Expansion et additivité des vitesses relativistes

[Mailou75]

Bonjour,

Une question me tracasse : comment fonctionne l'additivité des vitesses relativistes lorsque l'on parle d'expansion ?
Ex : Une galaxie (B) s'éloigne de moi (A) à 0,5c, et une autre (C) à 0,5c dans la direction opposée.

Que faut-il en conclure :
Que B voit C s'éloigner à v=2x0,5c=c ? addition classique ...
Ou comme nous le dit la formule d'additivité des vitesses, que leur vitesse relative est de 0,8c ?

Si on utilise l'additivité relativiste, alors on se rend compte que même deux galaxies qui s'écarteraient de moi à 0,9c
n'auraient jamais entre elles de vitesse plus grande que 0,9999...c

Merci d'avance
Mailou
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[Gloubiscrapule]

C'est une addition classique.

Loi de Hubble: v=Hd

Les distances s'ajoutent, donc en vertu de la loi de Hubble les vitesses aussi s'ajoutent.

[Mailou75]

C'est une addition classique.

Loi de Hubble: v=Hd

Les distances s'ajoutent, donc en vertu de la loi de Hubble les vitesses aussi s'ajoutent.

Salut et merci,

Dois-je en conclure que si je vois deux galaxies s'éloigner à 0,49c de moi , elles se voient mutuellement s'éloigner à 0.98c?
Et que si je les vois s'éloigner à 0,51c, elles ne se voient pas (1,02c)?

Mailou

[papy-alain]

Salut et merci,

Dois-je en conclure que si je vois deux galaxies s'éloigner à 0,49c de moi , elles se voient mutuellement s'éloigner à 0.98c?
Et que si je les vois s'éloigner à 0,51c, elles ne se voient pas (1,02c)?

Mailou

En fait, ça dépend s'il s'agit d'une vitesse propre ou d'une vitesse d'éloignement résultant de l'expansion. Si cela résulte de l'expansion, comme l'a dit Gloubi, les vitesses s'additionnent. Sinon, on retombe dans les calculs habituels de la RR.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Mailou75]

En fait, ça dépend s'il s'agit d'une vitesse propre ou d'une vitesse d'éloignement résultant de l'expansion. Si cela résulte de l'expansion, comme l'a dit Gloubi, les vitesses s'additionnent. Sinon, on retombe dans les calculs habituels de la RR.

salut, je ne parle que des vitesses dues a l'expansion.
Je suppose donc que si je vois B et C à 0,51c elles ne se sont jamais vues et ne de verront jamais ?

[GillesH38a]

non la loi linéaire n'est valable que pour les distances proches, et donc les petites vitesses. Pour les grands "éloignements", la notion même de distance perd de son sens, et donc la notion de vitesse aussi (en fait la loi linéaire suppose que la variation de rayon de l'Univers est très petite pendant le temps de trajet de parcours de la lumière, ce qui n'est plus vrai pour les galaxies lointaines). La manière la plus simple de décrire le décalage vers le rouge, ce n'est pas par l'effet Doppler habituel, mais en disant que la longueur d'onde suit l'expansion de l'Univers et que donc le rapport des longueurs d'onde est égal au rapport des rayons de l'Univers entre la réception du photon et son émission. Ca ça reste vrai quelque soit le décalage.

[invite87654323]

Bonjour,

Je viens de lire tous vos messages avec beaucoup d'attention.
Je me pose beaucoup de questions depuis longtemps et j'aboutis toujours aux mêmes contradictions.
Une chose m'échappe en particulier, et c'est assez grave car cela semble être en contradiction avec la relativité qui stipule qu'il n'existe pas de référentiel privilégié.
Voilà le problème :
A l'Est j'observe une galaxie me fuyant à une vitesse proche de C
A l'Ouest j'observe aussi une galaxie me fuyant à une vitesse proche de C

Ces deux galaxies n'ont aucun moyen de communiquer entre elles oui ou non ?

Pourtant, si c'est non, moi qui les voit toutes les deux, je peux transmettre le signal lumineux de l'une et le transmettre à l'autre, et d'ailleurs quelle différence y a t il entre le photon que je reçois de l'une et celui que j'envoie à l'autre, ce peut être le même car ils vont bien tous les deux à la même vitesse C non ?
Si ce n'est pas le cas, il y aurait un endroit précis dans l'univers ou le photon finirait par atteindre 0 en vitesse ce qui n'a pas de sens (ou un photon d'énergie nulle à un endroit trop éloigné, un photon qui disparait ?)

Donc en résumant, si à n'importe quel endroit de l'univers la vitesse des photons est toujours mesurée égale à C, rien ne diffère de ce photon émis de très loin avec un photon émis depuis le lieu d'observation, donc, il n'y a pas de rupture de lien de causalité, car de fil en aiguille, le photon est toujours capable d'aller à l'infini ?

Je ne sais pas si ma question est bien poséé.

