Maths & astrophysique.

[papy-alain]

Bonjour à tous.

Une des premières choses que j'ai apprise en débarquant sur ce forum est que tout phénomène physique peut se décrire par les mathématiques et que, réciproquement, toute expression mathématique traduit une réalité physique. Le problème, pour l'amateur non averti, est que certains phénomènes semblent complètement abstraits. Ma question concerne ici la notion d'expansion de l'univers. Elle fait partie intégrante de la RG, elle est parfaitement décrite mathématiquement. Mais je ne parviens pas à m'expliquer concrètement comment de l'espace peut se créer. C'est en fait le verbe "créer" qui me heurte. Si j'éloigne mes deux mains l'une de l'autre, l'espace entre elles augmente, mais je ne crée pas un espace nouveau pour autant. Je me demande donc comment on peut expliquer (physiquement et non mathématiquement) que de l'espace se crée, concrètement.

Merci par avance de vos avis éclairés.
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[Amanuensis]

Expansion métrique de l'espace.

Le wiki anglophone utilise cette expression, avec juste raison : http://en.wikipedia.org/wiki/Metric_expansion_of_space. Bien plus clair et moins trompeur que le ronflant "Expansion de l'Univers" du pendant francophone.

Pas seulement une question de terminologie. Il n'y a pas création d'espace, il y a juste évolution de sa métrique, de la manière dont on mesure l'espace.

Il y a la chose, et la mesure de la chose. L'expansion concerne la mesure de la chose, pas la chose.

Même si les maths ne semblent pas être la réponse attendue, la transformation de R dans R, x -->2x ne crée pas de réels. Mais elle multiplie par deux la distance...

[papy-alain]

Mais même envisagé sous cet angle, ça reste une notion purement mathématique, relativement abstraite. Je ne comprends pas comment on peut faire la différence, par exemple, entre un redshift dû à l'expansion et un redshift dû à un éloignement réel, indépendant de l'expansion elle-même. La mesure est la même, le principe est identique, mais on fait quand même la différence physiquement. C'est cette différence purement physique que je n'arrive pas à intégrer concrètement.

[inviteec0d6e6f]

Salut,

papy-alain, tu ne serais pas en train de poser plus ou moins indirectement la question du pourquoi, là, par hasard ?

Je ne comprends pas comment on peut faire la différence, par exemple, entre un redshift dû à l'expansion et un redshift dû à un éloignement réel, indépendant de l'expansion elle-même.

On pourrait répondre que la différence est dans le fait que l'éloignement des amas les uns des autres, autour de nous, est uniforme a partir d'une certaine distance.
Et que ça nous force a constater l'expansion de l'univers a une certaine échelle.
Car tant que cette échelle n'est pas atteinte, les galaxies peuvent tout aussi bien se rapprocher de nous, si elles sont au sein de notre amas.

Je ne vois pas pourquoi faire une distinction entre ce que tu appelles l'éloignement réel et celui dû a l'expansion, qui est tout aussi réel.

N'oublions pas que l'expansion est constatée, observée, ce n'est pas une construction mathématique.
Elle est aussi parfaitement réelle que le mouvement des galaxies n'étant pas assez distante de nous pour qu'elle s'exprime entre elles et nous.

Après, sa raison...
C'est pas pour rien qu'on a introduit la notion d’énergie sombre (donc invisible a ce jour) pour en rendre compte.
... c'est parce qu'on ne la connait pas.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebdf515f4]

Je ne suis pas convaincu du tout par cette affirmation:

... toute expression mathématique traduit une réalité physique.

... mais c'est un autre débat.

Pour répondre sur le fond, je me remémorre une conversation a laquelle j'ai assisté récemment. Un enfant (13 ans) demande à son père:
Enfant: - Papa, pourquoi, lorsqu'une pomme se détache d'un arbre, elle tombe toujours au sol au lieu de s'envoler vers le ciel ?
Père: - C'est à cause de la loi de la gravitation universelle, découverte par Newton. La loi affirme que les masses s'attirent et que la force d'attraction de deux corps est proportionelle aux masses des deux corps et inversement proportionnelle au carré de la distance entre les deux corps.
Enfant: - C'est bizarre, cette histoire de force gravitationnelle. Mais, comment il a fait, Newton, pour trouver cette loi.
Père: - Il a constaté qu'une pomme qui se détache d'un arbre tombe toujours au sol.

