appartiens d'apporter des preuves de tes assertions.
Bonne chance

Alors je suis content d'avoir pensé à rajouter "il me semble" devant les dites assertions. Je n'ai aucune preuve et j'ai surement dû me tromper.

Mais dans ce cas là je me demande quel phénomène ferait écran à courte distance qui empêcherait l'expansion d'y avoir un effet.
Ce serait possible d'avoir un lien vers une de ces discussions ?

[Carcharodon]

Ce serait possible d'avoir un lien vers une de ces discussions ?

Une petite recherche avec le mot expansion, sur ces forums, devrait te combler.
Qu'on soit bien d'accord : je n'ai pas affirmé que l'expansion n'agissait pas aussi a de plus faibles distances, je rappelle simplement qu'on a aucune preuve qu'elle s'exerce a des distances inférieures a la dizaine de Mpc puisque l'observation ne nous montre pas ça.
Or, la constatation de l'expansion est justement le fruit des observations, uniquement.
Il est donc déconseillé de les sur-interpréter sous peine d'entrer dans un cadre purement hypothétique.
Il vaut mieux s'en tenir a ce qu'on observe, et qui montre qu'en dessous de 10Mpc, on ne constate pas d'expansion.
... jusqu’à preuve du contraire.

Laissez-moi ajouter deux autres questions au débat: le fond cosmologique sera toujours visible, jusqu'aux dernières secondes de l'univers?

Affirmatif.
Mais de plus en plus "froid".
actuellement a 2.7K, si tu attends encore 13.7Ga (faut être patient, c'est clair) sa température sera ~de la moitié (si je ne m'abuse, mais je m'abuse parfois ), donc ~1.4K, mais il sera toujours là.

la raison n'est pas "si compliquée" a comprendre (bien que pas vraiment intuitif, comme quasiment tout ce qui concerne la cosmologie), même si elle le semble au premier abord a cause, particulièrement des caractéristique de la lumière qui va toujours a c, dans le vide, pour tout observateur.

Je vais essayer d'illustrer, je me ferais corriger si j'ai faux ou si c'est incomplet :
Imagine un photon émis par un objet juste avant que celui-ci ne passe l'horizon cosmologique, cad la frontière de l'univers observable :
au moment ou il est émis, la distance entre lui et nous est très proche de celle a laquelle l'objet et nous se séparent a c.
Or, la lumière va a c (dans le vide inter-galactique qui nous intéresse ici).
donc, si tu as deux objets qui se séparent a presque c, avec la lumière qui "essaye" de rejoindre la source a partir de l'émetteur, elle va mettre un temps infini a lui parvenir.
Les caractéristiques si spécifiques de la lumière feront recevoir celle ci a c par nous, lorsque ce fameux photon arrivera, mais ça se traduira par un énorme décalage vers le rouge.

Et le "dernier des derniers" quanta émis avant que l'objet ne passe l'horizon cosmologique mettra donc un temps infini a nous parvenir (n'oublions pas que pendant le trajet, l'expansion "étire" l'espace que le photon doit parcourir).

Je ne sais pas si j'ai été très clair... mais voilà l'idée.

[Carcharodon]

Ensuite, je n'arrive pas tout à fait à comprendre comment on peut voir dans ce même fond diffus l'origine des galaxies dont la nôtre:

On ne voit pas du tout les galaxies, dans le CMB, mais les infimes fluctuations initiales de densité qui donneront les galaxies, quelques centaines de millions d'années plus tard.
Ce qui est très différent de "voir le passé des galaxies dans le CMB".

[stefjm]

Faudrais savoir : c'est négligeable ou c'est pas visible, d'un point de vue physique c'est pas du tout la même chose.

Salut,
Quelles différences fais-tu entre ces deux notions?

[doul11]

salut stefjm,

négligeable : la grandeur physique n'est pas nulle, mais on fait le choix de l’ignorer parce qu'elle est petite par rapport a une autre grandeur.

pas visible : la grandeur physique est nulle, on a pas d'autre choix que de la considérer comme telle.

