Bonjour,
La question est peut être stupide, si c'est le cas je suis navré, l'astrophysique n'est pas du tout ma spécialité ^^
De ce que je sais on associe l'expansion de l'univers au fait que l'effet Doppler se manifeste quand on observe les galaxies. Cependant à partir de ça, comment peut-on être sûr qu'il agit bien de l'expansion de l'Univers et pas de mouvements dans l'Univers ?
Cordialement
Il ne faut pas se laisser submerger par la compléxité sans pour autant la perdre de vue.
Bonjour,
Tout simplement parce que tous les mouvements constatés dans toutes les directions sont des éloignements identiques, croissant proportionnellement à la distance. La distance des galaxies est calculée, dans un premier temps du moins, grâce aux céphéides.
Les céphéides ont une magnitude spécifique mais les explications devraient faire l'objet d'un autre débats.
Amicalemnt
Connais toi toi-même (Devise de Socrate inspiré par Thalès)
Je vais essayer de donner une réponse à cette pertinente question, les pros du site me corrigeront si besoin.
Je ne crois pas que les connaissances actuelles permettent d'être totalement sur, l'expansion est très mal comprise, cependant les observations nous montrent à très grande échelle une expansion uniforme laissant penser que c'est la géométrie de l'espace qui est en expansion, donc une expansion de l'univers et non des mouvements dans l'univers.
Elle ne l'est pas, parce qu'elle manifeste une difficulté conceptuelle qui échappe aisément.Envoyé par Nemoclay
Exprimé comme cela, c'est incorrect. Suffit de corriger en écrivant "au fait que l'observation des galaxies montre un 'décalage vers le rouge'". (Parler d'effet Doppler est une interprétation, l'observation est seulement du décalage vers le rouge ; et pire, l'interprétation est erronée.)De ce que je sais on associe l'expansion de l'univers au fait que l'effet Doppler se manifeste quand on observe les galaxies.
La difficulté est dans la notion de "mouvement", difficulté qui vient de la notion de "distance".Cependant à partir de ça, comment peut-on être sûr qu'il agit bien de l'expansion de l'Univers et pas de mouvements dans l'Univers ?
À l'échelle cosmologique, et en utilisant le modèle qu'est la relativité générale, la notion de "distance" n'est plus celle intuitive, celle "qui marche" à notre échelle. Selon la manière dont on va comprendre "distance", on peut "penser" un mouvement ou non. En évitant de parler de mouvement et de vitesse, on limite les risques de conceptualisation erronée.
Ce n'est pas tant qu'on soit "sûr" qu'il s'agisse d'une expansion plutôt qu'un mouvement, c'est surtout de le modèle est tel qu'il est bien moins dangereux (au sens d'arriver à des conclusions erronées) de penser en termes d'expansion (d'augmentation de mesures) qu'en termes de mouvement.
Pour creuser le sujet, faut réfléchir à la notion de distances (pluriel) en cosmologie, en essayant "d'oublier" les préconceptions issues du "sens commun" ; commencer par les différentes notions de distance, comprendre pourquoi on ne peut pas se contenter d'une seule, comprendre comment l'expansion se traduit selon la manière de voir une "distance", ... Tout cela dans le cadre conceptuel de la relativité générale, cadre "géométrique" parlant de temps et d'espace, d'une conceptualisation particulière des longueurs et durées, cadre conceptuel très différent de celui du "sens commun" sur ces mêmes sujets.
[Oui, c'est encore une réponse de la forme "c'est compliqué et il faut apprendre et travailler pour avoir une réponse plus satisfaisante". Faut se faire à l'idée qu'il peut arriver que des réponses de ce genre soit les meilleures possibles dans un forum.]
Dernière modification par Amanuensis ; 26/02/2013 à 08h35.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Bonjour
à mon sens c'est justement ça qui lui pose problème.
Un mouvement proportionnel dans toutes les directions, ça fait penser à une explosion.
Je pense qu'on est tous passé par cette interprétation, et en approfondissant on la sait fausse.
La théorie de l'expansion, qui propose une augmentation des distances sans mouvement est probablement la seule qui explique correctement la majorité des faits observés.
Il va sans dire qu'il existe d'autres théories, mais elles présentent toutes quelque incongruité qui fait que la plupart des scientifiques les écartent.
En mode divagation, on pourrait explorer la piste de l'univers statique (ce qui ne veut pas dire que l'idée est une divagation...) et penser que les objets usuels rapetissent pour expliquer le décalage vers le rouge (elle est là la divagation).
Une objection consisterait alors à demander comment ce modèle explique le fond diffus et son comportement de corps noir...
Comme quoi on ne fabrique pas toujours avec succès des théories même si on croit savoir le faire et que la question n'a rien de stupide.
L'electronique, c'est fantastique.
Pas une divagation, ça marche aussi. C'est juste pas très confortable, on préfère penser le "mètre" local et la "seconde"(1) locale et tout ce qui en dépend comme ne variant pas avec le temps.