En y repensant, je me suis dit que d'après le raisonnement du père, la loi explique pourquoi la pomme tombe et, en même temps, la loi vient du fait que la pomme tombe. C'est un raisonnement circulaire.

Pour moi, l'erreur de raisonnement du père ici c'est de prétendre que la loi explique pourquoi la pomme tombe. En fait, la loi ne fait qu'exprimer mathématiquement et de manière la plus conscise possible le fait que la pomme tombe, mais en aucun cas elle n'explique quoi que ce soit. Le père répond en fait: "La pomme tombe parce que la pomme tombe".

Donc, à la question de papy-alain:

Je me demande donc comment on peut expliquer (physiquement et non mathématiquement) que de l'espace se crée, concrètement.

je répondrais qu'aucun modèle n'explique quoi que se soit concrêtement.

Lorsqu'on dit qu'il y a évolution de la métrique, vulgairement transcrit en "de l'espace se crée", c'est juste une manière d'exprimer mathématiquement ce que les instruments nous montrent (décalage spectral, variation de luminosité, etc). De même que Newton invente une notion de force gravitationnelle pour exprimer mathématiquement la constatation que la pomme tombe.

Bref, je crois bien qu'il n'y a jamais d'explication physique, juste des constatations et des reformulations mathématiques concises des constatations.

[invite231234]

...

Salut !

Sauf que Newton a généralisé à tous corps ayant une masse !

@ +

[invitebdf515f4]

Sauf que Newton a généralisé à tous corps ayant une masse !

Oui, il a généralisé aussi pour toute valeur de la masse, sans savoir que la loi ne fonctionne plus pour des objets proches et de très grande masse.

Comme quoi, la loi ne fait qu'exprimer ce qu'il a pu constater avec les instruments de l'époque et échoue à exprimer ce qui est en dehors des constatations qu'il pouvait faire à l'époque.

[Amanuensis]

De même que Newton invente une notion de force gravitationnelle pour exprimer mathématiquement la constatation que la pomme tombe.

Pour renforcer l'intervention d'arxiv, la révolution newtonienne c'est l'universalité de la gravitation, l'idée qu'on pouvait "expliquer" par un même principe la chute des pommes et les orbites de la Lune ou des planètes. Cette unification est bien plus "puissante" que juste l'idée de gravitation à la surface de la terre et sa formule, qui étaient connues bien avant (Galilée par exemple).

L'épisode de la pomme est raconté par Newton à ses proches comme aboutissant à l'idée de cette relation. Curieusement, l'imagerie populaire n'a retenu que la moitié de l'histoire, la pomme pas la Lune. Le principal (et plus ancien) écrit original sur le sujet (John Conduitt, Notes on Newton's life, 1726) :

Whilst he was pensively meandering in a garden it came into his thought that the power of gravity (which brought an apple from a tree to the ground) was not limited to a certain distance from earth, but that this power must extend much further than was usually thought. Why not as high as the Moon said he to himself & if so, that must influence her motion & perhaps retain her in her orbit, whereupon he fell a calculating what would be the effect of that supposition

On voit au passage que dans un tel épisode les maths sont secondaires ; elles formalisent une intuition conceptuelle, celle de l'universalité de la gravitation.

[invitebdf515f4]

... l'idée qu'on pouvait "expliquer" par un même principe la chute des pommes et les orbites de la Lune ou des planètes.

Je constate que vous avez mis le mot "expliquer" entre guillemets. Ceci semble montrer que vous êtes d'accord avec moi: la loi de Newton n'explique rien du tout. Elle exprime mathématiquement un certain nombre de constatations que Newton et ses précecesseurs ont pu faire : la pomme tombe vers le sol, la lune tourne autour de la terre, les planètes ont des trajectoires elliptiques, etc

Cette unification est bien plus "puissante" que juste l'idée de gravitation à la surface de la terre et sa formule, qui étaient connues bien avant (Galilée par exemple).

Bien sûr. Je n'enlève aucun crédit à Newton en disant que sa loi n'explique rien. D'ailleurs, je vais plus loin. Je pense qu'aucune loi n'explique quoi que ce soit.