Bien souvent en physique des choses sont considérée comme négligeable en première approche, mais on voit que l'on doit considérer les ordres supérieurs (calcul perturbatif, série de Taylor) pour que la théorie colle mieux avec l’expérience, il y a un très bon exemple dans le Feynman. (j'ai pas la ref en tête)

[invite742f86fd]

Affirmatif.
Mais de plus en plus "froid".
actuellement a 2.7K, si tu attends encore 13.7Ga (faut être patient, c'est clair) sa température sera ~de la moitié (si je ne m'abuse, mais je m'abuse parfois ), donc ~1.4K, mais il sera toujours là.

la raison n'est pas "si compliquée" a comprendre (bien que pas vraiment intuitif, comme quasiment tout ce qui concerne la cosmologie), même si elle le semble au premier abord a cause, particulièrement des caractéristique de la lumière qui va toujours a c, dans le vide, pour tout observateur.

Je vais essayer d'illustrer, je me ferais corriger si j'ai faux ou si c'est incomplet :
Imagine un photon émis par un objet juste avant que celui-ci ne passe l'horizon cosmologique, cad la frontière de l'univers observable :
au moment ou il est émis, la distance entre lui et nous est très proche de celle a laquelle l'objet et nous se séparent a c.
Or, la lumière va a c (dans le vide inter-galactique qui nous intéresse ici).
donc, si tu as deux objets qui se séparent a presque c, avec la lumière qui "essaye" de rejoindre la source a partir de l'émetteur, elle va mettre un temps infini a lui parvenir.
Les caractéristiques si spécifiques de la lumière feront recevoir celle ci a c par nous, lorsque ce fameux photon arrivera, mais ça se traduira par un énorme décalage vers le rouge.

Et le "dernier des derniers" quanta émis avant que l'objet ne passe l'horizon cosmologique mettra donc un temps infini a nous parvenir (n'oublions pas que pendant le trajet, l'expansion "étire" l'espace que le photon doit parcourir).

Je ne sais pas si j'ai été très clair... mais voilà l'idée.

Je dois dire que je n'ai pas entièrement compris, mais je me réserve encore quelques lectures de ton message. Sinon, pourquoi y a-t-il ce décalage vers le rouge?


PS: en fait, pourrais-je vous demander un dessin?...

[Carcharodon]

Sinon, pourquoi y a-t-il ce décalage vers le rouge?

A cause d'un truc qui est totalement non intuitif : la lumière va toujours à c pour tout observateur, quelques soient les conditions.
Imagine deux vaisseaux spatiaux hypothétiques qui se séparent l'un de l'autre a 1/4 de la vitesse de la lumière.
Ils se séparent donc l'un de l'autre a la moitié de la vitesse de la lumière.
Donc, si un des deux envoie un signal lumineux au deuxième, on pourrait se dire que celui qui reçoit le flash recevra la lumière a la moitié de c.
et bien pas du tout...
S'il calcule la vitesse de la lumière qui provient du flash, il trouvera ... la vitesse de la lumière, c'est a dire c.
Par contre le signal sera décalé vers le rouge, sa fréquence sera la moitié (si je ne délire pas, mais il me semble que les calculs sont plus complexes que ça, ça reste finalement un détail mathématique qui ne doit pas interférer dans ta compréhension du processus) de celle de départ !
Il ne faut pas demander pourquoi, c'est comme ça.
Et c'est moultement vérifié, on est absolument sûr que ça se passe toujours comme ça.
Il faut comprendre que pour tout observateur, quelque soit sa vitesse, recevra toujours le signal a c, mais que le décalage vers le rouge sera proportionnel a ce qui aurait du constituer un ralentissement du flash.

La lumière ne peut pas perdre de vitesse (dans le vide, s'entend, dans l'eau par exemple, c'est différent), mais c'est "compensé" par le fait qu'elle perd de la fréquence là ou elle "aurait du" perdre de la vitesse en physique classique.

