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Accélération de l'expansion



  1. #1
    silberic

    Accélération de l'expansion


    ------

    Bonjour à tous,

    Une petite question me turlupine à propos de l'accélération de l'expansion de l'univers : cela signifierait alors que la constante de Hubble n'est plus une constante, mais qu'elle évolue au cours du temps... Me trompe-je ?
    Ou est-ce que l'hypothèse de l'existence de l'énergie noire rendrait obsolète la formule énoncée par Hubble ?

    -----

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  3. #2
    Gloubiscrapule

    Re : Accélération de l'expansion

    Accélération ou pas, la constante de Hubble n'est pas constante au cours du temps. Elle diminue depuis le big bang, l'accélération vient du fait qu'elle diminue moins qu'avant.
    La loi de Hubble à un instant t est donc: v=H(t)d.
    Quand le sage montre la lune, l'imbécile regarde le doigt...

  4. #3
    silberic

    Re : Accélération de l'expansion

    Merci pour ta réponse rapide... Effectivement, j'avais lu ça, que la constante diminuait avec le temps...
    Donc, si elle "diminue moins qu'avant", comme tu dis, c'est que H(t) n'est pas linéaire... Même dans l'hypothèse de l'énergie noire, qu'est ce qui expliquerait une diminution "aléatoire" de cette constante ?

  5. #4
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Accélération de l'expansion

    Salut,

    Le terme "constante" est en effet abusif mais a des origines historiques.

    Citation Envoyé par silberic Voir le message
    Merci pour ta réponse rapide... Effectivement, j'avais lu ça, que la constante diminuait avec le temps...
    Donc, si elle "diminue moins qu'avant", comme tu dis, c'est que H(t) n'est pas linéaire... Même dans l'hypothèse de l'énergie noire, qu'est ce qui expliquerait une diminution "aléatoire" de cette constante ?
    Sa diminution n'est pas aléatoire.

    Elle est liée à la dynamique de la gravitation et de la matière (et peut-être bien à autre chose qu'on appelle énergie noire car on ne sait pas trop comment appeler ça ). Son évolution est donc bien déterminée et relativement régulière.
    Keep it simple stupid

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Gloubiscrapule

    Re : Accélération de l'expansion

    Citation Envoyé par silberic Voir le message
    Donc, si elle "diminue moins qu'avant", comme tu dis, c'est que H(t) n'est pas linéaire...
    Même dans l'hypothèse de l'énergie noire, qu'est ce qui expliquerait une diminution "aléatoire" de cette constante ?
    H(t) n'est pas linéaire. Il faut savoir que quand l'univers est dominé par juste de la matière, H(t) est proportionnel à 1/t. Avec juste une constante cosmologique (représentation la plus courante de l'énergie noire) H(t) est constant.
    Quand on a de la matière et une constante cosmologique, H(t) décroit comme 1/t puis tend vers une constante, voir schéma ci-dessous:

    Quand le sage montre la lune, l'imbécile regarde le doigt...

  8. #6
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Accélération de l'expansion

    Toujours des graphiques et des chiffres précis. Merci Gloubi,

    Attention, je précise que cette courbe est une modélisation. Les valeurs mesurées ne sont pas encore aussi précises (à ma connaissance). Bien que la linéarité sur une grande période soit assez précise.

    (j'espère ne pas avoir dit de grosses bêtises là)
    Dernière modification par Deedee81 ; 09/11/2011 à 14h41.
    Keep it simple stupid

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  10. #7
    silberic

    Re : Accélération de l'expansion

    Oui, le mot aléatoire est mal choisi, d'où les guillemets
    Ce que je trouve intéressant là-dedans, c'est que cette dynamique de la matière ne permette justement pas de mesurer exactement les données manquantes et d'expliquer ce que serait cette "énergie noire"...

    Gloubiscrapule, merci pour ton graphique... Etrange, non cette linéarité sur une longue période, et on a l'impression que la courbe a tendance a tendre vers un point précis...

    En tout cas, merci pour vos témoignages !
    Dernière modification par silberic ; 09/11/2011 à 14h44.

  11. #8
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Accélération de l'expansion

    Citation Envoyé par silberic Voir le message
    Ce que je trouve intéressant là-dedans, c'est que cette dynamique de la matière ne permette justement pas de mesurer exactement les données manquantes et d'expliquer ce que serait cette "énergie noire"...
    Ca montre aussi qu'on ne sait pas tout en physique. Tant mieux. On ne sera pas au chômage (enfin bon, de toute façon ce n'est pas mon métier )
    Keep it simple stupid

  12. #9
    silberic

    Re : Accélération de l'expansion

    Oui, tu as raison
    Ce n'est pas ton métier ? En tout cas, tu as des connaissances très pointues dans le domaine, à en croire tes multiples messages pertinents et tes démonstrations toujours indiscutables

  13. #10
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Accélération de l'expansion

    Je suis informaticien au Ministère de la Région Wallonne, Agriculture (paiement des primes pour la PAC).