L'unification réalisée par Newton est tout à fait formidable. On dispose d'une même formule mathématique qui exprime et de manière concise un ensemble constatations (la pomme qui tombe, les planètes qui tournent autour du soleil sur des trajectoires elliptiques, etc) qui avant Newton étaient exprimées de manière indépendante les unes des autres.

Mais, il n'empêche que la loi de Newton ne fait qu'encoder de manière compacte -exprimer mathématiquement, si vous préférez- des constatations effectuées par lui ou ses prédecesseurs.

Comme je suis informaticien, je peux donner une illustration informatique. Supposons que je dispose d'un fichier contenant des données (du texte par exemple). En utilisant un codage adapté aux données, je peux exprimer les mêmes données de manière beaucoup plus compacte. C'est ce que fait un compresseur "zip". Il analyse les données et déduit un codage adapté, permettant de les exprimer de manière concise.

Par analogie, on peut dire que Newton a réussi à trouver une manière d'encoder un ensemble de données sous une forme beaucoup plus concise que ne l'avaient fait ses prédecesseurs. Il a trouvé un codage bien mieux adapté aux données dont on disposait à l'époque, qui conduit à exprimer ces données de manière beaucoup plus compacte qu'auparavant.

Mais, le fichier compressé ne contient pas davantage d'information que le fichier initial. C'est juste une autre manière, plus compacte, d'exprimer la même information. Donc, la loi de Newton n'explique pas pourquoi la pomme tombe, ni pourquoi les planètes tournent autour du soleil ... elle exprime juste -de manière exceptionnellement compacte- QUE la pomme tombe et QUE les planètent tournent autour du soleil et QUE les trajectoires sont elliptiques et QUE ... etc.

Il est beaucoup plus facile pour nous de mémoriser la version zippée (codée) que la version intégrale. C'est pourquoi nous préférons utiliser un modèle mathématique plutôt qu'une liste extrêmement longue de constatations disparates.

Mais, le modèle mathématique n'apporte pas plus d'information que les constatations qui ont servi à le concevoir, de même que le fichier zippé ne contient pas plus d'information que le fichier initial.

[Amanuensis]

Je constate que vous avez mis le mot "expliquer" entre guillemets. Ceci semble montrer que vous êtes d'accord avec moi: la loi de Newton n'explique rien du tout.

Oui, à cause du mot "expliquer". Mais si j'avais écrit "permet de comprendre" je ne l'aurais pas mis entre guillemets parce que "comprendre" signifier "prendre ensemble", unifier donc. Je vois plus qu'une nuance entre "expliquer" et "permet de comprendre", pas sûr que tout le monde le fasse.

Elle exprime mathématiquement un certain nombre de constatations que Newton et ses précecesseurs ont pu faire : la pomme tombe vers le sol, la lune tourne autour de la terre, les planètes ont des trajectoires elliptiques, etc

Là, non. Les mathématiques ont deux rôles, l'un qui est de formaliser, c'est-à-dire écrire dans un langage universel permettant un accord ; l'autre est calculer, c'est-à-dire prédire.

D'ailleurs, je vais plus loin. Je pense qu'aucune loi n'explique quoi que ce soit.

J'aurais pu écrire la même chose.

L'unification réalisée par Newton est tout à fait formidable. On dispose d'une même formule mathématique qui exprime et de manière concise un ensemble constatations (la pomme qui tombe, les planètes qui tournent autour du soleil sur des trajectoires elliptiques, etc) qui avant Newton étaient exprimées de manière indépendante les unes des autres.

Oui pour l'unification. Mais elle n'est pas due aux maths. C'est l'idée d'unifier qui est significative ; les maths servent de "preuve".

Le cas du modèle Kaluza-Klein est intéressant à ce titre : c'est une unification "mathématique" qui n'a, telle quelle, pas de "sens physique". L'unification faite par Newton c'est plutôt un "sens physique" qu'il a réussi à "prouver" par une formule de math commune . La RG est l'aboutissement d'un processus similaire.

(...)Mais, le modèle mathématique n'apporte pas plus d'information que les constatations qui ont servi à le concevoir, de même que le fichier zippé ne contient pas plus d'information que le fichier initial.