Il faut l'admettre tel quel, et ensuite prendre le temps de comprendre "comment ça marche".
Il ne faut pas se questionner sur le pourquoi de la non perte de vitesse de la lumière, c'est une perte de temps qui serait mieux consacré a comprendre ce que ça implique.

Bienvenue dans le domaine de la relativité restreinte (et générale) !

Pour le dessin, je ne peux rien faire...
Aucun dessin classique d'illustration ne me vient a l'esprit.
Il faut bien comprendre que la lumière n'évolue pas dans une physique dite "classique", galiléenne, mais dans un cadre relativiste, qui n'a rien a voir avec notre expérience quotidienne.

[invite742f86fd]

Ca, c'est maintenant très clair grâce à tes précisions. Mais un dessin (!) de l'expansion de l'univers, si jamais, je prends. Merci encore.

A cause d'un truc qui est totalement non intuitif : la lumière va toujours à c pour tout observateur, quelques soient les conditions.
Imagine deux vaisseaux spatiaux hypothétiques qui se séparent l'un de l'autre a 1/4 de la vitesse de la lumière.
Ils se séparent donc l'un de l'autre a la moitié de la vitesse de la lumière.
Donc, si un des deux envoie un signal lumineux au deuxième, on pourrait se dire que celui qui reçoit le flash recevra la lumière a la moitié de c.
et bien pas du tout...
S'il calcule la vitesse de la lumière qui provient du flash, il trouvera ... la vitesse de la lumière, c'est a dire c.
Par contre le signal sera décalé vers le rouge, sa fréquence sera la moitié (si je ne délire pas, mais il me semble que les calculs sont plus complexes que ça, ça reste finalement un détail mathématique qui ne doit pas interférer dans ta compréhension du processus) de celle de départ !
Il ne faut pas demander pourquoi, c'est comme ça.
Et c'est moultement vérifié, on est absolument sûr que ça se passe toujours comme ça.
Il faut comprendre que pour tout observateur, quelque soit sa vitesse, recevra toujours le signal a c, mais que le décalage vers le rouge sera proportionnel a ce qui aurait du constituer un ralentissement du flash.

La lumière ne peut pas perdre de vitesse (dans le vide, s'entend, dans l'eau par exemple, c'est différent), mais c'est "compensé" par le fait qu'elle perd de la fréquence là ou elle "aurait du" perdre de la vitesse en physique classique.

Il faut l'admettre tel quel, et ensuite prendre le temps de comprendre "comment ça marche".
Il ne faut pas se questionner sur le pourquoi de la non perte de vitesse de la lumière, c'est une perte de temps qui serait mieux consacré a comprendre ce que ça implique.

Bienvenue dans le domaine de la relativité restreinte (et générale) !

Pour le dessin, je ne peux rien faire...
Aucun dessin classique d'illustration ne me vient a l'esprit.
Il faut bien comprendre que la lumière n'évolue pas dans une physique dite "classique", galiléenne, mais dans un cadre relativiste, qui n'a rien a voir avec notre expérience quotidienne.

[Alzen McCAW]

coucou,
pour les petit dessins (uniquement les dessins, hein; parce que les conclusions théoriques de l'auteur ne sont pas valid-ées/-ables) voir "univers gémellaires dans les aventures de Lanturlu", en ligne... lire la collection complète fera plus de bien que de mal ; mais après, faire quelques recherches sur les forum

[invite742f86fd]

Merci, Alzen McCAW.

J'ai une autre question: le CMB tel qu'on le voit sur les photos de WMAP est-il le même partout dans l'univers? C'est-à-dire, est-ce que quelqu'un situé à l'autre bout de l'univers verrait la même image avec les mêmes variations de température?

[bongo1981]

On ne peut répondre à la question.
Dans le modèle standard cosmologique, on suppose que l'univers est homogène, et de ce fait, on suppose qu'il est vu de la même façon n'importe où dans l'univers. Ca c'est le modèle accepté par la plupart des cosmologiste.

