Lien entre temps et expansion de l'univers.

[invite9028705a]

Bonjour,

je me demande s'il est possible d'envisager le fait que l'évolution du temps, du présent vers le futur, soit due à l'expansion de l'univers.
En effet, du fait de cette expansion, les galaxies s'éloignent les unes des autres (sauf si elles sont trop proches pour que la gravité le laisse faire) et s'éloigne du centre de l'univers (en gros). Et notre galaxie en mouvement se déplacerait dans la dimension temporelle.
Si on suppose que l'univers entre en déflation (big crush) peut on considérer que le temps s'inverserait pour évoluer, du présent vers le passé ?
(notre galaxie se rapprochant du centre de l'univers, elle parcourerait la dimension temporelle dans l'autre sens ie présent vers passé).

Bonne journée.
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[Deedee81]

Salut,

je me demande s'il est possible d'envisager le fait que l'évolution du temps, du présent vers le futur, soit due à l'expansion de l'univers.

"dû", je ne sais pas, mais "lié", peut-être. Il me semble que j'avais déjà vu que Hawking et Penrose avaient eut une discussion de ce type (ils n'étaient pas d'accord, c'est tout ce que je me souviens ).

La flèche du temps en physique a clairement une origine thermodynamique. En effet, pour les théories fondamentales (électromagnétisme, gravitation,...) la physique est totalement réversible. Les lois sont invariantes par renversement du temps. Avec une exception notable (l'interaction faible et la désintégration des mésons K et B).

Or ce constat théorique est en totale contradiction avec ce qu'on observe. L'explication se trouve dans la physique statistique. Les états physiques d'entropie élevée sont plus nombreux que ceux de faible entropie. Les systèmes physiques ont donc tendance à évoluer vers des états de grande entropie.

Prenons un verre. Il tombe et se brise. L'entropie est plus élevée avant qu'après. Le verre intact n'existe que sous une seule forme tandis que le verre brisé peut exister sous un nombre considérable de forme (selon les morceaux).

Comme tout subit cela, également notre cerveau et notre état mental, il y a corrélation entre l'évolution thermodynamique et l'évolution mentale. Ce qui nous donne cette impression subjective d'un écoulement du temps dans un sens déterminé (c'est l'écoulement qui est subjectif, pas le sens).

Maintenant, regardons le verre qui se brise comme un tout, vu de l'extérieur, sans a priori sur le sens du temps. Ce qu'on constate c'est qu'on a un état de faible entropie, des états de forte entropie, et des liens entre eux. La question qu'on peut se poser c'est : "mais d'où vient l'état de faible entropie". Clairement, c'est parce que des ouvriers ont pris du sable, l'ont fondu, on construit ce verre, en utilisant une source d'énergie extérieur qu'ils ont transformé en chaleur (forme thermodynamique "dégradée" de l'énergie). Là aussi on a un processus partant d'une entropie basse à une entropie plus élevée mais avec un gagnant : le verre qui a une faible entropie (au détriment du reste : la chaleur produite, les matières premières manipulées et rejetées, etc...).

On peut regarder l'ensemble encore comme un tout. D'où vient cette forme d'énergie initialement de faible entropie et cette matière bien structurée (en sable, soude, etc... avant qu'on mélange et tout) de faible entropie ? En reculant dans le temps on remonte à la formation du système solaire à partir du gaz galactique.

Et en reculant de plus en plus dans le temps, on fini par englober tout l'univers et à arriver à la situation suivante : l'univers et sa flèche du temps sont caractérisés par :
- un état de faible entropie (l'origine du big bang)
- un état de forte entropie (l'état actuel, en fait l'entropie globale n'a pas tellement augmenté, mais ça suffit. Et bien sûr les états futurs).

C'est ça qui donne l'évolution du temps.

Quel est le lien avec l'expansion ???? (a strictement parler, l'expansion n'augmente pas l'entropie !!!) Quel est le lien avec la violation de la symétrie temporelle par l'interaction faible ??? (violation qui reste marginale, sauf peut-être au tout début, il y a d'ailleurs aussi un lien avec l'asymétrie matière-antimatière).

Personne ne sait et les tentatives de concilier tout ça restent très spéculatives. On peut inventer à peu près n'importe quoi. On comprend donc que deux très grands savants comme Penrose et Hawking n'aient pas été d'accord sur la solution à ce problème.