Je comprends le raisonnement, et le partage dans la plus grande partie. Il manque quand même ce "sens physique", ce qui fait la différence entre un modèle "que maths" (une formulation concise) comme le modèle Kaluza-Klein, et un modèle unifiant conceptuellement autant que mathématiquement, comme la gravitation universelle, l'électro-magnétisme ou la RG.

[papy-alain]

Salut,

papy-alain, tu ne serais pas en train de poser plus ou moins indirectement la question du pourquoi, là, par hasard ?

Meuuuh non, le "pourquoi" n'a de sens que pour les théologiens, ce n'est pas du tout mon propos ici.

Je ne vois pas pourquoi faire une distinction entre ce que tu appelles l'éloignement réel et celui dû a l'expansion, qui est tout aussi réel.

Ah, mais ce n'est pas moi qui fait cette distinction. S'il n'y avait aucune différence entre les deux, on pourrait considérer le big bang comme une explosion. Or, c'est faux. Voilà pourquoi cette distinction existe dans les équations. Mais au-delà de ces expressions mathématiques, je ne vois pas comment faire la distinction concrètement, physiquement, matériellement.

[Mailou75]

Le père répond en fait: "La pomme tombe parce que la pomme tombe".

No Comment

[invitefa94d55c]

Bonsoir !

papy-alain, Si j'éloigne mes deux mains l'une de l'autre, l'espace entre elles augmente, mais je ne crée pas un espace nouveau pour autant. Je me demande donc comment on peut expliquer (physiquement et non mathématiquement) que de l'espace se crée, concrètement.

Pour fair simple je dirais que c'est parce que ceci (un espace nouveau) prend sa source dans un espace vectoriel, et que le vecteur en question n'a ni masse ni forme.

Cette espace vectoriel est une temprature, une température latente qui n'attant qu'un contact pour s'exprimer, simplement pour donner vie a se contacte qui entre en comunion avec lui et ainsi donner naissance a un continuum.

Pas facile ta question papy !

M'est Ô combien fascinante.

[invite60be3959]

Bonsoir !



Pour fair simple je dirais que c'est parce que ceci (un espace nouveau) prend sa source dans un espace vectoriel, et que le vecteur en question n'a ni masse ni forme.

Cette espace vectoriel est une temprature, une température latente qui n'attant qu'un contact pour s'exprimer, simplement pour donner vie a se contacte qui entre en comunion avec lui et ainsi donner naissance a un continuum.

Pas facile ta question papy !

M'est Ô combien fascinante.

C'est pas vrai je rêve !! Il doit y avoir un nid de trolls dans le coin. J'appel les pompiers !!

[papy-alain]

Bon, finalement, il n'existe pas de différence physique entre, d'une part, un espace qui augmente entre deux objets s'éloignant l'un de l'autre, et d'autre part un espace qui se dilate en éloignant les objets les uns des autres. La réalité de l'expansion telle qu'elle est conçue n'existe donc que sur papier ?

[Amanuensis]

Ce qui "existe sur le papier", ce sont les théories, les modèles ; c'est ce que proposent les sciences.

Pour ce qui "existe en réalité", se renseigner ailleurs, côté religions ?

[Deedee81]

Salut,

Bon, finalement, il n'existe pas de différence physique entre, d'une part, un espace qui augmente entre deux objets s'éloignant l'un de l'autre, et d'autre part un espace qui se dilate en éloignant les objets les uns des autres.

Je m'étais déjà longuement étendu sur ce sujet pour dire la même chose en substance. Raison pour laquelle je ne suis pas intervenu (désolé, mais au bout d'un moment on fatigue ).

En gros, très gros :

- les coordonnées étant totalement arbitraires (surtout en RG) il n'y a pas de différence entre "vitesse d'éloignement" et "expansion de l'espace".
- on voit clairement l'identité dans le cas des vitesses et distances proches (au-delà la courbure de l'espace-temps provoque des écarts) entre l'effet Dopplet traditionnel et le redshift. Le calcul de l'effet Doppler ne nécessite pas d'ailleurs de faire de telles distinctions sur "vitesse propre ou pas ?", il suffit de considérer la distance au cours du temps, ce qui est le même dans les deux approches.
- Pour des raisons de vulgarisation, de choix de métrique, des raisons pratiques,... on préfère souvent présenter ça comme une dilatation de l'espace. Ce qui est d'ailleurs aussi un moyen simple de distinguer les causes (l'expansion versus les effets locaux comme la gravitation proche ou d'autres forces non gravitationnelles)

Mais :

La réalité de l'expansion telle qu'elle est conçue n'existe donc que sur papier ?