Il y a d'autres modèles basés sur des univers inhomogènes qui chercheraient à expliquer l'accélération de l'expansion par des zones moins denses, ou plus denses, mais ces modèles n'ont pas l'approbation du courant majeur.

Donc la réponse est oui, le rayonnement fossile serait partout pareil, mais c'est une hypothèse du modèle standard qui arrive à expliquer le plus de phénomènes aujourd'hui.

[invite742f86fd]

Il me faudrait vraiment une représentation en 3d de l'univers et du CMB pour que je me rende compte de quoi on parle exactement, qu'est-ce que l'on capte. D'un point de vue spatial, d'où est-ce que ces fréquences originent-elles? Tapissent-elles les "parois" de l'univers?
Ici, j'ai fait une illustration, que je sais incorrecte sur de nombreux points et dont les échelles ne sont évidemment pas respectées, mais soit. L'univers est donc plus ou moins une sphère (en expansion). En hachuré: la température (qui refroidit). Quelque part dans cette sphère: nous, représentés par le point bleu, et autour de nous, à 14mia d'al, le CMB en rouge. Au delà du cercle rouge, il n'y a rien de visible car aucune lumière n'a encore été émise, l'univers n'étant pas encore né au-delà de ces 14mia d'années. Mais l'univers a pourtant déjà dépassé ce point, l'expansion se déroulant plus vite que la lumière ne nous parvient.
Une faute fondamentale dans ce dessin, je crois, est qu'il suggère que de la nouvelle matière se crée avec l'expansion alors qu'elle se dilate. Mais selon ce modèle, quelqu'un se situant autre part dans la sphère hachurée, en un autre point, n'aurait pas le même cercle rouge donc pas le même CMB à 14 mia d'al autour de lui donc pas la même image.

Comprenez que mes dessins ne viennent pas d'un matheux. J'ai passablement de peine à me représenter tout ça... Alors je vous remercie pour votre patience

On ne peut répondre à la question.
Dans le modèle standard cosmologique, on suppose que l'univers est homogène, et de ce fait, on suppose qu'il est vu de la même façon n'importe où dans l'univers. Ca c'est le modèle accepté par la plupart des cosmologiste.

Il y a d'autres modèles basés sur des univers inhomogènes qui chercheraient à expliquer l'accélération de l'expansion par des zones moins denses, ou plus denses, mais ces modèles n'ont pas l'approbation du courant majeur.

Donc la réponse est oui, le rayonnement fossile serait partout pareil, mais c'est une hypothèse du modèle standard qui arrive à expliquer le plus de phénomènes aujourd'hui.

[Carcharodon]

Comprenez que mes dessins ne viennent pas d'un matheux. J'ai passablement de peine à me représenter tout ça... Alors je vous remercie pour votre patience

Et c'est normal, comme je te l'ai dit, ces aspect n'ont aucun rapport avec notre expérience quotidienne ni avec la physique classique.

En fait, la première explication que je t'ai donné permet de comprendre pourquoi on voit et on verra toujours un CMB en fond de ciel.
Mais elle implique de se familiariser petit a petit avec ces concepts nouveaux et spécifiques que sont l'horizon cosmologique et l'immuabilité de la vitesse de la lumière dans le vide pour tout observateur quelque soit sa vitesse relative au flux lumineux.

Aucun dessin ne peut vraiment permettre d'illustrer ces choses, seules l'apprentissage des bases de la relativité, des explications suivies d'une "maturation" et de questionnement sur ces forums pourront vraiment te permettre d'appréhender progressivement ces concepts.

Moi non plus je ne suis absolument pas matheux.
Mais grâce a ce forum, j'ai pu progresser dans la compréhension de ces phénomènes.
Bien entendu, je n'arriverais jamais a les saisir aussi bien que des matheux et des professionnels du secteur, loin s'en faut...
Mais ça ne signifie pas que je ne prend pas un grand plaisir a creuser progressivement et a repousser lentement, mais surement, mes propres limites.