    Mais je suis ingénieur civil en électricité de formation. Le reste, c'est la passion et la lecture de beaucoup d'articles et de bouquins
    Keep it simple stupid

  14. #11
    Gloubiscrapule

    Re : Accélération de l'expansion

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Attention, je précise que cette courbe est une modélisation. Les valeurs mesurées ne sont pas encore aussi précises (à ma connaissance). Bien que la linéarité sur une grande période soit assez précise.
    Exact. C'est un modèle d'univers avec matière + constante cosmologique. J'ai pas mis le rayonnement qui intervient avant le CMB, la courbe diminuant un peu plus vite.

    Ce qu'on mesure en général ce n'est pas H, mais les distances. Car tout comme H, les distances n'évoluent pas de la même manière en fonction des composantes de l'univers. Par exemple les distances (luminosité) des supernovae, ou la distance (angulaire) des ondes acoustiques baryoniques dans les relevés de galaxies.

    Citation Envoyé par silberic
    Ce que je trouve intéressant là-dedans, c'est que cette dynamique de la matière ne permette justement pas de mesurer exactement les données manquantes et d'expliquer ce que serait cette "énergie noire"...
    Si elle le permet. Le problème vient des limitations instrumentales, mais si on passe au delà de ces limitations et des observations, et qu'on peut faire toutes les mesures qu'on veut, alors on pourrait contraindre très précisément la nature de l'énergie noire.

    Citation Envoyé par silberic
    on a l'impression que la courbe a tendance a tendre vers un point précis...
    Oui H tend vers une constante, car dans ce cas l'univers sera dominé entièrement par la constante cosmologique.
    Quand le sage montre la lune, l'imbécile regarde le doigt...

  15. #12
    silberic

    Re : Accélération de l'expansion

    La fameuse constante cosmologique... Einstein aurait vu juste alors
    Mais avec ce graphique, elle est tout à fait mesurable ! La limite de la fonction tend vers cette constante.
    Que va-t-il se passer dans un avenir lointain ? L'accélération de l'expansion va avoir tendance à s'amenuiser lorsque H sera quasi-constant ?

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  17. #13
    silberic

    Re : Accélération de l'expansion

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Je suis informaticien au Ministère de la Région Wallonne, Agriculture (paiement des primes pour la PAC).

    Mais je suis ingénieur civil en électricité de formation. Le reste, c'est la passion et la lecture de beaucoup d'articles et de bouquins
    Félicitations alors : ) Moi je dois être un des rares profs de langue à s'intéresser à la physique et la cosmologie
    Donc, on a les même techniques pour l'astro : la lecture et la lecture... La différence, c'est que mon niveau en maths est celui d'un bac S vieux de 10 ans suivi de 5 années en fac de lettres.... autrement dit, je me retape des exos de maths pour essayer de me remettre au niveau, mais c'est pas facile.
    Enfin, je ne me décourage pas !!!!

  18. #14
    Gloubiscrapule

    Re : Accélération de l'expansion

    Citation Envoyé par silberic Voir le message
    La fameuse constante cosmologique... Einstein aurait vu juste alors
    Pas pour la même raison, mais n'empêche que cette constante intervient naturellement dans l'équation.

    Citation Envoyé par silberic Voir le message
    Mais avec ce graphique, elle est tout à fait mesurable ! La limite de la fonction tend vers cette constante.
    Oui dans 10 milliards d'années on mesure H et on saura de combien H a diminué, on pourra contraindre l'énergie sombre, mais c'est un peu long comme technique...

    Citation Envoyé par silberic Voir le message
    Que va-t-il se passer dans un avenir lointain ? L'accélération de l'expansion va avoir tendance à s'amenuiser lorsque H sera quasi-constant ?
    H constant implique une expansion exponentielle. L'accélération sera donc de plus en plus grande (exponentielle aussi).
    Quand le sage montre la lune, l'imbécile regarde le doigt...

  19. #15
    silberic

    Re : Accélération de l'expansion

    Citation Envoyé par Gloubiscrapule Voir le message

    H constant implique une expansion exponentielle. L'accélération sera donc de plus en plus grande (exponentielle aussi).
    Là ça m'échappe :

    V= H(t) D
    Si H ne varie pas, V(t) ne varie pas non plus et l'expansion va se faire à vitesse constante non ?

