L’espace et le temps, dans un champ gravitationnel colossal.

[invite875434567890]

Bonjour à tous.
D’après la relativité générale, le temps et l’espace varient suivant le référentiel. Par exemple, le temps est plus court sur le soleil que sur la terre, car le soleil est un astre plus massif. Idem pour l’espace, il se comprime auprès d’un trou noir.
On peut donc imaginer, à l’origine, une singularité comprenant tout ce qui est compris dans l’univers dans un point pas plus grand qu’une tête d’épingle. Le temps serait figé et l’espace comprimé à cette singularité.
Le temps et l’espace se seraient formé après le big bang . Est ce que l’on peut considéré scientifiquement, que si tout l’univers avant le big bang était réduit à une tête d’épingle, le temps et l’espace existaient, mais étaient comprimé (temps figé, espace nul) ?
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[Zefram Cochrane]

Bonjour et bienvenue

Je pense qu'il faut prendre la définition mathématique du mot singularité:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Singula...C3%A9matiques)

Dans ta perception de la singularité, la tête d'épingle, dire que l'espace et le temps coexistent sans dimension est un non-sens physique car si c'était le cas, il serait impossible de le savoir.

Dans la nature il n'y a pas l'espace d'un coté et le temps de l'autre, il y a l'espace-temps à quatre dimensions dans lesquelles nos notions de distances et de durées sont intriqués.

Je cite Ar Soner de PNFR au sujet de l'entropie et qui donne tout son sens à l'espace-temps, je trouve, et à nos problèmes de perception de cet espace-temps.

Ce qui est amusant au passage, puisque l'entropie de l'univers (et de toute chose existant dans l'univers, par voie de conséquence) est en croissance perpétuelle depuis la création de celui-ci... Et que justement, c'est cet accroissement de l'entropie qui permettrait de donner un sens et une direction à la « flèche du temps », selon beaucoup de physiciens.

L'univers, comme tout le monde le sait, est en expansion depuis sa création ; sa taille augmente sans cesse, les astres s'écartent les uns des autres... alors que si l'on se fie à l'hypothèse du Big Bang, à son origine, il était un point de matière extrêmement condensée et ordonnée. De la même façon, la matière n'est pas éternelle, elle se dégrade et se corrode davantage à chaque instant de son existence ; la matière organique vieillit puis se décompose ; cela prend plus de temps pour les métaux, mais eux aussi finissent par s'oxyder, s'effriter et tomber en poussière...

Tout l'univers évolue dans ce même sens, celui d'une dégradation irréversible et d'une augmentation du désordre. On ne naît pas vieux pour rajeunir tout au long de sa vie, non, on naît tout beau et tout neuf, avec un organisme en pleine santé, et l'état de celui-ci ne fait globalement que décliner au cours du temps.
De fait, finalement, le temps n'a pas de vraie existence en tant que tel ; c'est juste une conception humaine destinée à quantifier de façon plus précise et compréhensible cette lente et inexorable augmentation de l'entropie.

Cordialement,
Zefram

[Gilgamesh]

En imaginant les deux nullités ("temps figé, espace nul") il est évident que rien ne se passe, or il s'est passé quelque chose. Donc c'est pas ça.

La physique a ceci de rigolote que les aimables poncifs de la métaphysique se fracassent sur les faits comme des vagues sur la grève. Peu importe les conclusions définitives que la logique pourrait trouver nécessaire : si ça ne donne pas notre monde physique c'est que cette logique est mal conduite ou avec de mauvais concepts et qu'il faut trouver autre chose.

Toutes les extensions de la Relativité Générale et du Modèle Standard visent à restituer un aspect dynamique à l'espace temps à une échelle minimale, en relation avec son contenu (le vide). On change de concept d'espace temps, on le relie avec son contenu pour le rendre réactif et on ne change pas de logique, c'est en gros la piste actuelle.

a+

[Zefram Cochrane]

Rassures moi Gilgamesh,
Ai-je raconté n'importe quoi au petit nouveau?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite875434567890]

Bonjour déjà merci pour vos réponses.
A vrai dire le concept du temps qui n’existe pas, tout ne serait qu’entropie, désordre, ayant une orientation, il va falloir que j’y réfléchisse un peu. Sur le coup j’ai un peu de mal à le digérer, mais pourquoi pas ?
J’aurai du formuler un espace non nul mais infiniment petit et un temps pratiquement figé car sinon effectivement scientifiquement cela n’a pas de sens.
Est ce que si l’on se réfère à une tête d’épingle contenant tout l’univers, est ce que l’on peut considérer scientifiquement une espace infiniment petit et un temps pratiquement figé comme possible ?