Y a du plaisir a tout les étages, surtout quand on s'astreint a essayer avant tout de comprendre, sans tenter d'extrapoler.
Car dans ce domaine, l'extrapolation personnelle est immédiatement sanctionné par une "sortie de route".

Si tu gardes cette discipline et cette rigueur à l'esprit, alors tu pourras en apprendre presque chaque jour, avec la jubilation du savoir que ça implique, qui est une des plus belle qui soit.
Et avec parfois des moments de grâce où tu vas franchir des paliers, après avoir "plafonné" pendant un certain temps au même niveau.

Le meilleur service que tu pourras te rendre et le plus grand plaisir que tu pourras donner a ceux qui te transmettent le savoir scientifique passe par cette méthodologie.

Elle peut paraitre "chiante" au premier abord, mais c'est tout le contraire. Cependant tu ne pourras t'en apercevoir qu'avec le temps.
Alors, ta patience sera récompensée.

Bienvenue chez les curieux

[Carcharodon]

Pour en revenir au CMB :
Celui qu'on voit maintenant, est constitué de photons qui ont été émis lors du découplage entre la matière et la lumière, 380 000 ans après la singularité initiale (le temps 0), ce qui est appelé a tort le Big Bang (car le Big Bang est le nom d'une théorie et non d'un évènement).
Cependant, a cause de l'expansion, ce que tu vois aujourd'hui a été émis lorsque la source était beaucoup plus proche de nous, mais a une distance correspondant a celle qu'il faut a la lumière pour ne nous arriver que maintenant, compte tenu de l'accroissement des distances qui a eu lieu depuis la date d'émission a cause de l'expansion.

C'est les photons qui ont été émis près de l'horizon cosmologique de l'époque qui nous arrivent aujourd'hui.
Mais, donc, avec une fréquence considérablement étirée vers le rouge en "traduction" de la perte de vitesse qu'ils auraient dû subir dans une physique classique, dite galiléenne, SI la lumière pouvait voyager a une autre vitesse que c, ce qui n'est pas le cas.

Y a pas de pourquoi, on constate que c'est comme ça et la relativité décrit ces phénomènes avec une extrême précision.
Donc, si on ne sait pas pourquoi, au moins "on" sait comment.

[bongo1981]

Il me faudrait vraiment une représentation en 3d de l'univers

Et bien... il suffit d'imaginer un espace 3D infini, conformément aux données actuelles, l'univers est plat (coubure nulle) donc euclidien, et probablement infini, du moins il n'y a pas de forme bizarre comme un tore.

et du CMB pour que je me rende compte de quoi on parle exactement

Bah le CMB c'est un rayonnement électromagnétique qui a une fréquence assez précise dans toutes les directions du ciel...

qu'est-ce que l'on capte.

des ondes électromagnétiques, c'est ce que tu reçois sur ta télé quand tu n'as pas réglé les chaînes.

D'un point de vue spatial, d'où est-ce que ces fréquences originent-elles?

d'une région qui est aujourd'hui à 40 milliards d'années lumières. A l'époque quand ces ondes ont été émises, elles étaient à une distance plus faible que l'horizon cosmologique.

Tapissent-elles les "parois" de l'univers?

Non il n'y a pas de paroi.

Ici, j'ai fait une illustration, que je sais incorrecte sur de nombreux points et dont les échelles ne sont évidemment pas respectées, mais soit. L'univers est donc plus ou moins une sphère (en expansion).

Pas forcément... je pense que cette représentation est trompeuse.

En hachuré: la température (qui refroidit).

Représenter la température qui refroidit ça ne veut rien dire. Ou bien tu représentes une zone de l'univers, ou bien tu représentes une température qui diminue (et dans ce cas la zone hachurée ne veut absolument rien dire).

Quelque part dans cette sphère: nous, représentés par le point bleu, et autour de nous, à 14mia d'al, le CMB en rouge.