EDIT croisement avec Amanuensis. Nous n'avons pas pris l'expression "sur papier" dans le même sens. Nos messages ne sont donc pas antinomiques

Ca ne remet pas en cause l'expansion puisque, justement, que l'on considère cela comme une vitesse propre ou comme une expansion de l'espace, on a une augmentation de la distance au cours du temps, et c'est la seule chose qui compte.

Note que toutes ces difficultés sont "vulgarisatoires". Quand on a les équations ou les données d'observations, ce genre d'état d'ames sur la nature de l'expansion ne se pose pas. La recherche d'une bonne vulgarisation est parfois sacrément vicieuse. Personnellement, je n'aime pas fort cette explication "d'espace qui se dilate", tout simplement parce que en RG il n'y a pas d'arrière-plan, pas de scène de théatre sur laquelle les objets seraient disposés, pas d'espace absolu. Mais je me suis vite rendu compte que parler uniquement de vitesse pouvait être trompeur car ça un petit goût trop prononcé de "explication classique à la Newton" et ça ne fait pas assez resortir le coté "RG". De plus, il y a quand même "quelque chose", le champ gravitationnel, qu'on peut grossièrement identifier à la variété espace-temps (ou sa courbure en tout point, par exemple). Dans la mesure où ce champ gravitationnel, ses relations avec l'énergie et la matière, fixent les propriétés géométriques de l'espace-temps (à travers l'équation d'Einstein et sa résolution notamment en cosmologie), ou plutôt les relations géométriques entre objets, il n'est donc pas absurde de parler de "dilatation de l'espace", même s'il ne s'agit pas d'une dilatation au sens "mécanique" du terme (comme si on étirait une espèce de tissu).

Bref, c'est vraiment tordu de vulgariser ça sans introduire d'explications trompeuses. Ferme la porte, elles rentrent pas la fenêtre

C'est pour cela que le livre Gravitation de MTW est vraiment appréciable. Une bonne partie est abordable même pour celui n'ayant que des connaissances lights. Au début, ils définissent justement physiquement tout ce que signifie des trucs comme l'espace-temps, les événements, le temps et sa mesure, la notion de métrique,.... Après viennent les calculs. Et si on garde en tête le soubassement physique présenté au début, tout coule comme du petit lait (enfin presque, ça nécessite quand même des efforts, la RG n'a rien d'une promenade de santé)

REDIT il y a quand même un lien entre le message d'Amanuensis et le miens après tout. On voit clairement dans mon explication que la distinction "vitesse des objets" - "création d'espace" n'est pas physique mais fait partie du modèle. Se poser la question de savoir si un des deux est "plus vrai que l'autre" sort donc (au moins ici) du cadre de la physique pour mordiller du bout des lèvres la philosophie Arriver à distinguer ce qui fait partie du modèle et ce qui est réellement une représentation plus ou moins fidèle de la réalité physique est un travail enrichissant mais pas toujours facile.

[invite60be3959]

Bonjour,

Mais même envisagé sous cet angle, ça reste une notion purement mathématique, relativement abstraite. Je ne comprends pas comment on peut faire la différence, par exemple, entre un redshift dû à l'expansion et un redshift dû à un éloignement réel, indépendant de l'expansion elle-même. La mesure est la même, le principe est identique, mais on fait quand même la différence physiquement. C'est cette différence purement physique que je n'arrive pas à intégrer concrètement.

Si le redshift d'objets lointains était dû à un éloignement réel(vitesse relative), et donc à un effet Doppler, cela signifierait que ces objets s'éloignent de nous à des vitesses supraluminiques puisque l'on mesure des redshifts de l'ordre de 4 ou 5 (et bien plus), ce qui serait en contradiction avec la relativité. Par contre si l'on attibue ce redshift à une expansion de l'espace lui-même, il n'y a plus d'échange d'informations plus rapides que la lumière et donc plus de contradiction.