[invitea4732f50]

Bonjour, L'expansion de l'univers, par le maintient d'une entropie constante, produit un univers froid. Si tel n'était pas le cas, dans un univers sans expansion, l'entropie ne cesserait d'augmenter, Cette tendance à l'homogénéisation de la température aurait pour conséquence, d’empêcher les augmentations locale d'entropie, indispensable à l'émergence de la complexité sur notre planète, et donc de la vie. Autrement dit sans l'expansion nous ne serions pas là pour en discuter. Du point de vue humain, l'expansion de l'univers participe donc d'un temps cohérent et uni-orienté. L'expansion est cohérente avec l'idée d'une flèche du temps orientée telle que nous la percevons, et qui dément ce qu'affirme nos équations réversibles sous renversement du temps. Cordialement

[invite9028705a]

J'ai lu votre réponse avec beaucoup d'intérêt!

Juste une chose cependant. A un moment vous écrivez:
a strictement parler, l'expansion n'augmente pas l'entropie !!!

Je ne suis pas sûr de vous suivre sur ce point.
Si l'univers est en expansion, son volume augmente, donc le nombre d'états désordonés possibles augmente (le volume étant plus grand, il y a plus de positions possibles pour les particules dans l'espace), donc l'entropie augmente.

Bonne journée.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut,

Je ne suis pas sûr de vous suivre sur ce point.
Si l'univers est en expansion, son volume augmente, donc le nombre d'états désordonés possibles augmente (le volume étant plus grand, il y a plus de positions possibles pour les particules dans l'espace), donc l'entropie augmente.

Mais sa température baisse, ce qui diminue le nombre d'états. C'est une détente isentropique (il n'y a pas d'article Wikipedia là dessus mais on en parle dans la page sur le cycle de Carnot).

[invite9028705a]

Merci bien pour ces explications ;p
Bonne journée.

[invite37bcd439]

le temps est vraiment une notion floue. Son origine "entropique" en mécanique statistique est convaincante. La combinaison expansion/gravité serait indispensable pour permettre d'émergence d'une organisation de la matière et de la vie: En gros, l'entropie augmente bien dans l'univers, conformément à la seconde loi, mais s'écarte quand même de plus en plus de son état d'équilibre
(http://www.informationphilosopher.co...ience_1982.pdf).

Mais le premier message d'Abruzzi sur temps et expansion est intéressant car le lien est également géométrique: en adoptant la métrique FLRW à courbure positive (http://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9...rtson-Walker): le passé et à l'intérieur et le futur est à l'extérieur!

[Mailou75]

Mais le premier message d'Abruzzi sur temps et expansion est intéressant car le lien est également géométrique: en adoptant la métrique FLRW à courbure positive (...) le passé et à l'intérieur et le futur est à l'extérieur!

Ce serait possible d'avoir un petit développement ? ça m’intéresse bcp le "futur à l'extérieur"

[invite37bcd439]

Ce serait possible d'avoir un petit développement ? ça m’intéresse bcp le "futur à l'extérieur"

intérieur et extérieur de l'"hypersphère en expansion", théorie de plusieurs auteurs où l'univers est la frontière (l'hyper-surface) 3D d'une hypersphere 4D de rayon a (http://www.lacosmo.com/clos.html).
Sujet sensible au sujet de la 4eme dimension spatiale.. certains expliquent qu'une courbure est une notion mathématique sans nécessité de réelle dimension supérieure, alors que d'autres (qui ont certainement une moins bonne capacité d'abstraction), pensent que concrètement pour courber un plan (structure 2D), il faut qu'il soit enchâssé dans un espace 3D..

[Mailou75]

intérieur et extérieur de l'"hypersphère en expansion", théorie de plusieurs auteurs où l'univers est la frontière (l'hyper-surface) 3D d'une hypersphere 4D de rayon a (http://www.lacosmo.com/clos.html).
Sujet sensible au sujet de la 4eme dimension spatiale.. certains expliquent qu'une courbure est une notion mathématique sans nécessité de réelle dimension supérieure, alors que d'autres (qui ont certainement une moins bonne capacité d'abstraction), pensent que concrètement pour courber un plan (structure 2D), il faut qu'il soit enchâssé dans un espace 3D..