Sachant que si tu es dans un univers qui n'est pas en expansion, ton cercle rouge grandit.
Sauf que là ton univers est en expansion, donc ce cercle grandit, mais l'univers peut avoir une expansion plus rapide que ce cercle (et donc des objets dans ce cercle peuvent en sortir).

Au delà du cercle rouge, il n'y a rien de visible car aucune lumière n'a encore été émise,

Faux, au delà du cercle, de la lumière a été émise, mais n'arrivera jamais jusqu'à nous parce qu'à l'époque ou ça a été émise, l'univers n'était pas transparent.

l'univers n'étant pas encore né au-delà de ces 14mia d'années.

Faux également, l'univers peut être plus grand que 14 milliards d'années lumières, d'où l'existence d'un horizon cosmologique.

Mais l'univers a pourtant déjà dépassé ce point, l'expansion se déroulant plus vite que la lumière ne nous parvient.
Une faute fondamentale dans ce dessin, je crois, est qu'il suggère que de la nouvelle matière se crée avec l'expansion alors qu'elle se dilate. Mais selon ce modèle, quelqu'un se situant autre part dans la sphère hachurée, en un autre point, n'aurait pas le même cercle rouge donc pas le même CMB à 14 mia d'al autour de lui donc pas la même image.

Comprenez que mes dessins ne viennent pas d'un matheux. J'ai passablement de peine à me représenter tout ça... Alors je vous remercie pour votre patience

Justement, quelqu'un ailleurs verrait la même chose, tout simplement parce que tu penses remonter le temps, alors que quelqu'un au delà du cercle dessinerait le même cercle centré sur lui et dirait exactement la même chose.

[invite742f86fd]

Cependant, a cause de l'expansion, ce que tu vois aujourd'hui a été émis lorsque la source était beaucoup plus proche de nous, mais a une distance correspondant a celle qu'il faut a la lumière pour ne nous arriver que maintenant, compte tenu de l'accroissement des distances qui a eu lieu depuis la date d'émission a cause de l'expansion.

Est-ce que tu pourrais me réexpliquer avec plus de détails ce que tu avais dit avant: que si deux corps se séparent à une vitesse supérieure à c, la lumière émise par l'un mettra un temps infini à rejoindre l'autre?

Juste pour rappel, pourrais-tu me confirmer qu'on a déduit l'âge de l'univers grâce au CMB, en constatant combien de temps ces photons ont mis pour nous rejoindre (grâce au décalage vers le rouge) et en ajoutant 380'000 ans?

Représenter la température qui refroidit ça ne veut rien dire. Ou bien tu représentes une zone de l'univers, ou bien tu représentes une température qui diminue (et dans ce cas la zone hachurée ne veut absolument rien dire).

Ce que j'ai représenté est la température qui est, si j'ai bien compris, plus ou moins homogène dans l'univers. Elle refroidit, toujours selon ma compréhension, à cause de l'expansion; par conséquent, tout l'univers refroidit. C'était juste une indication; ce que j'ai mis en hachuré est juste cette sorte de soupe qui est à une certaine température.

Sachant que si tu es dans un univers qui n'est pas en expansion, ton cercle rouge grandit.

Je ne comprends pas. Pourquoi? A ce que je comprends, sans l'expansion il n'y aurait simplement pas de cercle rouge, ce rayonnement nous ayant déjà dépassés.

Sauf que là ton univers est en expansion, donc ce cercle grandit, mais l'univers peut avoir une expansion plus rapide que ce cercle (et donc des objets dans ce cercle peuvent en sortir).

Pourquoi peuvent-ils en sortir?

Faux, au delà du cercle, de la lumière a été émise, mais n'arrivera jamais jusqu'à nous parce qu'à l'époque ou ça a été émise, l'univers n'était pas transparent.

Oui mais là ne serait-ce pas qu'une différence de 400 000 ans? Auquel cas ce serait négligeable.