De plus si l'on considère le principe cosmologique comme vrai(espace homogène et isotrope statistiquement parlant), on obtient dans le cadre de la RG, la métrique de Friedmann-Robertson-Walker(chapitre 13 de "gravitation and cosmology" Weinberg), où intervient le fameux facteur d'échelle (parfois noté ) qui décrit l'expansion saptiale de la métrique (et donc des distances, même si celle-ci n'est valable que localement puisque l'on considère l'espace homogène et isotrope). Un calcul assez simple, présenté par exemple ici, montre que ce facteur d'échelle est directement relié au redshift, et donc que le redshift est dû à l'expansion et non à un effet Doppler.

[papy-alain]

Merci pour toutes ces précisions, Deedee. En fait, c'est la notion même de la nature de l'expansion qui est en cause. On constate, à grande échelle, une vitesse d'éloignement proportionnelle à la distance, mais ce phénomène pourrait très bien résulter d'une explosion initiale. Je ne dis pas que c'est le cas, je dis que rien dans l'observation ne prouve le contraire. C'est pour cette raison que monsieur-tout-le-monde prend à priori le big bang pour une explosion, c'est ce qui semble intuitivement le plus naturel. Mais s'il n'existe pas de différence physique à proprement parler entre vitesse d'éloignement et expansion, il faut bien admettre que tout ce qui se trouve hors de notre sphère observable se déplace, par rapport à nous, à une vitesse réellement supérieure à c, et que la vitesse de la lumière n'est donc pas une limite absolue.

[invite60be3959]

Non les objets lointains ne se déplacent pas à des vitesses supraluminiques par rapport, à nous, c'est l'espace lui-même qui se dilate, VUE DE LA TERRE, à des vitesses suprérieur à c. La nuance est de taille et ne contredit en aucune façon la relativité restreinte.
Voir la FAQ

[Deedee81]

à une vitesse réellement supérieure à c, et que la vitesse de la lumière n'est donc pas une limite absolue.

En RG, sur de grandes distances, à cause de la courbure de l'espace-temps, les concepts habituels de vitesse sont ambigus et il ne faut certainement pas appliquer la RR. Sur de telles distances, seule la RG et ses outils utilisés au maximum (géométrie différentielle, etc.) ont une chance de décrire ce qui se passe.

Et pour éviter les remarques bizarres comme celle là , voilà encore une bonne raison pour parler d'expansion de l'espace.

Plus haut j'avais parlé d'une description "trop newtonienne". Tu viens de tomber en plein dans le piège (mais avec la RR plutôt qu'avec Newton). Ce n'est pas parce que on parle de vitesse qu'on est en RR !!!! Mais au moins, parler d'expansion de l'espace empêche cette bourde car c'est quelque chose qui n'existe qu'en RG.

Concernant l'explosion, il y a quand même une observation : le principe cosmologique. L'univers est remarquablement homogène. Ce qui ne serait pas le cas s'il avait explosé à partir d'un point dans un univers pré-existant (à moins d'appeler explosion l'instant t = 0, juste pour le plaisir d'appeller ça comme ça , mais une explosion sans univers préexistant je n'appelle pas ça une explosion).

Sauf si par hazard on était, nous, pile poil au centre. Ce n'est pas exclu. Mais j'appellerais ça une malchance invraisemblable.

P.S. je rappelle ce que j'ai dit plus haut. Dans ce comaine, curieusement il semble impossible de vulgariser correctement. Quand on "améliore" la vulgarisation, les propos tompeurs sortent par la porte et rentrent par le fenêtre. Tout raisonnement dans ce domaine en se basant uniquement sur la vulgarisation et sans utilisation des outils de la RG est donc dangeureux. A moins que.... on attend le Feynman de la RG

[inviteec0d6e6f]

La réalité de l'expansion telle qu'elle est conçue n'existe donc que sur papier ?

Justement non ! elle n'existe que dans les observations, et oblige a l'incorporer dans la théorie qui ne la supposait pas au départ !
C'est donc l'inverse !