[Gilgamesh]

Rassures moi Gilgamesh,
Ai-je raconté n'importe quoi au petit nouveau?

Non, non, mais je pense que ça méritait un autre éclairage, plus intuitif.

[Gilgamesh]

J’aurai du formuler un espace non nul mais infiniment petit et un temps pratiquement figé car sinon effectivement scientifiquement cela n’a pas de sens.
Est ce que si l’on se réfère à une tête d’épingle contenant tout l’univers, est ce que l’on peut considérer scientifiquement une espace infiniment petit et un temps pratiquement figé comme possible ?

Un espace de volume "planckien" (qqchose de l'ordre de 10^-106 m³) c'est physiquement concevable. C'est très petit mais pas infiniment petit. Un temps propre (c'est à dire mesuré à l'intérieur du référentiel local au repos) figé non, ça n'a pas de sens.

a+

[invite875434567890]

Si cet espace "Planckien " peut exister avant le big bang , la physique associe à notre univers un espace /temps . Peut-on associer une notion de temps à un espace infiniment petit ou existe des forces gravitationnelles phénoménales ?

[Gilgamesh]

Si cet espace "Planckien " peut exister avant le big bang , la physique associe à notre univers un espace /temps . Peut-on associer une notion de temps à un espace infiniment petit ou existe des forces gravitationnelles phénoménales ?

Ben oui, et on voit mal comment faire autrement, en fait.

Et parlant de l'espace, j'ai bien dis "très petit" et non infiniment petit.

[invite875434567890]

Ok merci pour vos réponses. J’avais lu que les lois de la relativité générale ne s’appliquaient pas avant le big-bang. Il est supposé que le temps tout comme l’espace n’existait pas. Cette loi indique que l’espace et le temps se courbent, se referment, dans un champ gravitationnel intense. Si tout ce qui constitue notre univers était réduit à une tête d’épingle, peut-on émettre scientifiquement la supposition que l’espace y était réduit et enfermé à cette tête d’épingle et le temps ne s’y écoulait presque pas ?

[papy-alain]

Ok merci pour vos réponses. J’avais lu que les lois de la relativité générale ne s’appliquaient pas avant le big-bang. Il est supposé que le temps tout comme l’espace n’existait pas. Cette loi indique que l’espace et le temps se courbent, se referment, dans un champ gravitationnel intense. Si tout ce qui constitue notre univers était réduit à une tête d’épingle, peut-on émettre scientifiquement la supposition que l’espace y était réduit et enfermé à cette tête d’épingle et le temps ne s’y écoulait presque pas ?

Il est inutile de chercher à savoir ce qui s'appliquait avant le début du big bang, car on n'a aucun moyen de le savoir. Si l'univers, à une certaine époque, était contenu dans un espace inférieur à l'espace de Planck (beaucoup plus petit qu'une tête d'épingle), alors aucune loi physique connue ne s'y applique, c'est justement la définition même d'une singularité. Par ailleurs, rien ne prouve que l'univers a réellement eu cette taille. Il s'agit en fait d'une extrapolation qui fait remonter la théorie de l'instant zéro 380.000 ans avant ce qui est physiquement vérifiable, mais la réalité de cette théorie n'est pas prouvée, même si elle est admise par une majorité d'astrophysiciens.

[invite6c093f92]

Bonjour,

Il s'agit en fait d'une extrapolation qui fait remonter la théorie de l'instant zéro 380.000 ans avant ce qui est physiquement vérifiable, mais la réalité de cette théorie n'est pas prouvée, même si elle est admise par une majorité d'astrophysiciens.

Une extrapolation......? J'aimerais en etre certain....la nucléosynthèse, vérifiée dans les accelerateurs, par exemple ne fait-elle pas partie intégrante de la théorie?
Cordialement,

[Gilgamesh]

Ok merci pour vos réponses. J’avais lu que les lois de la relativité générale ne s’appliquaient pas avant le big-bang.Il est supposé que le temps tout comme l’espace n’existait pas.

On trouve diverses options théoriques dont une où le temps et l'espace forment une entité encore indifférenciée (ce qui est déjà un peu le cas en Relativité Générale dans le mesure où on dispose de plus d'une options sur une 4-variété pour choisir l'axe temporel), mais dire que le temps et l'espace n'existaient pas (du tout) est abusif à mon sens et mène à cette fausse idée d'univers figé.