Faux également, l'univers peut être plus grand que 14 milliards d'années lumières, d'où l'existence d'un horizon cosmologique.

Dû à l'expansion qui est "plus rapide" que c, n'est-ce pas?

Justement, quelqu'un ailleurs verrait la même chose, tout simplement parce que tu penses remonter le temps, alors que quelqu'un au delà du cercle dessinerait le même cercle centré sur lui et dirait exactement la même chose.

Ce que je veux dire est, est-ce qu'ils verraient strictement la même image, avec les mêmes variations aux mêmes endroits? Verraient-ils cela:
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...t-NEW_Nasa.jpg

Ce qui amène à une dernière question pour aujourd'hui: je n'arrive pas tout à fait à voir le lien entre ces différences de densité dans le CMB et les galaxies et autres formations actuelles, comme illustrées dans la précédente image. Je n'arrive pas à me représenter tout ça, avec les distances et tout le reste que ça implique.

Merci encore

[Carcharodon]

Faux, au delà du cercle, de la lumière a été émise, mais n'arrivera jamais jusqu'à nous parce qu'à l'époque ou ça a été émise, l'univers n'était pas transparent.

Un petit complément a ce que vient de dire bongo qui à fait de superbes (concis/précis/densité) interventions :

C'est la limite de l'univers observable, la limite de notre vision a l'instant ou on regarde.
Avec les photons, notre sujet préféré et si pratique pour sonder le cosmos, on ne peut pas voir plus loin (dans le temps et la distance) que ça.
Ça c'est passé 380 000 ans après t0.
Le moment ou le truc qu'on observe (le photon) a pris son autonomie et a commencé à voyager de façon indépendante.
Le moment du découplage.
Le CMB, c'est une photo de cet instant, qu'on reçoit en permanence, mais de plus en plus froid.
De plus en plus froid car la "photo" vieilli beaucoup moins vite que la distance ne grandit.
En gros, les photons ont été émis de façon beaucoup plus rapprochés, en fréquence, qu'ils n'arrivent
Et ça se traduit par un allongement de la fréquence => le fameux redshift, décalage vers le rouge => c'est de plus en plus froid.

Juste pour rappel, pourrais-tu me confirmer qu'on a déduit l'âge de l'univers grâce au CMB, en constatant combien de temps ces photons ont mis pour nous rejoindre (grâce au décalage vers le rouge) et en ajoutant 380'000 ans?

On peut absolument le dire comme ça.
La physique fondamentale a "chiffré" ce qui est arrivé entre t0 (en fait t0 + le temps de Planck) et cette date (+380 000).
Si tu t’intéresses à cette période, tu ne vas pas être déçu, y a déjà tout un tas d'époques différentes
Mais en résumé, le modèle (très complexe) tient bien la route jusqu’à quelques poulliardièmes de secondes (tu remarques comme je me mouille ) après la singularité.
Le modèle est "presque hyper solide" dès la première seconde, en fait.
Mais ça n'a rien avoir avec l'analyse de l'empreinte du CMB, bien plus tardif, plutôt avec la physique fondamentale, les accélérateurs type LHC etc ...
En fait, on peut dire que c'est la datation de cette image (CMB) par l'observation du décalage spectral, plus les calculs théoriques pour la période précédente, qui amènent à connaitre la date... où on n'arrive plus à rien calculer
=> la singularité initiale.
Qui n'est pas le big bang, je te rappelle.
Le big bang c'est seulement le nom de la théorie.
sinon, après on y croit, qu'il y a eu un big bang, alors que pas du tout... c'est juste que ça peut plus calculer (infinis trop présents).

Est-ce que tu pourrais me réexpliquer avec plus de détails ce que tu avais dit avant: que si deux corps se séparent à une vitesse supérieure à c, la lumière émise par l'un mettra un temps infini à rejoindre l'autre?