Mais s'il n'existe pas de différence physique à proprement parler entre vitesse d'éloignement et expansion, il faut bien admettre que tout ce qui se trouve hors de notre sphère observable se déplace, par rapport à nous, à une vitesse réellement supérieure à c, et que la vitesse de la lumière n'est donc pas une limite absolue.

La preuve que si, que c est immuable : c'est l'existence d'un horizon cosmologique.
Si ce n'était pas le cas, on verrait "tout l'univers".
Or, justement, lorsque la vitesse de séparation de deux objets dépasse c a cause de l'expansion, ils sortent de leur zone de causalité respective : il ne font plus partie du même univers.

Je crois que depuis le début, tu cherches des différences là ou il n'y en a point, en fait.
Les causes diffèrent, mais les effets sont les mêmes.

l'éloignement dû a l'expansion est constaté avec les même outils, les même moyens et a les mêmes effets que l'éloignement dû, par exemple, aux attractions particulières qui peuvent avoir lieu au sein d'un amas qui ne subit pas l'expansion, mais dont deux objets peuvent néanmoins se séparer a cause d'attractions gravitationnelles locales.

C'est pour ça que je disais que ta question sous entendait un "pourquoi" : car tu demandes quelle est la différence entre les deux types de séparation alors qu'il n'y en a pas.
les causes sont différentes (dans un cas l'expansion, dans l'autre des attractions gravitationnelles opposées au sein d'un amas) mais les moyens et le résultat sont identiques.

Il n'y a pas a distinguer l’éloignement dû a l'expansion de celui du a la gravitation d'attracteurs opposés.
un éloignement reste un éloignement...

Je crois qu'ici tu te prends la tête avec des trucs qui n'en valent pas la peine et qui ne peuvent qu'obscurcir ta vision du cosmos.

[Mailou75]

C'est pas vrai je rêve !! Il doit y avoir un nid de trolls dans le coin. J'appelle les pompiers !!

Que de mépris... rappelle toi qu'on est tous le troll de qqun !
(Cela dit c'est vrai qu'harmonique a fait très fort là )

Justement non ! elle n'existe que dans les observations, et oblige a l'incorporer dans la théorie qui ne la supposait pas au départ !
C'est donc l'inverse !

Ca c'est une réponse sensée... on n'explique que ce qu'on observe !
En son temps Newton expliquait tout, aujourd'hui on incorpore dans la recette matière noire et autres ingrédients fort douteux en attendant comme dit Deedee "le Feynmann de la RG" qui nous mettra tous sans exception dans le pannier à trolls

[papy-alain]

Justement non ! elle n'existe que dans les observations, et oblige a l'incorporer dans la théorie qui ne la supposait pas au départ !
C'est donc l'inverse !

Euh, je crains que tu aie mal saisi la question. Ce qu'on observe, c'est l'éloignement des galaxies, pas la dilatation de l'espace. Comment pourrait on observer du vide qui augmente de volume ?

La preuve que si, que c est immuable : c'est l'existence d'un horizon cosmologique.
Si ce n'était pas le cas, on verrait "tout l'univers".
Or, justement, lorsque la vitesse de séparation de deux objets dépasse c a cause de l'expansion, ils sortent de leur zone de causalité respective : il ne font plus partie du même univers.

Je crois que depuis le début, tu cherches des différences là ou il n'y en a point, en fait.
Les causes diffèrent, mais les effets sont les mêmes.

l'éloignement dû a l'expansion est constaté avec les même outils, les même moyens et a les mêmes effets que l'éloignement dû, par exemple, aux attractions particulières qui peuvent avoir lieu au sein d'un amas qui ne subit pas l'expansion, mais dont deux objets peuvent néanmoins se séparer a cause d'attractions gravitationnelles locales.

C'est pour ça que je disais que ta question sous entendait un "pourquoi" : car tu demandes quelle est la différence entre les deux types de séparation alors qu'il n'y en a pas.
les causes sont différentes (dans un cas l'expansion, dans l'autre des attractions gravitationnelles opposées au sein d'un amas) mais les moyens et le résultat sont identiques.

Il n'y a pas a distinguer l’éloignement dû a l'expansion de celui du a la gravitation d'attracteurs opposés.
un éloignement reste un éloignement...