Cette approche a un mérite important : elle implique naturellement l'isotropie, et ne pose pas de problème de simultanéité...
(1) Comprendre "unité", quelle qu'elle soit.
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Un point assez simple (et qui a un rapport) : que signifie, en relativité restreinte, la durée (ou la longueur, pareil) d'un trajet lumineux entre l'objet émettant la lumière et l'observateur la recevant sachant que la métrique y est nulle ?
Dernière modification par Amanuensis ; 26/02/2013 à 11h49.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Merci bien pour les réponses déjà données
Il ne faut pas se laisser submerger par la compléxité sans pour autant la perdre de vue.
Bonjour,
Que la vitesse de la lumière est c et ce indépendamment de la vitesse relative d'approche ou d'éloignement entre l'observateur et l'émetteur?
Zefram
je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire
Bonjour,
Puisque c'est une devinette et qu'elle est simple, je viens me planter allègrement.
l'évenement (trajet)est de durée nulle du point de vue du rayon lumineux .la lumière parcourt la "distance géométrique" entre émission et reception pendant le laps de temps séparant ces deux événements.
Pas hésiter à me renvoyer dans mes pénates...
Cordialement,
Je vais peut-être (surement) dire une c.. contre-relativité.
Rien pour l'observateur, qui ne verra jamais se déplacer le photon, la durée du trajet est donc aussi nulle pour celui-ci.
Après, on peut aussi spéculer sur l' "endroit" où se trouvait le photon "dans le passé".
Pas vraiment une devinette, car je n'ai pas de réponse parfaitement claire.
Le point est qu'il ne peut pas y avoir de valeur covariante de la durée d'une ligne de genre lumière: l'intégrale de la "norme" du 4-vecteur tangent donne 0. (Par contre la durée propre (covariante) d'une trajectoire de genre temps est bien donnée par une telle intégrale.)
Pourtant on voit couramment écrit que la lumière a parcouru 200 millions d'AL depuis la galaxie d'Andromède avant de nous atteindre. Cette valeur ne pouvant pas être covariante, est est liée à une caractéristique du récepteur.
La seule possibilité qui me vient en tête est que cette caractéristique soit la 4-vitesse u du récepteur, et la durée (on est en RR) en question est le "produit scalaire" de u et du segment de genre lumière. (Dans le référentiel tel que le récepteur est immobile u = (1,0), le segment lumière a pour coordonnées (Δt, cΔt), 4-vecteur de norme nulle, le produit (Δt, cΔt).(1,0) donne Δt...)
Autrement dit, la distance (durée fois c) est relative, elle dépend du récepteur (c'est juste une manière de voir la "dilatation des durées").
C'est l'une des distances et elle dépend explicitement de conditions locales au récepteur. Passer cela en RG est plus compliqué (utilisation du transport parallèle ?), mais il me semble qu'on retrouve cette dépendance aux conditions locales au récepteur.
Dernière modification par Amanuensis ; 26/02/2013 à 20h25.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Deux questions,
-N'y-a-t-il pas de moyen permettant de "composer" les distances en utilisant un invariant(un ligne de genre lumière étant nulle, avec une ligne de genre temps, utilisant le temps-propre, je suppose peut-etre à tort qu'il doit bien y avoir un moyen technique donnant une solution équivalente quand on passe de l'un à l'autre), ce qui permet de se soustraire des conditions locales et independante de systèmes de coordonnées?
-Si c'est l'une des distances, quelle(s) est(sont) les autres?
Merci.
Cordialement,
Pour préciser je ne parle plus de photons là ce qui n'aurait aucun sens, on peut prendre une particule allant un peu en deça dec.
Cordialement,
Oubliez ma dernière intervention, c'est elle qui n'a aucun sens.
Cordialement,
Bonjour,
Quand on dit que la lumière à parcouru doo =200M.AL pour arriver jusqu'à nous depuis Andromède et qu'elle à mis too = 200 M.années pour faire le trajet. on fait l'approximation que notre perception des distances sur Terre est la même que dans l'espace intergalactique situé entre Andromède et la Voie Lactée et que le temps s'y écoule à la même vitesse.
En réalité si on se trouvait à la surface d'une étoile à neutron de rayon Rn, la distance parcourue seraiten un temps
Pour changer, j'espère répondre au moins partiellement à tes interrogations.
Cordialement,
Zefram
Dernière modification par Zefram Cochrane ; 27/02/2013 à 10h35.
je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire
La manière même de formuler implique l'idée qu'il y aurait une longueur de trajet indépendante de l'observateur, et que les variations d'un observateur à l'autre ne seraient dues qu'à des biais de mesure.
Ce n'est pas le cas. La notion de longueur spatiale non nulle d'un trajet de genre lumière, indépendante de tout observateur, n'apparaît pas dans les modèles d'espace-temps de la relativité.
