Expansion de l univers: vitesse et extrapolations

[invite2da2fd09]

Salut a tous,

il m est venu une idée étrange suite a la lecture d un livre qui traitait de l univers en général,


ayant des connaissances très insatisfaisantes en astronomie je vous demanderais d être indulgents...

L univers semble etre en expansion constante,
cet expansion se traduit entre autre par l éloignement croissant des galaxies,
je crois q un certain monsieur Hubble a étudié ca
la vitesse de l éloignement des galaxies serait sans cesse plus grande et proportionnelle a la distance qui sépare les galaxies,
en d autres termes,
plus les galaxies sont éloignées plus la vitesse de l éloignement est grande,
il semblerait que l on connaisse cette vitesse avec une histoire de megaparsec,....
Si ce que j ai lu est toujours valable alors m est venu cette idée:

Considérons deux des galaxies les plus éloignées que nous pouvons observer,
on peut donc calculer a quelle vitesse ces deux galaxies s eloignent l une de l autre,
sachant également, si je ne trompe pas pour la quinzième fois en 10 lignes, ,que dans l univers tel que nous l observons et nous le pensons, rien ne peut excéder la vitesse de la lumière,
on peut donc calculer une date limite d expansion!!??????

Vous priant a toutes et a tous de bien vouloir pardonner la simplicité naïve avec laquelle j ose parler de concepts qui certainement me dépassent a tous point de vues ainsi que les erreurs que je doit faire,
Merci de m eclairer un tout petit peu sur cette idée/question que beaucoup vont certainement trouver simplement pathétiquement absurde.

Astroguy
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[Mailou75]

Salut,

Pour la première partie t'as tout bon

Pour la suite c'est un peu différent mais la réponse est contenue dans la question :

Considérons deux des galaxies les plus éloignées que nous pouvons observer (...)

Comme tu l'as compris V = H x D (H constante de Hubble) la vitesse d'éloignement est proportionnelle à sa distance depuis l'observateur.
Il existe donc forcément une distance D pour laquelle V > C (vitesse lumière). A V=C pour l'observateur le photon fait du "sur place" et au delà il recule... cette zone est dite "hors causalité" ou "l'ailleurs" car rien de ce qui s'y passe ne pourra influencer mon univers (à commencer par le fait que je ne peux pas la voir, aucun transfert d'énergie possible).

Il n'y a donc pas de vitesse limite à l'expansion, mais il existe une distance limite de mon univers observable, tes deux galaxies "les plus éloignées"

Après compte tenu du temps d'arrivée de l'information il existe plusieurs limites : l'horizon particule (vu aujourd'hui), l'horizon évènement (visible dans l'avenir) et le fond diffus cosmologique (CMB), mais je laisse le soin à des personnes plus compétentes de t'en expliquer les subtilités...

Pour la date limite (je me rend compte que j'ai répondu à coté...) ça s'appelle le "Big Crunch", le moment ou l'univers cesserait son expansion pour se contracter, mais les études actuelles tendent à pourver qu'il n'aurait pas la densité necessaire (critique) pour que la gravité l'emporte sur l'expansion. Peu probable donc

A+
Mailou

[invite2da2fd09]

Bon encore desole etant nouveau ...
je viens de lire la faq...
que d equations...!!
alors une question valable maintenant:

Quelqu un peu il me dire comment apprehender la lumiere, sa vitesse,
ainsi que lespace et le temps, ou meme l espace temps,...
les equations ne me parlent pas des masses!!??
Sinon si s en faire une representation subjective est hors de ma portee,
merci de bien vouloir m orirnter sur deux ou trois bouquins qui me permetrons d essayer de comprendre quelque chose

ps: en math jme debrouille pas trop mal et jai encore mes cours de deug, j ai du temps, et cela m interpelle vraiment...
alors merci pour votre aide et pardon pour la perte de temps...

[invite2da2fd09]

tout dabord merci beaucoup,

si jai bien compris, lenergie telle que je men fait une idee ainsi que la matiere telle que je l imaginais ne representent qu une partie de l univers tel que nous le connaissons,
alors dans quelle mesure les lois de la gravite pouraient s appliquer a l univers entier??
de plus je pensais que:
Dans l univers il y a de plus en plus de matiere et de moins en moins d energie...
alors cetait faux!!!
Bon je vais arreter de parler chinois car je ne parle que le belge alors:
La physique genre thermodynamique et lastrophysique pour les nuls??
il existe le livre??

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amanuensis]

Tentative de réponse sérieuse en repartant du début (Apres suppression de messages inadaptes/ TK)

L univers semble etre en expansion constante, (...)
Si ce que j ai lu est toujours valable

Oui, cette partie là est OK.

Considérons deux des galaxies les plus éloignées que nous pouvons observer,
on peut donc calculer a quelle vitesse ces deux galaxies s eloignent l une de l autre,
sachant également, (...) que dans l univers tel que nous l observons et nous le pensons, rien ne peut excéder la vitesse de la lumière,
on peut donc calculer une date limite d expansion!!??????

La remarque est courante, et vient de ce que la notion de vitesse n'est pas intuitive dans le cadre de la relativité générale.

Quand on dit "rien ne peut excéder la vitesse de la lumière", il ne s'agit que de la "vitesse instantanée".

À cause de l'expansion, la vitesse moyenne, celle calculée en prenant le rapport entre la distance parcourue pendant une durée non nulle et cette durée, peut être plus grande que le maximum de la vitesse instantanée. C'est anti-intuitif, parce que contraire à la cinématique classique, mais c'est un effet "normal" dans le cadre de la cinématique de la relativité générale. On peut voir cela comme dû à l'augmentation de distance causée par l'expansion pendant la durée du trajet.