Dans l'exemple que tu donnes précisément (je cite : deux corps se séparent à une vitesse supérieure à c), c'est déjà fini pour l'échange, MAIS, il reste le fossile de l'échange =>

1) S'ils se séparent à une vitesse > c, aucune information ne peut parvenir de l'un a l'autre.
C'est une loi immuable de la physique.
C'est terminé pour leur relations, rien de neuf ne pourra être échangé entre eux a partir du moment précis ou ils dépassent c, en vitesse de séparation instantané.
Ils ne font plus partie du même univers, il perdent la relation causale.

2) Mais ce qui est parti juste avant qu'ils ne se séparent à c, arrivera "toujours", exactement comme le CMB arrive "toujours".
Parce le quanta de photon émis un temps infinitésimal avant séparation >c (juste avant que la distance entre les deux n'implique que la vitesse de séparation soit > c), celui là mettra un temps infini pour parvenir à la source.
Car, pendant ce temps, l'univers entre l'émetteur et le récepteur subit une expansion à la même vitesse que va mettre la lumière a parcourir ce trajet.
Comme si plus elle se rapprochait, plus on lui rajoutait de la route, toujours juste ce qu'il faut pour... qu'elle n'arrive jamais, mais avec celle qui a été émise avant qui arrivera, elle !
Donc une arrivée infinie, car la lumière est un flux continuel entre ce qui est déjà arrivé et ce qui n'arrivera jamais.
Cependant, elle en a de plus en plus marre, donc elle est de plus en plus rouge (fatiguée, => redshift).
Je déconne à peine
J'essaye d'imager ces concepts pas naturels pour nous, de base.
En essayant de pas trop déborder non plus...

Mais je crois que t'as déjà quelques trucs digérer.
Prends le temps

[bongo1981]

Ce que j'ai représenté est la température qui est, si j'ai bien compris, plus ou moins homogène dans l'univers. Elle refroidit, toujours selon ma compréhension, à cause de l'expansion; par conséquent, tout l'univers refroidit. C'était juste une indication; ce que j'ai mis en hachuré est juste cette sorte de soupe qui est à une certaine température.

Donc ta représentation n'est pas pertinente, puisque c'est la même température partout, ça sert à rien d'hachurer la zone pour dire que ça refroidit...

Je ne comprends pas. Pourquoi? A ce que je comprends, sans l'expansion il n'y aurait simplement pas de cercle rouge, ce rayonnement nous ayant déjà dépassés.

Parce que tu n'as pas encore intégrer l'idée que l'univers est plus grand que l'univers visible. S'il n'y a pas d'expansion, plus le temps passe, et plus la lumière a le temps de voyager loin, et donc de connecter des régions éloignées.
Si l'univers a 18 milliards d'années lumière, sans expansion, tu es d'accord que tu ne peux pas voir plus loin que 18 milliards d'al ? Donc le cercle grandit sans expansion.

Pourquoi peuvent-ils en sortir?

Si l'expansion reste constante, tu es bien d'accord que l'espace qui sépare deux objets augmente en fonction du temps, à partir d'une certaine distance, l'espace augmente plus vite que la lumière n'aura de temps pour parcourir cette distance. Ces deux régions qui étaient connectées ne le sont plus désormais.

Ce que je veux dire est, est-ce qu'ils verraient strictement la même image, avec les mêmes variations aux mêmes endroits? Verraient-ils cela:
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...t-NEW_Nasa.jpg

Pas tout à fait, parce que le CMB est entâché de certaines perturbations comme l'effet Sachs-Wolfe Intégré lié aux zones traversées par le rayonnement fossile.

Ce qui amène à une dernière question pour aujourd'hui: je n'arrive pas tout à fait à voir le lien entre ces différences de densité dans le CMB et les galaxies et autres formations actuelles, comme illustrées dans la précédente image. Je n'arrive pas à me représenter tout ça, avec les distances et tout le reste que ça implique.

Merci encore

Tu peux voir ces différences de densités comme étant à l'origine de zone plus massive que d'autres, et ces zones vont commencer à se contracter vidant les zones alentours, ces zones où la matière se contracte donneront des galaxies.