Cette loi indique que l’espace et le temps se courbent, se referment, dans un champ gravitationnel intense. Si tout ce qui constitue notre univers était réduit à une tête d’épingle, peut-on émettre scientifiquement la supposition que l’espace y était réduit et enfermé à cette tête d’épingle et le temps ne s’y écoulait presque pas ?

Je ne viens pas de te répondre deux fois de suite à cette interrogation ?

a+

[papy-alain]

Bonjour,

Une extrapolation......? J'aimerais en etre certain....la nucléosynthèse, vérifiée dans les accelerateurs, par exemple ne fait-elle pas partie intégrante de la théorie?
Cordialement,

Tu déplaces le problème. Bien sûr que le processus de nucléosynthèse est vérifié. Mais la nucléosynthèse primordiale s'est elle réellement produite au moment où le modèle standard le prévoit ? On n'a, hélas, aucun moyen de le savoir. Ce modèle est vérifié par l'observation pour la période postérieure à 380.000 ans après le supposé instant zéro. Pour ce qui précède, on en est réduits à des hypothèses. Je ne dis pas qu'elles sont erronées, mais bien qu'elles sont pratiquement invérifiables.

[invite6c093f92]

Re,

Je ne dis pas qu'elles sont erronées, mais bien qu'elles sont pratiquement invérifiables.

Je pensais que Les populations respectives d' hydrogène et d'hélium qui sont observées constituaient le second fossile( le premier étant bien sur le CMB) permettant d'aller plus près du BB, non?, et que c'est une physique solidement établi qui permet d'affirmer que l'Univers a atteint la température d'un milliard de degré.Pour moi c'est différent que de parler éventuellement de fossile neutrinique ou d'onde gravitationnelles, qui sont pour le moment des arguments un peu moins solides, c'est pourquoi j'aimerais en etre certain...
Crodialement,

[Gilgamesh]

Tu déplaces le problème. Bien sûr que le processus de nucléosynthèse est vérifié. Mais la nucléosynthèse primordiale s'est elle réellement produite au moment où le modèle standard le prévoit ? On n'a, hélas, aucun moyen de le savoir. Ce modèle est vérifié par l'observation pour la période postérieure à 380.000 ans après le supposé instant zéro. Pour ce qui précède, on en est réduits à des hypothèses. Je ne dis pas qu'elles sont erronées, mais bien qu'elles sont pratiquement invérifiables.

Comme relevé par didier, le modèle de nucléosynthèse est vérifiable par la mesure de l'abondances des éléments légers (He4, He3, Li, Be). Donc non, on n'en est pas réduit à de simples hypothèses, on dispose d'observables solides pour étayer le modèle.

a+

[inviteccac9361]

Bonjour,

Comme relevé par didier, le modèle de nucléosynthèse est vérifiable par la mesure de l'abondances des éléments légers (He4, He3, Li, Be). Donc non, on n'en est pas réduit à de simples hypothèses, on dispose d'observables solides pour étayer le modèle.

a+

Pour confirmer, le modèle est en accord avec les observations provenant de plusieurs sources.

La nucléosynthèse primordiale des éléments légers (H, D, 3He, 4He et 7Li) constitue, aux côtés de l’expansion de l’univers et du rayonnement cosmologique fossile à 2.7 K (CMB), l’un des piliers de la théorie du Big Bang standard.
Elle fut pendant longtemps la seule méthode d’évaluation de la densité baryonique Wbh2 de l’Univers en comparant les abondances observées des éléments légers à ceux prédits par le modèle.

Toutefois, ce paramètre cosmologique très important est déterminé actuellement de façon indépendante et avec plus de précision (meilleure que 4%) grâce à l’analyse des anisotropies du fond cosmologique observé par la mission satellite WMAP.

La comparaison des résultats de WMAP et des calculs permet de déterminer avec plus de précision les abondances primordiales des éléments légers et de tester ainsi le modèle du BBN (Big Bang Nucleosynthesis) [1].

Et même avec des abondances primordiales s’étendant sur neuf ordres de grandeur pour les différents isotopes (voir figure 1), l’accord entre les calculs et les observations est bon pour l’hélium, excellent pour le deutérium et dans l’ordre d’un facteur trois pour le 7Li .

http://ipnweb.in2p3.fr/~structure/nucleoprim.html