Bonjour, une question me turlupine concernant la taille de l'univers ;
Malgré des recherches, je ne trouve pas de réponse satisfaisante donc je me permets d'ouvir un sujet sur ce forum et d'en faire appel à vous pour m'éclairer.
Je vais introduire le sujet par ce que je comprends du modèle cosmologique pour que vous voyez bien d'où découle mon questionnement.
ça rallonge un peu le post mais je pense que c'est important.
voilà,
L'univers s'est formé il y a 13,7 milliards d'années à partir du big bang. Ok,
D'après le modèle standard, le big bang se caractérise par un état initial du temps et de l'espace de très forte densité et très chaud.
Et qu'à partir de cet état, l'univers s'est mis en expansion et s'est refroidi (un peu de la même manière qu'un gaz se refroidit lorsqu'il se détend).
De là en découle sur des intervalles de temps t + t0 divers la formation des galaxies, étoiles etc... Ok
L'univers est toujours en expansion. la loi de Hubble nous dit qu'en gros, la vitesse d'éloignement des corps stellaires est d'autant plus grande que les distances entre eux sont élevées.
Les équations de Friedman nous permettent de déterminer le taux d'expansion de l'univers en fonction de divers paramètres.
Enfin brefs, ces deux outils nous permettent de déterminer de combien se sont éloignés 2 objets pour un intervalle de temps donné, du fait de l'expansion de l'univers. Ok
La vitesse d'expansion de l'univers, peut être et est visiblement supérieure à celle de la lumière. Ok
Par ailleurs, la chronologie du big bang nous dit qu'avant la recombinaison à t + 380 000 ans, il n'y avait pas de diffusion de photons sur de longues distance : l'univers était trop chaud, l'énergie ambiante supérieure à l'énergie d'ionisation des atomes et donc que les photons continuaient à interagir avec la matière, notamment avec les électrons libres.
Ce n'est qu'après le découplage rayonnement / matière que les photons ont pu voyager sur de longues distances.
Nous ne pouvons donc pas observer de rayonnement antérieur à cette époque.
Le rayonnement fossile de cette période constitue ce qu'on appelle le fond diffus cosmologique. On va dire que c'est la portion d'univers visible la plus primitive. Bon ok, j'arrive un peu près à saisir.
concernant la taille de l'univers maintenant ;
On nous dit que l'univers observable est limité à une zone de 13,7 milliards d'année lumière de rayon autour de notre planète.
Nous ne pouvons donc pas voir plus loin car l'univers ayant 13,7 milliards d'années, la lumière provenant d'au delà de ce rayon n'a pas encore eu le temps de nous parvenir. Bon ok, c'est logique.
J'en déduis donc que le fameux fond diffus cosmologique que l'on observe aujourd'hui, se situe, en distance, dans une zone proche de cette limite de 13,7 milliards d'années lumières.
Après, l'expansion de l'univers fait que, pendant ces 13,7 milliards d'années, cette zone primitive s'est éloignée de nous.
D'après ce que j'ai pu lire, la zone serait aujourd'hui située à environ 47 milliards d'années lumière de nous (distance déterminée avec les équations de Friedmann). Bon ok,
Donc on observe aujourd'hui le rayonnement fossile d'il y a 13,7 milliards d'années environ, fossile des premiers rayonnement émis dans l'univers, à une distance géographique de 13,7 milliards d'années lumière de chez nous.
Aujourd'hui les sources de ces rayons se trouveraient à 47 milliards d'années lumières de chez nous, et si elles existent toujours d'ici là, nous ne pourrions observer leur rayonnement actuel que dans 13,7 + 47 milliards d'années ? (sous réserve que l'univers et nous existent encore également)
Nous n'observons pas actuellement le rayonnement fossile, ce fond diffus cosmologique à une distance de 47 milliards d'années lumières, hein ?
Parce que nous ne pouvons pas voir au-delà de 13,7 milliard d'années lumière de distance..
Bon ça c'est ma 1ère question pratique sur l'observation du fond de l'univers car j'ai lu 2 articles scientifiques qui se contredisaient sur le sujet : en gros, peut-on observer une zone limitée à 13,7 milliards d'années lumières ou peut-on observer une zone de 47 milliards d'années lumières ?
La deuxième question beaucoup plus théorique et profonde c'est quid de la taille réelle de l'univers ?
Pas seulement de l'univers observable.
Car on nous dit qu'aujourd'hui la question de la taille finie ou infinie de l'univers n'est pas tranchée, qu'il y a plein de doute sur la taille réelle de l'univers...etc.
Et voilà, je ne comprend pas pourquoi, car si je suis ce que j'ai expliqué avant et ce que je comprend du modèle, que pourrait-il y avoir au delà des 47 milliards d'années lumières de distance qui correspond à la zone primitive où à commencé le rayonnement + son éloignement dû à l'expansion ?
Si j'essaie de suivre logiquement la séquence :
Au moment du big bang et plus exactement de la recombinaison (là où les premiers rayonnements ont pu commencer) l'univers est toujours très dense et chaud (donc compacté ?? Donc avec limite et taille finie, non ???)
Si il avait déjà une taille infinie à ce moment là, pourquoi aurait-il été dense et chaud ? Il aurait déjà du être froid et peu dense, non ?
Car si je raisonne par l'absurde en disant qu'il était initialement infini, dense et chaud et qu'il est ensuite passé à un stade peu dense et froid tout en restant infini, n'y a-t-il pas une contradiction/ aberration sur la conservation de l'énergie ? ça ne voudrait pas dire qu'il s'est dégradé spontanément en énergie, ce ne serait pas absurde justement ?
Et puis donc, pourquoi il y aurait eu un big bang du coup ?!!
Je n'arrive pas à concevoir le big bang comme quelque chose se passant sur l'infini, pour moi c'est plutôt une singularité mais bon c'est difficile à appréhender comme concept.
Bon si je continue le raisonnement ;
Au moment de la recombinaison, l'univers primordial, même si il est très grand doit bien avoir une taille finie ? sauf si on peut effectivement me faire comprendre le concept d'un univers déjà infini qui exploserait en big bang...
Les premiers rayonnements n'ayant pus naitre qu'à partir de la recombinaison, et l'expansion de l'univers de sa naissance à aujourd'hui, font que la taille réelle de l'univers devrait être au maximum égale à 47 milliards d'années lumières + la taille que faisait l'univers primordial au moment de la recombinaison, non ?
Comment pourrait-il y avoir des choses au-delà de cet espace ?
Ne connait-on pas la taille que faisait l'univers primitif au moment de la recombinaison ?
Comment peut-on concevoir un univers infini sans remettre en cause le modèle du big bang ?
On nous dis que les deux théories coexistent actuellement (espace fini et infini) et qu'elles n'entrent pas en contradiction avec le modèle standard, mais d'après ce que je comprends, je vois au contraire une contradiction flagrante.
Voilà, désolé du roman, mais ça me prend la tête depuis quelques temps et j'aimerai bien comprendre.
Merci pour vos éclaircissements,
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Envoyé par Djoleto 
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