Il y a encore un truc qui me tarabuste et qui semble contredire la relativité, mais d'abord, j'aimerais savoir ce que vous en pensez.
merci.

[Mailou75]

Salut et merci,

non la loi linéaire n'est valable que pour les distances proches, et donc les petites vitesses. Pour les grands "éloignements", la notion même de distance perd de son sens, et donc la notion de vitesse aussi (en fait la loi linéaire suppose que la variation de rayon de l'Univers est très petite pendant le temps de trajet de parcours de la lumière, ce qui n'est plus vrai pour les galaxies lointaines). La manière la plus simple de décrire le décalage vers le rouge, ce n'est pas par l'effet Doppler habituel, mais en disant que la longueur d'onde suit l'expansion de l'Univers et que donc le rapport des longueurs d'onde est égal au rapport des rayons de l'Univers entre la réception du photon et son émission. Ca ça reste vrai quelque soit le décalage.

Puis je considérer ce calcul comme juste ?
http://www.lacosmo.com/horizon.fr.html

J'aurais plusieurs questions du coup :

Dans un tel modèle, l'addition des vitesses relatives s'obtient-elle simplement en additionnant les distances angulaires ? (Xab + Xbc = Xac )

Pour l'application numérique... y'a t-il une équivalence de désignation entre : Découplage, CMB et z=1089 ?
Cad les premières lueurs que je reçois correspondent à un âge de 380000ans et un univers 1100 fois plus petit ?
Ce chiffre semble dérisoire, s'il s'agit bien de obs/o

Ne pourrait-on pas éviter d'introduire un horizon mobile ?
Éviter de considérer que l'horizon recule et accède à des zones qui ont été déconnectées par l'inflation initiale...
Ce qui oblige à décrire un rayon R d'univers "maximum" avant contraction etc... ça devient hasardeux car a=f(t), et Rmax sont "mal connus"
Bref ne serait -il pas plus simple de s'arrêter à l'équation (12) : "l'observateur voit tout l'univers" (a constant, "horizon" à ) et d’introduire la variable d'age
Cad toute matière située à une distance angulaire (eq 0.9999c) ne peut être vue (aujourd'hui) plus vieille que 380000ans (du fait de son z? de Lorentz?)
Un ratio du genre 0.01% de l'univers total non visible car "trop jeune", les objets les plus éloignés "naissant" en un temps infini
Ainsi personne n'est jamais déconnecté et surtout il n'y a rien "autour" !!!

A l'Est j'observe une galaxie me fuyant à une vitesse proche de C
A l'Ouest j'observe aussi une galaxie me fuyant à une vitesse proche de C
Ces deux galaxies n'ont aucun moyen de communiquer entre elles oui ou non ?
Pourtant, si c'est non, moi qui les voit toutes les deux, je peux transmettre le signal lumineux de l'une et le transmettre à l'autre, et d'ailleurs quelle différence y a t il entre le photon que je reçois de l'une et celui que j'envoie à l'autre, ce peut être le même car ils vont bien tous les deux à la même vitesse C non ?

Très bonne question

Merci d'avance pour vos réponses
Mailou

[phys4]

Voilà le problème :
A l'Est j'observe une galaxie me fuyant à une vitesse proche de C
A l'Ouest j'observe aussi une galaxie me fuyant à une vitesse proche de C

Ces deux galaxies n'ont aucun moyen de communiquer entre elles oui ou non ?

Pourtant, si c'est non, moi qui les voit toutes les deux, je peux transmettre le signal lumineux de l'une et le transmettre à l'autre, et d'ailleurs quelle différence y a t il entre le photon que je reçois de l'une et celui que j'envoie à l'autre, ce peut être le même car ils vont bien tous les deux à la même vitesse C non ?
Si ce n'est pas le cas, il y aurait un endroit précis dans l'univers ou le photon finirait par atteindre 0 en vitesse ce qui n'a pas de sens (ou un photon d'énergie nulle à un endroit trop éloigné, un photon qui disparait ?)

Donc en résumant, si à n'importe quel endroit de l'univers la vitesse des photons est toujours mesurée égale à C, rien ne diffère de ce photon émis de très loin avec un photon émis depuis le lieu d'observation, donc, il n'y a pas de rupture de lien de causalité, car de fil en aiguille, le photon est toujours capable d'aller à l'infini ?

Il y a encore un truc qui me tarabuste et qui semble contredire la relativité, mais d'abord, j'aimerais savoir ce que vous en pensez.
merci.

Les questions sont très bien posées et les réponses de Mailou excellentes. Il faut savoir qu'il y a une discorde entre les astrophysiciens sut l'interprétation :

Certains ont défini une relation de covariance entre les galaxies qui compare les situations de deux galaxies de même age par rapport au Bigbang.
La définition de la vitesse entre ces deux événements (qui ne se voient pas) nous donne une vitesse supérieure à la lumière.

D'autre refusent cette définition et donnent les relations entre galaxies en suivant les rayons lumineux, dans ces conditions il faut utiliser la composition des vitesses relativiste et vous n'obtenez jamais une vitesse supérieure à c. Evidemment les galaxies se voient mutuellement d'age différent.