Merci pour ce lien, c'est une image de l'expansion/comobilité que j'arrive facilement à me représenter car elle est enfantine...
Mais dans la recherche de "l'Univers élégant", on met malheureusement de coté le rasoir d’Ockham
En fait j'avais déjà lu et soumis ici qq calculs de ce M.Magnan et, pour autant que je m'en souvienne, Gloubi avait répondu : "c'est juste, pour un univers poussière fermé"
(Bien qu'en bon français, ce vocabulaire fait appel à des concepts que je ne saisi pas vraiment...)
J'imagine que si la piste, pourtant connue, n'est pas suivie c'est qu'il doit y avoir de bonnes raisons

A+
Mailou

[invite37bcd439]

Merci pour ce lien, c'est une image de l'expansion/comobilité que j'arrive facilement à me représenter car elle est enfantine...

certes, on lit rarement que nous vivons à la surface d'un gros ballon 4D qui gonfle. Mais l'idée est conservée, même si elle n'est pas formulée de manière aussi enfantine. Tout le monde s'accorde à imposer à l'univers 3 conditions: 1) homogène, 2) fini, 3) illimité. Connais-autre chose que la 3-sphere qui les remplisse toutes? ni l'espace euclidien 3D, ni l'espace courbe ouvert (3-hyperboloide) ne conviennent.

[invite207c3702]

Bonjour,


Cela fait très longtemps que je pense à cette théorie, j'ai contacté le département scientifique de MIT pour leur soumettre une hypothèse. Je l'ai poussée un peu plus loin. Nous sommes sur la surface d'une sphère. Tout comme c'est le cas sur la Terre mais cette fois ci à l'échelle de l'univers. C'est pour cela qu'il est pour nous infini... Nous tournons en rond si nous essayons de le traverser de part et d'autre. La surface ou nous nous trouvons est la surface qui se trouve au bord de l'univers depuis sa création et qui ne fait que s'étendre, à la vitesse de la lumière. Cette "matière" que l'on appelle l'espace temps. Déformable comme les équations d'Einstein le prévoient et c'est d'ailleurs aussi pour cela que lorsqu'on voyage à la vitesse de la lumière, on entre en conflit avec cette expansion de l'espace temps et le temps pour nous se déforme donc également.

Mais alors, qu'est ce qu'il se trouve en dessous de cette "croute" "Univerestre" sur laquelle nous habitons, et qu'en est il de plus haut ? Et bien je pense d'autres surface dans d'autres dimensions temporelles. Plus haut elles se situent dans le futur et en dessous, il s'agit du passé. Elles existent toujours. Mais nous n'y avons pas accès car c'est simple, on ne peux que suivre cette expansion, et on ne peut pas retourner sur les surface "Univerestres" anciennes. Pour le futur, et bien on y arrive. Ces autres surface sont présentes, mais pas autour de nous. En dessous de nous. Alors on ne peux pas les toucher. Et puisque l'expansion se propage aussi vite que la lumière, le seul moyen pour nous de retourner dans le passé serait de dépasser cette vitesse. Egaler cette vitesse, nous bloque dans le temps. (les photons de lumières sont donc des particules bloquées dans le temps ?).

Pourquoi cette expansion va de plus en plus vite à l'observation ? Parce-que le tapis de l'espace temps lui, avançant a la vitesse de la lumière traine ces lourds objets (galaxies, étoiles .... Tout ce qui a dans l'univers et qui a une masse), avec lui. Nous n'allons pas à la vitesse à laquelle il va car nous sommes également sous l'effet de la gravité et l'attraction entre tous les objets de l'univers, ce qui freine considérablement notre course. Les scientifiques voient une augmentation dans l'expansion de l'univers car l'attraction se fait de moins en moins grande du fait que les objets s'éloignent les uns des autres.

Eventuellement, tous les objets finissent par voyager aussi vite que cette matière en expansion et c'est la force que cette matière en expansion a que l'on appelle la matière noire. C'est pourquoi elle est si difficile a observer pour les scientifiques.

[invitee724fe2f]

Bonjour,

avez vous lu cet article en rapport avec un hypothétique univers holographique 3D surface d'un trou noir 4D ?

il y a aussi un lien vers une publication arxiv
La revue Pour la Science a consacré sa une sur le sujet fin 2014.

Pour l'instant, le modèle lambda CDM ( big bang , inflation , expansion , accélération exp. , matière noire ) est le seul à passer correctement les simulations basées sur les dernières données de Planck.

[Gilgamesh]

Cela fait très longtemps que je pense à cette théorie

Je sais que ça peut paraître cruel, mais les forums de Futura ne sont pas le lieu pour discuter des théories personnelles.

Pour la modération
Gilgamesh