Je crois qu'ici tu te prends la tête avec des trucs qui n'en valent pas la peine et qui ne peuvent qu'obscurcir ta vision du cosmos.

Je n'ai pas dit non plus que c n'est pas immuable. Je constate simplement qu'au-delà de notre sphère d'univers observable, la vitesse d'éloignement, par rapport à nous, est >c, rien d'autre.
Comprends moi bien : je ne remets rien en cause dans la théorie. Tout d'abord, je ne suis pas qualifié pour ça, je fais confiance aux pros. Ensuite, la notion d'expansion de l'espace est expliquée logiquement. Je cherche simplement à comprendre comment du vide peut se créer physiquement, puisque la notion d'éloignement des galaxies ne résulte pas d'une vitesse propre, mais bien d'un espace qui se dilate. Encore une fois, il n'y a pas de pourquoi, mais bien la quête d'un comment.

[invite60972a28]

Bonjour à tous.

Une des premières choses que j'ai apprise en débarquant sur ce forum est que tout phénomène physique peut se décrire par les mathématiques et que, réciproquement, toute expression mathématique traduit une réalité physique.

Ce n'est pas le file qu'a pris le sujet, mais je voudrait quand même rectifier une chose. les mathématiques ne sont aucunement une façon de traduire une réalité, qu'elle fusse la notre ou pas.

[papy-alain]

Ce n'est pas le file qu'a pris le sujet, mais je voudrait quand même rectifier une chose. les mathématiques ne sont aucunement une façon de traduire une réalité, qu'elle fusse la notre ou pas.

Si une description mathématique ne correspond pas à une réalité physique, elle n'a pas de raison d'être.

[inviteec0d6e6f]

Euh, je crains que tu aie mal saisi la question. Ce qu'on observe, c'est l'éloignement des galaxies, pas la dilatation de l'espace. Comment pourrait on observer du vide qui augmente de volume ?

Le vide qui augmente de volume ?
C'est pas vraiment le cas, sinon on changerait de métrique.
faut voir l'expansion comme une dilution, pas comme une création de vide qui viendrait du néant, ce que tu viens de proposer.

Je n'ai pas dit non plus que c n'est pas immuable. Je constate simplement qu'au-delà de notre sphère d'univers observable, la vitesse d'éloignement, par rapport à nous, est >c, rien d'autre.

ba oui, et y a rien de choquant a ça... si ?
Qu'est-ce que tu trouves dérangeant la dedans ?
A part le fait qu'on ne connaisse pas la cause de l'expansion, il reste normal que la frontière de l'univers observable corresponde a la distance a laquelle deux objets se séparent a une vitesse > c.
tout n'est qu'une question de distance.

Comprends moi bien : je ne remets rien en cause dans la théorie.

j'ai bien compris.

Je cherche simplement à comprendre comment du vide peut se créer physiquement

Mais il ne se créé pas, il s'étend, se "dilate" en gardant les mêmes propriétés.
Comme si la matière qui empli l'univers se diluait de plus en plus, "tout simplement", sous l'effet d'une force inconnue qu'on a appelé l’énergie sombre.
En fait, tu cherches a savoir ce qu'est l’énergie sombre qui dilate l'espace entre les amas de galaxie.
Mais le problème, c'est que personne n'a de réponse a cette question.

[erik]

Si une description mathématique ne correspond pas à une réalité physique, elle n'a pas de raison d'être.

Voila une vision bien "utilitariste" des maths.
De gigantesques parties des mathématiques existent sans que ces parties aient une quelconque correspondance avec une "réalité" physique.

On ne fait pas des maths pour que cela soit applicable à un problème physique, les maths sont un domaine autonome, que d'autre discipline utilise (en partie).

[Amanuensis]

(...)

Je pense qu'il fallait lire "si une description mathématique utilisée en physique ne correspond pas à une réalité, elle n'a pas de raison d'être".

Il y a de quoi objecter à cela, mais différemment...

[erik]

Je pense qu'il fallait lire "si une description mathématique utilisée en physique ne correspond pas à une réalité, elle n'a pas de raison d'être".

Dans ce cas effectivement cela prêterait plus à discussion, il faudrait que papy-alain précise ce qu'il voulait dire (dans son premier message il indique "toute expression mathématique traduit une réalité physique.").