Vos deux galaxies opposées peuvent se voir, mais pas comme vous les voyez vous-même, puisque le temps de trajet entre elles sera doublé.

Je suis d'accord avec les chiffres de Mailou dont l'approche est excellente.

[Gloubiscrapule]

non la loi linéaire n'est valable que pour les distances proches, et donc les petites vitesses. Pour les grands "éloignements", la notion même de distance perd de son sens

La loi linéaire est toujours valable avec la distance instantanée. Même si on ne la mesure jamais directement on peut toujours la retrouver. Quand on dit que l'univers observable a un rayon de 47 GAL aujourd'hui c'est une distance instantanée.

Puis je considérer ce calcul comme juste ?

Oui pour un univers poussière fermé, autrement dit que de la matière dont la densité est supérieure à la densité critique.

Cad les premières lueurs que je reçois correspondent à un âge de 380000ans et un univers 1100 fois plus petit ?

Oui dans le modèle d'univers actuel.

D'autre refusent cette définition et donnent les relations entre galaxies en suivant les rayons lumineux, dans ces conditions il faut utiliser la composition des vitesses relativiste et vous n'obtenez jamais une vitesse supérieure à c. Evidemment les galaxies se voient mutuellement d'age différent.

Ha bon? j'ai jamais entendu parler de ça...

[invite87654323]

Bonjour,

Donc si je comprends bien, les explications sur ce problème sont divisées entre les physiciens.
Certains appliquent l'addition classique des vitesses (dans ce cas, 2 galaxies peuvent se fuir plus vite que C et ne se voient pas), et d'autres appliquent la composition relativiste des vitesses.

Il est vrai que la première hypothèse mène à des contradictions insolubles.

1- L'explosion primordiale pourrait propulser de la matière plus vite que C, ce qu'interdit la relativité car la matière aurait une énergie infinie, ce qui est impossible.Pourquoi le big bang saurait il faire ce que nous ne savons pas faire dans nos accélérateurs (v<c)
2-On compare l'espace à un élastique dans lequel se propage des ondes (éther), donc un référentiel privilégié, ce qu'interdit aussi la relativité.

Ceci rejoint mon autre question :

3-La relativité restreinte stipule qu'il n'existe pas de référentiel privilégié, et que l'on décrit ce qui se passe entre deux corps en mouvement relatif.La vitesse relative ne saurait dépasser C.
Pourtant, si une fusée est projetée dans l'espace à 0,9 C, et quelle va très très loin vers un amas de galaxies, grâce à l'expansion, il va arriver un moment où elle va dépasser C, et la relativité ne sera plus vraie.
D'un autre côté, si on fait intervenir la dilatation de l'espace, on prend en considération un référentiel privilégié et un éther, et alors la relativité n'est plus vraie non plus, alors c'est quoi qui est vrai ?

4-Autre problème, avec les jumeaux de langevin (j'ai posé la question à une prof de Physique,et elle n'a pas su me répondre !!!)

1er cas : le jumeau projeté à 0.9 C reste dans notre galaxie, on sait calculer son âge au retour à la date t mesurée sur terre.

2ème cas : le jumeau projeté à 0,9 C va si loin que porté par l'expansion il dépasse C par rapport à la Terre (pas trop pour qu'il puisse revenir) fait demi tour et revient sur Terre à la même date t mesurée sur terre.

Question : si on compare ces deux cas, les deux jumeaux qui voyagent ont ils le même âge, ou celui qui voyage plus vite que C (les physiciens de la relativité deviennent fous !) est il plus jeune, plus vieux ?

5-Comment distinguer une vitesse propre d'une vitesse apparente, dans un univers dont la relativité interdit l'utilisation d'un référentiel privilégié et d'un éther absolu ?

Si quelqu'un y comprend quelque chose, moi je n'y comprends plus rien mais ce sujet est passionnant !!!

[Gloubiscrapule]

Certains appliquent l'addition classique des vitesses (dans ce cas, 2 galaxies peuvent se fuir plus vite que C et ne se voient pas), et d'autres appliquent la composition relativiste des vitesses.

A ma connaissance personne n'applique la composition relativiste. L'expansion n'est pas un mouvement local dans l'espace, pour lequel la limite est donnée par c mais un mouvement global de l'espace.

1- L'explosion primordiale pourrait propulser de la matière plus vite que C, ce qu'interdit la relativité car la matière aurait une énergie infinie, ce qui est impossible.Pourquoi le big bang saurait il faire ce que nous ne savons pas faire dans nos accélérateurs (v<c)

Il n'y a pas d'explosion initiale. La matière n'a jamais été projeté c'est simplement l'espace qui se dilate, entraînant la matière avec elle mais la matière ne se déplace pas dans l'espace.

2-On compare l'espace à un élastique dans lequel se propage des ondes (éther), donc un référentiel privilégié, ce qu'interdit aussi la relativité.