De ce fait, il n'y a pas de date limite d'expansion. On "voit" très loin dans le passé, jusqu'à ce qu'on appelle la fond diffus cosmologique, bien plus ancien que n'importe quelle galaxie. La "vitesse moyenne" apparente de ce fond diffus peut se dériver de son décalage vers le rouge, qui est de 1089 : précisément 1089 fois la vitesse de la lumière (en appliquant la formule du Doppler relativiste) !

[invite9f80122c]

L univers semble etre en expansion constante,

Selon les dernière mesures, il semble être en expansion accélérée, c'est la densité d'énergie sombre (énergie responsable de l'expansion, sombre parce qu'on ne sait pas ce que c'est) qui est constante. (densité d'énergie = énergie/volume, si le volume augmente et que la densité est constante, l'énergie augmente, donc accélération)

Considérons deux des galaxies les plus éloignées que nous pouvons observer,
on peut donc calculer a quelle vitesse ces deux galaxies s eloignent l une de l autre,
sachant également, si je ne trompe pas pour la quinzième fois en 10 lignes, ,que dans l univers tel que nous l observons et nous le pensons, rien ne peut excéder la vitesse de la lumière,
on peut donc calculer une date limite d expansion!!??????

Le raisonnement est bon, mais en fait c'est faux. L'expansion n'est pas une augmentation de vitesse des galaxies, c'est l'espace entre elle qui augmente, il y a de l'espace qui se crée. Ca donne le même résultat à l'observation, mais étant donné que c'est de l'espace qui se crée entre elles, elles peuvent s'éloigner à n'importe quelle 'vitesse', même supérieure à celle de la lumière.

Encore une fois, ce n'est pas une vitesse, mais un éloignement dû à une création d'espace.

[invite9f80122c]

La "vitesse moyenne" apparente de ce fond diffus peut se dériver de son décalage vers le rouge, qui est de 1089 : précisément 1089 fois la vitesse de la lumière (en appliquant la formule du Doppler relativiste) !

Qu'appelles-tu la vitesse Doppler relativiste ?

La vitesse de la source en fonction de son redshift calculée à partir de l'effet Doppler d'une source lumineuse, donc d'onde se déplaçant à c ?

[Amanuensis]

Qu'appelles-tu la vitesse Doppler relativiste ?

Mon message n'utilise pas cette expression.

[invite9f80122c]

Mon message n'utilise pas cette expression.

La formule du Doppler relativiste.

Tu as compris ma question, tu pourrais la corriger et me répondre.

Ca aiderait aussi l'auteur de la question qui doit se poser la même question ... ou alors ne répond pas.

Sinon rajouter dans la charte une obligation de citer des sources et un système de signalement d'abus règlerait le problème.

#### Relation a des messages supprimes /TK ####

[Deedee81]

Salut,

Qu'appelles-tu la vitesse Doppler relativiste ?

La vitesse de la source en fonction de son redshift calculée à partir de l'effet Doppler d'une source lumineuse, donc d'onde se déplaçant à c ?

Effet Doppler relativiste, pas "vitesse relativiste" (bien que.... voir ci-dessous). C'est la correction à l'effet Doppler en relativité (en fait c'est le Doppler classique + la dilatation du temps).

Cet effet est notable pour des sources se déplaçant à très grande vitesse.

Le fait que la lumière se déplace à "c" se traite sans trop de difficulté dans la théorie de l'effet Doppler classique. Il faut juste tenir compte du fait que cette vitesse est invariante. Ce qui rend l'effet Doppler totalement symétrique (contrairement à l'effet Doppler pour le son, par exemple), c'est-à-dire qu'il ne dépend que de la vitesse relative.

#### Relation a des messages supprimes /TK ####

[mach3]

J'ai compris certaines choses, d'autres moins, j'essaye juste d'éviter aux "réguliers" de répondre pour la 100ème fois à la même question...

Ne t'inquiète pas, soit les réguliers répondent quand même pour la 100e fois, soit ils balancent une dizaine de liens vers des fils similaires

#### Relation a des messages supprimes /TK ####

m@ch3

[invite2da2fd09]

merci a tous ceux qui ont bien voulu aider un ane comme moi...

j ai une remarque et une question:
La remarque concerne les espaces vectoriels en maths...
zero reel fois zero vectoriel ca se demontre dans la mesure ou il n est pas evident que le produit dune banane et dune pomme donne un ananas si ce n est pas prouve...
alors maintenant soit c est un truc de base que j ai retenu et qui est plus ou moins en rapport avec 1s serait egal a une distance,...
peut etre cela peut aider mailou,...??

quand a la question c est la meme,
je rappelle que le temps est presque tout ce que je possede, mais je suis pret a capitaliser sur l utilisation que j en ferai pour essayer de paser dustade de l a ne a celui d ane de course...
et donc, svp conseillez moi un peu plus de livres...
Encore merci vous etes formidables,
je doit vous avouez que j attendais une reponse du type:
tu as l air de savoir lire pour un ane alors retourne a la bibliotheque...
Encore merci dsl pour l incommensurable vide qui remplit ma tete...

[Tawahi-Kiwi]

Bonjour,

J'ai nettoye tout les messages n'ayant pas de relation directe avec la question initiale. Je rappelle que ce forum est un forum de sciences ou l'on peut poser des questions sur des sujets scientifiques. Les intervenants, dans les limites de leurs capacites, peuvent tenter d'y repondre. Si c'est pour exposer ses theories personelles voire des affirmations completement fausses, je rappelle qu'il existe une charte stipulant :

6. Ayez une démarche scientifique. Tout raisonnement doit reposer sur des faits scientifiquement établis et non sur de vagues suppositions personnelles.

Pour la moderation,

T-K