  20. #16
    Gloubiscrapule

    Re : Accélération de l'expansion

    Citation Envoyé par silberic Voir le message
    Si H ne varie pas, V(t) ne varie pas non plus et l'expansion va se faire à vitesse constante non ?
    Oui mais D varie puisque V n'est pas nul.
    Vu autrement: V = H D, donc D augmente, donc V augmente encore plus, donc D augmente encore plus etc etc... C'est ça l'expansion exponentielle!
    Quand le sage montre la lune, l'imbécile regarde le doigt...

  21. #17
    silberic

    Re : Accélération de l'expansion

    Merci pour ces précisions, j'ai saisi maintenant ... et c'était logique. Petit manque de réflexion de ma part, je l'admets

  22. #18
    Skyz38

    Re : Accélération de l'expansion

    Excusez ma piètre intervention, mais dans quel état se trouve l'univers là où il s'expanse et se créé? Si c'est de la matière qui se déplace, il arrivera le moment où elle se déplacera plus vite que la lumière, obligatoirement; non? Ce qui n'est pas prévu. Ou alors est-il à l'état chaud comme dans ses jeunes années?
    Sinon, dans le cas où se serait comme un ballon qui gonfle, alors l'univers est fini...

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  24. #19
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Accélération de l'expansion

    Salut,

    Citation Envoyé par Skyz38 Voir le message
    Excusez ma piètre intervention, mais dans quel état se trouve l'univers là où il s'expanse et se créé? Si c'est de la matière qui se déplace, il arrivera le moment où elle se déplacera plus vite que la lumière, obligatoirement; non? Ce qui n'est pas prévu. Ou alors est-il à l'état chaud comme dans ses jeunes années?
    Sinon, dans le cas où se serait comme un ballon qui gonfle, alors l'univers est fini...
    On ne sait pas si l'univers est fini ou infini, mais même s'il est infini on peut considérer l'expansion comme dans le cas du ballon. Une simple augmentation des distances entre tout point. Sans besoin d'un centre, d'un lieu d'apparition ou d'un déplacement de la matière. La séparation a très grande distance peut augmenter plus vite que c, mais ce n'est pas une hérésie. Tout d'abord, c'est de la relativité générale, pas de la relativité restreinte. Ensuite, en relativité générale seule les vitesses locales peuvent être définies sans ambiguïtés (dans un petit voisinage). Toute mesure en RG ne peut se concevoir que de proche en proche, par échange de signaux ou de matière, et dans un espace-temps courbe tout est contre-intuitif.
    Keep it simple stupid

  25. #20
    Skyz38

    Re : Accélération de l'expansion

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Salut,



    On ne sait pas si l'univers est fini ou infini, mais même s'il est infini on peut considérer l'expansion comme dans le cas du ballon. Une simple augmentation des distances entre tout point. Sans besoin d'un centre, d'un lieu d'apparition ou d'un déplacement de la matière. La séparation a très grande distance peut augmenter plus vite que c, mais ce n'est pas une hérésie. Tout d'abord, c'est de la relativité générale, pas de la relativité restreinte. Ensuite, en relativité générale seule les vitesses locales peuvent être définies sans ambiguïtés (dans un petit voisinage). Toute mesure en RG ne peut se concevoir que de proche en proche, par échange de signaux ou de matière, et dans un espace-temps courbe tout est contre-intuitif.

    Merci. Mais je reste quand même sur ma faim (fin)...

  26. #21
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Accélération de l'expansion

    Citation Envoyé par Skyz38 Voir le message
    Merci. Mais je reste quand même sur ma faim (fin)...
    Le mieux serait sans doute de potasser la RG pour aller plus loin. C'est une étape en tout cas. Le livre Gravitation de MTW reste un must (avec deux pistes dans le livre : une "facile", et une plus avancée. La facile ne demandant que des connaissances en algèbre, vecteurs,... L'avancée touchant à la géométrie différentielle. Le bouquin contient beaucoup de passage très "verbeux", très explicatifs,....).
    Keep it simple stupid

  27. #22
    Skyz38

    Re : Accélération de l'expansion

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Le mieux serait sans doute de potasser la RG pour aller plus loin. C'est une étape en tout cas. Le livre Gravitation de MTW reste un must (avec deux pistes dans le livre : une "facile", et une plus avancée. La facile ne demandant que des connaissances en algèbre, vecteurs,... L'avancée touchant à la géométrie différentielle. Le bouquin contient beaucoup de passage très "verbeux", très explicatifs,....).
    En fait je disais ça par rapport à l'expansion de l'univers et les déductions intuitives que l'on peut en faire, plus qu'à la RG et son aspect formel et descriptif. De toute façon je n'est pas du tout les connaissances pré-requises pour lire Gravitation. Et mes questions du premier post restent toujours sans réponses, c'est surtout ça qui me frustre. Je pensais pouvoir les trouver ici, au moins pour l'une d'entre elles.
    Dernière modification par Skyz38 ; 17/11/2011 à 19h13.

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