Je ne sais pas de qui tu parles par "on". L'éther n'existe pas, mais il y a des ondes qui se déplacent dans l'espace quand même, la lumière, les ondes gravitationnelles etc... Sauf que la vitesse de ces ondes ne dépend plus du référentiel, elle est toujours la même pour tout le monde, mesurée localement.

Pourtant, si une fusée est projetée dans l'espace à 0,9 C, et quelle va très très loin vers un amas de galaxies, grâce à l'expansion, il va arriver un moment où elle va dépasser C, et la relativité ne sera plus vraie.
D'un autre côté, si on fait intervenir la dilatation de l'espace, on prend en considération un référentiel privilégié et un éther, et alors la relativité n'est plus vraie non plus, alors c'est quoi qui est vrai ?

Si la fusée s'en va suffisamment loin pour que l'expansion l'entraîne plus rapidement que c par rapport à nous, la relativité est toujours vrai, la fusée va moins vite que c localement par rapport à l'espace, mais l'espace l'éloigne de nous aussi ce qui fait que sa vitesse peut dépasser c sans contredire la relativité.
C'est comme si tu mets Usain Bolt sur un tapis roulant. Personne ne peut aller plus vite qu'Usain Bolt pourtant si je court sur un tapis roulant je vais plus vite que lui, même si ma vitesse par rapport au tapis est plus petite.

Question : si on compare ces deux cas, les deux jumeaux qui voyagent ont ils le même âge, ou celui qui voyage plus vite que C (les physiciens de la relativité deviennent fous !) est il plus jeune, plus vieux ?

Faudrait faire le calcul. Difficile de répondre comme ça...

5-Comment distinguer une vitesse propre d'une vitesse apparente, dans un univers dont la relativité interdit l'utilisation d'un référentiel privilégié et d'un éther absolu ?

Il n'y a que des vitesses relatives, hormis la vitesse de la lumière.

[GillesH38a]

La loi linéaire est toujours valable avec la distance instantanée. Même si on ne la mesure jamais directement on peut toujours la retrouver. Quand on dit que l'univers observable a un rayon de 47 GAL aujourd'hui c'est une distance instantanée.

ben non, puisque la "vitesse" mesurée par effet Doppler dépend en réalité de toute l'histoire de l'expansion entre le moment où le photon a été émis et celui où il a été reçu, alors que la "distance" instantanée dont tu parles ne dépend que de la taille de l'Univers actuel. Il ne peut certainement pas y avoir un rapport constant entre les deux indépendant de la physique de l'expansion (par exemple la présence d'une constante cosmologique change le résultat). La "constante" de Hubble n'est que le taux d'expansion actuel (et ce n'est pas du tout une constante en fait !)

Il n'y a pas de "divergence" dans l'interprétation, les problèmes viennent juste comme je disais qu'une distance ne peut pas être définie de manière univoque dans une métrique dépendant du temps, et donc une "vitesse" non plus - c'est juste les relations linéaires valables sur des petites distances qui posent problème quand elles sont extrapolées trop loin.

[phys4]

1- L'explosion primordiale pourrait propulser de la matière plus vite que C, ce qu'interdit la relativité car la matière aurait une énergie infinie, ce qui est impossible.Pourquoi le big bang saurait il faire ce que nous ne savons pas faire dans nos accélérateurs (v<c)
2-On compare l'espace à un élastique dans lequel se propage des ondes (éther), donc un référentiel privilégié, ce qu'interdit aussi la relativité.

Lorsque l'on suit la matière où les rayons lumineux dans le repère local, la vitesse n'est jamais supérieure à c. La vitesse entre points covariants (au sens astrophysique) n'est pas une vitesse observable.
La comparaison à un élastique doit se faire sur l'espace temps, et tous les événements de cet espace sont équivalents, il n'y a donc pas de repère privilégié.

3-La relativité restreinte stipule qu'il n'existe pas de référentiel privilégié, et que l'on décrit ce qui se passe entre deux corps en mouvement relatif.La vitesse relative ne saurait dépasser C.
Pourtant, si une fusée est projetée dans l'espace à 0,9 C, et quelle va très très loin vers un amas de galaxies, grâce à l'expansion, il va arriver un moment où elle va dépasser C, et la relativité ne sera plus vraie.

L'observateur terrestre qui suit la fusée ne la verra jamais aller plus vite que c. Ne pas oublier que la théorie qui définit une vitesse entre événements plus grande que c, considère des événements qui ne se voient pas, c'est à dire entre lesquels il n'est pas possible de tracer un rayon lumineux.

1er cas : le jumeau projeté à 0.9 C reste dans notre galaxie, on sait calculer son âge au retour à la date t mesurée sur terre.

2ème cas : le jumeau projeté à 0,9 C va si loin que porté par l'expansion il dépasse C par rapport à la Terre (pas trop pour qu'il puisse revenir) fait demi tour et revient sur Terre à la même date t mesurée sur terre.

