Vitesse d'expansion

[Thioclou]

On peut faire de la thermodynamique localement, et s'intéresser à un bilan d'énergie sur un volume donné d'Univers, isolé par la pensée.

Ici, il n'y a même pas besoin de faire ça : la conservation de l'énergie prend en relativité générale une forme un peu différente de celle de la thermo classique, et donne directement des informations sur la façon dont l'Univers s'expand. Ceci est particulièrement simple si l'on suppose que l'Univers est homogène et isotrope à grande échelle,
et on obtient un résultat qui peut s'énoncer simplement, même dans le langage de la thermo usuelle (petit miracle). Tout se passe comme si l'expansion était adiabatique, et on peut retrouver les résultats de la RG en supposant que tout volume en train de s'expandre le fait sans échanger de chaleur avec les autres, mais en recevant ou donnant du travail (-p dV), où p est la pression du fluide contenu dans le volume considéré.

Je ne comprend pas pourquoi on admet que l'expansion de l'Univers est adiabatique.
Si on s'interesse à l'univers observable qui est une partie de l'Univers, ce domaine est en expansion; et lors de cette expansion, il y a des échanges de chaleur avec le domaine extérieur, en particulier sous forme d'ondes électromagnétique s.
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[Gilgamesh]

Je ne comprend pas pourquoi on admet que l'expansion de l'Univers est adiabatique.
Si on s'interesse à l'univers observable qui est une partie de l'Univers, ce domaine est en expansion; et lors de cette expansion, il y a des échanges de chaleur avec le domaine extérieur, en particulier sous forme d'ondes électromagnétique s.

oui mais ça reste alors un phénomène de surface les échanges d'énergie se faisant a c au maximum, ce qui est lent considéré l'échelle du phénomène. Et de toutes les façon, si l'Univers est partout pareil, observable ou non, chaque partie reçoit autant qu'elle donne et donc ça reste, au bilan, equivallent au cas adiabatique.

Et puis enfin ça ne change rien, dans toutes les hypothèses sur les calculs que l'on fait actuellement sur le passé de l'Univers observable. Si, sans qu'on le sache, une quantité mirobolante d'énergie c'est introduite récemment dans les confins de l'Univers observable, ces effets sont inobservables, sans aucun effet retroactif sur cette partie de l'Univers.

a+

[deep_turtle]

Si on s'interesse à l'univers observable qui est une partie de l'Univers, ce domaine est en expansion; et lors de cette expansion, il y a des échanges de chaleur avec le domaine extérieur, en particulier sous forme d'ondes électromagnétiques.

Certes, mais il n'y a aucune raison pour que l'énergie envoyée vers les régions voisines soit plus ou moins importante que celle reçue de ces mêmes régions. Dans un Univers homogène, le bilan d'échange est nul.

[Thioclou]

Certes, mais il n'y a aucune raison pour que l'énergie envoyée vers les régions voisines soit plus ou moins importante que celle reçue de ces mêmes régions. Dans un Univers homogène, le bilan d'échange est nul.

Le bilan d'echange est en effet nul dans un univers parfaitement homogène, mais est-on certain de la véracité de cette hypothèse?

[deep_turtle]

Non. C'est le principe cosmologique, un a priori de symétrie comme on le fait dans d'autres domaines de la physique. Il se trouve qu'on peut quand même vérifier cette hypothèse en observant la distribution de matière à grande échelle ou le rayonnement de fond cosmologique. Résultat : oui ça marche.

Mais encore une fois, la cosmologie n'est pas basée sur cette hypothèse d'adiabaticité. C'est une manière "classique" de reformuler ce que la relativité nous dit de la conservation de l'énergie.

[invite0e4ceef6]

ça dépend. La réponse simple est OUI, si l'on en croit la loi de Hubble.

Or cette loi (v=Hr) n'est qu'un approximation d'une loi plus complexe, dans un régime ou les objets ne sont pas trop éloignés (à des décalages vers le rouge inférieurs à 0.2-0.3) mais pas trop proches non plus...

De plus, le terme "vitesse" de l'expansion est très malencontreux. L'expansion n'est pas décrite par une vitesse mais par un taux (le paramètre de Hubble H qui décrit cette expansion a la dimension de l'inverse d'un temps, pas d'une vitesse).

salut deep

est-ce que ce taux d'expension(accélération) est exprimable en g??? cela a t-il un sens, de parler d'un effet g du a cette accélération progréssive de l'univers??
ce taux est-il constant, ou continu-t-il de croitre??

merci d'avance pour tes réponses...

[deep_turtle]

non, l'expansion de l'Univers s'exprime par un taux, ça a l'inverse d'un temps, comme unité, alors qu'une accélération (des g) c'est des m/s². Il ne faut pas croire que l'expansion te donne une impression de vitesse, et que l'accélération de l'expansion te colle à ton siège. Tu ne ressens absolument rien, contrairement aux g que tu te prends quand tu vas en cours en jet... (ah non ? ah bon... ).

[invite0e4ceef6]

et deep, j'ai une blague, tu est sur qu'en ce moment tu n'est pas collé a ta chaise, ou a ton fauteuil

je savais que cela te ferais rire...

[Thioclou]

Non. C'est le principe cosmologique, un a priori de symétrie comme on le fait dans d'autres domaines de la physique. Il se trouve qu'on peut quand même vérifier cette hypothèse en observant la distribution de matière à grande échelle ou le rayonnement de fond cosmologique. Résultat : oui ça marche.

Mais encore une fois, la cosmologie n'est pas basée sur cette hypothèse d'adiabaticité. C'est une manière "classique" de reformuler ce que la relativité nous dit de la conservation de l'énergie.

Effectivement, dans notre univers observable, on admet une homogénéîté à grande échelle qui n'empêche pas l'existence d'inhomogénéïtés locales dans le rayonnement du fond cosmique par exemple, nécessaires pour expliquer la formation des premières galaxies, le regroupement des galaxies en amas, la répartition filandreuse des galaxies..
Les planètes, étoiles, trous noirs sont des inhomgénéïtés locales pour notre univers observable.

De même, notre univers observable et son environnement sont peut-être une infime partie de l'Univers, lui aussi homogène à grande échelle; et notre univers observable constitue peut-être une inhomogénéïté locale de l'Univers.

[deep_turtle]

En effet. Mais la cosmologie ne prétend pas non plus nous dire ce qui se passe hors de notre Univers observable. Si le principe cosmologique s'applique à notre Univers observable c'est suffisant.

Sauf si les portions d'Univers voisines sont si différentes qu'elles influencent la cosmologie dans le nôtre, comme cela a été proposé (puis démoli, puis reproposé, puis redémoli...) ! Auquel cas tes remarques sont justifiées Thioclou.