Question : si on compare ces deux cas, les deux jumeaux qui voyagent ont ils le même âge, ou celui qui voyage plus vite que C (les physiciens de la relativité deviennent fous !) est il plus jeune, plus vieux ?

L'expansion qui l'aidera à s'éloigner, s'opposera aussi à son retour, le second voyageur ne pourra surement pas revenir à la même date. Pour que l'effet de l'expansion soit important, il faut qu'il aille à des centaines de millions d'al. ce qui veut dire qu'il ne reviendra pas avant des centaines de millions d'années.

5-Comment distinguer une vitesse propre d'une vitesse apparente, dans un univers dont la relativité interdit l'utilisation d'un référentiel privilégié et d'un éther absolu ?
Si quelqu'un y comprend quelque chose, moi je n'y comprends plus rien mais ce sujet est passionnant !!!

Nous définissons parfaitement un temps propre, une longueur propre ... mais jamais une vitesse propre, puisque la vitesse est toujours relative à un autre observateur.
Si j'ai parfois parler de vitesse propre pour la vitesse d'un voyageur qui ferait le rapport entre la distance dans l'espace vu à l'arrêt et son temps propre à grande vitesse, c'est un abus de langage, il vaudrait mieux parler de vitesse efficace.

[Gloubiscrapule]

ben non, puisque la "vitesse" mesurée par effet Doppler dépend en réalité de toute l'histoire de l'expansion entre le moment où le photon a été émis et celui où il a été reçu, alors que la "distance" instantanée dont tu parles ne dépend que de la taille de l'Univers actuel. Il ne peut certainement pas y avoir un rapport constant entre les deux indépendant de la physique de l'expansion (par exemple la présence d'une constante cosmologique change le résultat). La "constante" de Hubble n'est que le taux d'expansion actuel (et ce n'est pas du tout une constante en fait !)

Je ne parles pas de mesures, ni d'effet Doppler qui n'intervient pas dans l'expansion, ni de redshift.

Ce que je dit c'est simplement:
La loi de Hubble s'applique dans tous les univers en expansion peu importe le contenu et peu importe l'époque. A un instant t on a v=Hd, où d est la distance instantanée à l'instant t et H le paramètre de Hubble à l'instant t.

Là où ça coince c'est si on veut mesurer cette vitesse, avec le redshift par exemple.
La vitesse est proportionnelle au redshift quand celui-ci est petit, dans l'univers proche, où les distances sont faibles.
Dans ce cas la loi de Hubble est linéaire en redshift: cz=Hd. Et c'est cette loi qui n'est plus valable aux grandes distances, pas celle précédente.

[papy-alain]

Je ne parles pas de mesures, ni d'effet Doppler qui n'intervient pas dans l'expansion, ni de redshift.

Ce que je dit c'est simplement:
La loi de Hubble s'applique dans tous les univers en expansion peu importe le contenu et peu importe l'époque. A un instant t on a v=Hd, où d est la distance instantanée à l'instant t et H le paramètre de Hubble à l'instant t.

Là où ça coince c'est si on veut mesurer cette vitesse, avec le redshift par exemple.
La vitesse est proportionnelle au redshift quand celui-ci est petit, dans l'univers proche, où les distances sont faibles.
Dans ce cas la loi de Hubble est linéaire en redshift: cz=Hd. Et c'est cette loi qui n'est plus valable aux grandes distances, pas celle précédente.

Pour clarifier la question posée par Hubert : une galaxie lointaine dont la lumière a mis 10 milliards d'années pour nous parvenir sera-t-elle un jour en relation avec une autre galaxie se trouvant à la même distance de nous mais dans la direction diamétralement opposée ?

[Gloubiscrapule]

Pour clarifier la question posée par Hubert : une galaxie lointaine dont la lumière a mis 10 milliards d'années pour nous parvenir sera-t-elle un jour en relation avec une autre galaxie se trouvant à la même distance de nous mais dans la direction diamétralement opposée ?

10 milliards d'années ça correspond à un objet situé actuellement à 16 milliards d'années lumière (en distance instantanée). Elles sont donc éloignées de 32 GAL actuellement. L'horizon particule actuellement vaut 47 GAL, autrement dit les deux galaxies sont bien en contact causal (elles ne sont pas plus éloignées que l'horizon).

Mais si tu veux savoir si l'une verra l'autre telle qu'elle est aujourd'hui, la réponse est non. L'horizon évènement est de 15.2 GAL actuellement et donc elles ne pourront pas se voir telles qu'elles sont aujourd'hui.

[papy-alain]

10 milliards d'années ça correspond à un objet situé actuellement à 16 milliards d'années lumière (en distance instantanée). Elles sont donc éloignées de 32 GAL actuellement. L'horizon particule actuellement vaut 47 GAL, autrement dit les deux galaxies sont bien en contact causal (elles ne sont pas plus éloignées que l'horizon).

Mais si tu veux savoir si l'une verra l'autre telle qu'elle est aujourd'hui, la réponse est non. L'horizon évènement est de 15.2 GAL actuellement et donc elles ne pourront pas se voir telles qu'elles sont aujourd'hui.

Ca, veut dire qu'actuellement elles ne se voient pas, mais que cela arrivera dans le futur ? Et ce calcul tient il compte de l'effet de l'énergie noire ?

[Gloubiscrapule]

Ca, veut dire qu'actuellement elles ne se voient pas, mais que cela arrivera dans le futur ? Et ce calcul tient il compte de l'effet de l'énergie noire ?

Ca dépend ce que tu appelles "se voir". Ce qu'on peut voir ou non c'est des évènements (un lieu, une époque). Si la galaxie émet en continu (à toutes les époques), elles se voient puisqu'elles sont dans l'univers observable l'un l'autre.

Et ça veut dire que les évènements qui se produiront après aujourd'hui, ne seront pas visibles car ils sont au delà l'horizon évènement.

Autrement dit les galaxies se sont vus et se voient.
Et elles se verront encore telle qu'elles étaient à une époque antérieure à aujourd'hui. Car elles ne pourront pas se voir comme aujourd'hui.

L'existence de l'horizon évènement est causée par l'énergie sombre (constante cosmologique) justement. Sans ça elles se verraient toujours et de n'importe quelle époque.

[invite87654323]

Merci pour vos réponses

la fusée va moins vite que c localement par rapport à l'espace, mais l'espace l'éloigne de nous aussi ce qui fait que sa vitesse peut dépasser c sans contredire la relativité.

Mais çà veut dire quoi par rapport à l'espace ? Quel espace ?
La relativité ne traite que d'objets en mouvement relatifs non ?

Il n'y a que des vitesses relatives, hormis la vitesse de la lumière.

Ben oui justement, alors comment on fait si on ne veut pas intégrer l'espace dont tu parles dans la relativité, (un référentiel privilégié) si on ne veut pas se retrouver avec deux objets en mouvement relatifs qui vont plus vite que C ?

[Gloubiscrapule]

Mais çà veut dire quoi par rapport à l'espace ? Quel espace ?
La relativité ne traite que d'objets en mouvement relatifs non ?

La relativité est une théorie géométrique. Pour faire de la géométrie il faut définir dans quelle genre d'espace on est, par exemple un plan, une sphère etc...

La géométrie de l'espace de l'univers fait qu'il est en expansion. Ca veut dire que 2 points immobiles s'éloignent quand même, comme si de l'espace s'était rajouté entre les 2 points.
Tu peux imaginer l'espace comme un quadrillage. Les points immobiles sont à une intersection du quadrillage et ne bougent pas. L'expansion de l'espace c'est les carreaux du quadrillage qui augmentent, éloignant les 2 points malgré qu'ils sont toujours au même endroit, à telle intersection dans le quadrillage.

Ben oui justement, alors comment on fait si on ne veut pas intégrer l'espace dont tu parles dans la relativité, (un référentiel privilégié) si on ne veut pas se retrouver avec deux objets en mouvement relatifs qui vont plus vite que C ?

La relativité est construite sur cette géométrie de l'espace, tu fais pas de relativité sans parler d'espace. En fait on parle d'espace-temps. Pour revenir à la vitesse, la relativité dit que rien ne peut aller plus vite que la lumière localement c'est à dire que quand tu fais un déplacement de carreaux tu peux jamais dépasser c. L'expansion n'est pas un déplacement de carreaux mais un agrandissement des carreaux et donc cette limite ne s'applique pas. Tu peux aller plus vite que c avec l'expansion parce que les carreaux augmentent plus vite que c et non pas parce que tu fais un déplacement de carreaux plus rapide que c.

[phys4]

Donc si je comprends bien, les explications sur ce problème sont divisées entre les physiciens.
Certains appliquent l'addition classique des vitesses (dans ce cas, 2 galaxies peuvent se fuir plus vite que C et ne se voient pas), et d'autres appliquent la composition relativiste des vitesses.

Cette partie de la remarque mérite une réponse complémentaire : attention, il n'y a pas deux physiques. Il faut considérer deux couples d'événements
1 - pour deux galaxies A et b nous considérons deux événements A1 et B1 à égale distance(4D) du Bigbang, ces deux événements sont dand le futur l'un de l'autre, c'est là où les opinions divergent :
- op1 : la vitesse entre ces événements peut prendre une valeur quelconque éventuellement plus grande que c.
- op2 : il n'existe ni géodésique, ni lien de communication possible entre ces événements, donc l'écartement calculé n'a pas les propriétés d'une vitesse.
ceci n’empêche pas les galaxies A et B de se voir, en A1, A voit un événement B0 très antérieur et B en B1 voit un événement A0.

2 - considérant la géodésique qui joint A1 à B0, la vitesse mesurable entre A1 et B0 et toujours inférieure à c et nous pouvons prolonger cette géodésique jusqu'à la sphère de découplage des photons, une autre galaxie C visible sur cette ligne aura une vitesse par rapport à B0 et à A1, et nous pouvons appliquer la composition des vitesses le long de cette géodésique. Il n'y a pas de désaccord sur ce point.

La divergence n'est pas physique, c'est seulement une interprétation.

[invite87654323]

Je crois que je comprends un peu mieux.
La représentation avec les carreaux grandissant est très explicite.
Y a un point où je voudrait revenir quand même :

L'observateur terrestre qui suit la fusée ne la verra jamais aller plus vite que c.

D'accord, il ne la verra jamais aller plus vite car à partir de cet instant l'observateur et la fusée ne seront plus causalement reliés, c'est bien cela ?

Ce qui me paraît incroyable, c'est qu'une fois que ceux-ci ne sont plus causalement reliés, la fusée a le choix entre ne pas être causalement reliée à la Terre (sa vitesse efficace ajoutée à l'expansion ne lui permet plus d'envoyer un message à la Terre que celle ci recevra plus tard puisque celle-ci s'éloigne de la fusée plus vite que C) ou - au contraire - faire demi-tour ou même simplement ralentir, c'est suffisant, de façon à ce que le signal puisse à nouveau être reçu plus tard sur la Terre qui s'éloigne désormais à une vitesse inférieure à C.

Je dois me planter à un endroit mais je vois pas où ?

[invite231234]

Si l'espace s'étend plus vite que C, les rayons lumineux ne pourront plus faire machine-arrière !

[phys4]

D'accord, il ne la verra jamais aller plus vite car à partir de cet instant l'observateur et la fusée ne seront plus causalement reliés, c'est bien cela ?

Ce n'est pas ce que je veux dire : si vous reprenez l'exemple de mon message précédent, il faut comprendre que toutes les galaxies se voient, il n'existe pas de galaxie cachées, sauf derrière des nuages de matière.
Ce qui varie c'est l'événement que nous voyons de ces galaxies, c'est à dire l'âge qu'elles peuvent avoir ou encore la distance 4D du Bigbang qu'elles ont quand nous les voyons.

Supposons que la fusée qui s'éloigne nous envoie continuellement un signal, ce signal aura un fréquence reçue de plus en plus basse, mais il ne disparaitra pas.
Du moins si la sensibilité des appareils le permet.
Si le voyage dure plusieurs milliards d'années, nous ignorons ce que pourra devenir la fusée, la suite dépend de l'avenir de l'univers que nous ne connaissons pas encore.
Si le signal ne peut plus nous parvenir pour cause de passage d'horizon, alors la fusée ne pourra plus revenir.

[invite87654323]

Donc résumons :

Si la fusée se trouve à une distance telle que la vitesse d'expansion de l'espace qui nous sépare Ve > C, nous ne pourrons plus recevoir ses signaux, çà j'avais compris et effectivement, à fortiori, elle ne pourra pas revenir

Si maintenant la fusée se trouve à une distance telle que la vitesse d'expansion Ve < C, et que la fusée est animée en surplus d'une vitesse efficace Vf < C (forcément because relativité) , alors, même si (Ve + Vf) > C, nous pourrons quand même continuer à recevoir ses signaux ! (çà j'avais pas compris).

Merci pour vos explications, là j'y vois beaucoup plus clair !

[invite41204e2d]

Bonjour,
Question-Réponses passionnantes

Gloubiscrapule :
"Il n'y a pas d'explosion initiale. La matière n'a jamais été projeté c'est simplement l'espace qui se dilate, entraînant la matière avec elle mais la matière ne se déplace pas dans l'espace."

Alors Allez dire cela aux pauvres dinosaures qui ont reçut un GROS caillou sur la caboche v'là 25 millions d'années! ( une petite farce pour rire )
mmm, Je voudrais soulever quelques autres questions sur l'aspect des dimensions et l'âge de l'Univers:

1 - l'Univers est en expension, plus on regarde loin, plus on regarde dans le passé, plus on semble voir des phénomènes reliés au jeune âge de l'Univers n'est-ce pas ?
2 - Est-ce que ce phénomène, cette observation est vraie dans toutes les directions à partir de la Terre (bien entendu! ) ?
3 - Comment parviens-t-on à nous situer géométriquement parmi ces mouvements, par-rapport à une coordonnée définie comme étant le point initiale de la naissance de l'Univers ?
4 - Si l'on peut observer ce phénomène en 1- dans toutes les directions (en 2-), comment, si nous ne sommes pas au CENTRE absolu de l'Univers, pouvons-nous prétendre répondre de l'âge de cet Univers ???

5 - Si ce phénomène est observable dans toues les directions, alors je dis que ce que nous voyons n'est qu'un secteur de l'Univers observable dans lequel nous sommes, dont les dimensions sont impossible a comprendre.

Un des ces jours, des amis extra-terrestres voudront bien nous répondre, sinon ce sera ma première question adressée à Dieu lorsque je mourrai

[invite41204e2d]

C'est ça, on pretend avoir une idée de l'âge et des dimensions de notre Univers...
Dans quelques milliers d'années, si jamais nous existons encore sous forme humaine ( et non cuits comme du poulet sur Venus ), nos descendants vont bien rire de nous et surtout nous traiter de 'nombrils prétentieux narcissiques' Tout comme nous traitons de pures idiots dangereux le clèrger du temps de Galilé...

[Tryss]

Simple : il n'y a pas de "point initial de la naissance de l'univers", le big bang a eu lieu partout à la fois, et partout dans l'univers on observe l'expansion dans toutes les directions.

Dit autrement, on peut estimer l'age de l'univers justement car la position de la terre n'a rien de particulier.

Et on ne connait pas la taille de l'univers, il peut être fini ou infini. On connait juste la taille de l'univers observable.

[Mailou75]

Salut et merci à tous pour vos réponses,

D'autre refusent cette définition et donnent les relations entre galaxies en suivant les rayons lumineux, dans ces conditions il faut utiliser la composition des vitesses relativiste et vous n'obtenez jamais une vitesse supérieure à c. Evidemment les galaxies se voient mutuellement d'age différent.

Il semblerait que ce ne soit pas une addition "relativiste".
Gloubi a raison dans le sens : la vitesse de la position instantanée est bien v=Hd (où H découpe l'espace en 4200 unités (Mpc) afin que Hx4200=c)
Ce qui est équivalent, si je ne me trompe pas, à additionner les distances angulaires dans le lien proposé
Ce qui ne nous donnerait pour deux galaxies opposées allant à 0,5c, une vitesse relative entre elles de 0,86c

Je suis d'accord avec les chiffres de Mailou dont l'approche est excellente.

Waouu
En formule simplifiée j'ai 2.Tu/.Td=0.017% avec Tu âge de l'univers (13.7GA?) et Td âge du découplage (380000)
Est-ce que ça rejoins ce à quoi tu pense ?

Oui pour un univers poussière fermé, autrement dit que de la matière dont la densité est supérieure à la densité critique.

C'est à dire faux pour ce qui nous interesse ??
Y'a-t-il un autre calcul en vigueur? un p'tit lien svp ?

10 milliards d'années ça correspond à un objet situé actuellement à 16 milliards d'années lumière (en distance instantanée). Elles sont donc éloignées de 32 GAL actuellement. L'horizon particule actuellement vaut 47 GAL, autrement dit les deux galaxies sont bien en contact causal (elles ne sont pas plus éloignées que l'horizon).
Mais si tu veux savoir si l'une verra l'autre telle qu'elle est aujourd'hui, la réponse est non. L'horizon évènement est de 15.2 GAL actuellement et donc elles ne pourront pas se voir telles qu'elles sont aujourd'hui.

Désolé de te demander ça pour la millième fois, mais pourrais tu faire une petite synthèse des valeurs de référence, j'ai du mal ...
13.7GAL observables/particule à 47GAL en distance instantanée ça je crois que ça va, mais 15,2 on le lit où celui là?

Ce n'est pas ce que je veux dire : si vous reprenez l'exemple de mon message précédent, il faut comprendre que toutes les galaxies se voient, il n'existe pas de galaxie cachées, sauf derrière des nuages de matière.
Ce qui varie c'est l'événement que nous voyons de ces galaxies, c'est à dire l'âge qu'elles peuvent avoir ou encore la distance 4D du Bigbang qu'elles ont quand nous les voyons.

Voilà c'est ça

Si le signal ne peut plus nous parvenir pour cause de passage d'horizon, alors la fusée ne pourra plus revenir.

Et ça la limite de ce raisonnement... il n'y a pas d'horizon dans ce modèle!! Si elle sort à droite elle entre à gauche, l'espace est "bouclé"
En fait si on pousse le bouchon l'univers matériel (2D) total est une demi sphère de rayon t en équilibre avec son anti-univers de rayon -t, le tout formant une sphère appelée espace
Tout changement d'observateur oriente les axes de temps donnant une lecture unique de l'espace
La fusée qui sort à gauche a son image miroir (antifusée) prête à entrer par la droite

Pour illuster ceci voir http://forums.futura-sciences.com/as...ace-temps.html (le dernier dessin mess#6 non abouti)
Correction:
En fait D n'existe pas, en face de A on a un antiA sur un axe -t
Donc en fait si on passe en obs B, on voit effectivement C (car rien n'est hors causalité), mais sur la gauche
Pourquoi? Parce que la situation de l'objet C dans l'espace ne le situe pas dans la demi sphère matérielle de B
Pour B, le C représenté est un antiC, et le C qu'il voit lui (matière) est diamétralement opposé au C (représenté)
Cad que ce qui décide de la répartition de la matière et de l'antimatière dans l'espace, c'est l'observateur !!
Je ferais mieux d'en faire un nouveau mais ça risque de pas passer les modos cette fois...
Allez, je m'auto banni du fofo quelques jours le temps que ça se tasse

A bientot
Mailou