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Le point derrière cela est que la perception de l'expansion, en termes de "distances qui augmentent" peut être analysée aussi bien comme une variation des conditions locales, les conditions moyennes étant "fixes", que le contraire. Du moins si on prend pour "distances" celles qu'on attribue aux trajets lumineux entre nous et ce que nous voyons. (Je répète, ce n'est qu'une des distances cosmologiques, il y en a d'autres.)
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
La métrique de Schwarzschild, qui est une métrique statique (jusqu'à preuve du contraire), fait apparaître un système de coordonnées préférentiel, l'observateur à l'oo, auquel on se rapporte pour effectuer les calculs; c'est ce qui se passe avec le GPS il me semble. Ce que je disais dans la partie controversée est que l'on néglige, amha, la différences de l'écoulement du temps sur Terre ainsi que les différence de distance, par rapport au référentiel à l'oo (qui n'existe pas dans la nature).
en disant cela, je ne pense pas dire qu'il existe une longueur spatiale d'un trajet de genre lumière soit indépendante de l'observateur.
Pour le point évoqué, Je voudrais savoir où veux tu en venir?
Cordialement,
Zefram
je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire
Les coordonées comobiles, meme si l'expansion y est "soustrait" mais utilise une unité de longueur l'intégrant?
Si on compare les résultats des différentes façon de mesurer une "distance", et qu'il y a concordance, cela donne un "sens physique" du truc,non?
Cordialement,
Préférentiel ? Selon quel critère ? Et surtout quel critère qui ne serait pas arbitraire ?
C'était en relation avec l'idée consistant à inverser la vision usuelle, à considérer les distances cosmologiques comme fixes, sans "expansion", et considérer que les systèmes liés "rétrécissent". Cela amène à réfléchir sur l'influence de conditions locales (le "rétrécissement") sur les mesures à grande échelle. (L'effet sur les mesures à petite échelle (locales) est nul parce que le "rétrécissement" diminue aussi bien ce qui est mesuré que l'étalon unité.)Pour le point évoqué, Je voudrais savoir où veux tu en venir?
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Oui
Peut-être. Je ne le vois pas comme cela. La pratique est de traduire les coordonnées spatiales comobiles en "mètres" en choisissant une époque (le présent par exemple, mais tout autre choix est possible), ce qui fixe l'unité de longueur., meme si l'expansion y est "soustrait" mais utilise une unité de longueur l'intégrant?
(Dans c²dt²-a(t)²dX², on peut choisir X sans dimension et a(t) comme ayant la dimension de longueur. Les coordonnées X sont alors sans dimension, elle ne sont physiquement significatives que par rapports ; le passage en "mètres" se fait en choisissant a(t) c'est à dire une époque...)
Mon opinion : non. La seule notion d'unité de longueur ayant un sens physique est l'unité pour les mesures locales. Du coup, les longueurs exprimées en nombre d'unités de longueur n'ont de sens physique que si elles sont locales.Si on compare les résultats des différentes façon de mesurer une "distance", et qu'il y a concordance, cela donne un "sens physique" du truc,non?
[C'est différent pour les durées, cause la notion de temps propre. Les trajectoires de genre temps sont "physiques", celles de genre espace non.]
Dernière modification par Amanuensis ; 27/02/2013 à 14h59.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Le système de coordonnée de l'observateur à l'oo parce qu'il n'est plus soumis à l'influence gravitationnelle de la source. Me tromperais je?
je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire
Pas une question où on peut se tromper ou non.
Je ne vois pas en quoi cela ne correspond pas à un choix arbitraire. Surtout que l'observateur à l'infini est quelque peu, comment dire, fictif ? Situé à l'infini, il n'a jamais reçu un seul signal, ce qui est un peu limité comme observations.
Pourquoi le système de coordonnées de Kruskal-Szekeres ne serait pas "préférentiel", par exemple ?
Dernière modification par Amanuensis ; 27/02/2013 à 15h32.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Et les trajectoires de genre lumière?
Je ne saisis pas le genre espace...je sais que cela dépend de la signature de la métrique, c'est comme celle de genre temps, suivant que l'on se place avec comme convention(+--- ou ---+) le quadrivecteur est soit positif ou négatif, mais il doit y avoir une (ou des) différence(s) autre que cela...si une explication abordable pouvait m'etre donnée, suis preneur.
Merci d'avance.
Cordialement,
J'ai un soucis avec ça aussi...
Les photons sont décrits par des courbes de genre lumière(les géodésiques), la courbe est constituée par toutes les « positions successives »occupées par le photon, quand tu mentionnes plus haut, que en RG il faut passer par le transport parallèle, je comprends que le vecteur tangent est aussi en tout point du genre lumière, l'image que je m'en fais c'est que je transporte ma mesure locale en chaque point de la courbe, pour ma logique, elle reste locale de point en point, donc ayant un sens physique en finalite...que dois-je rectifier?
Merci encore et désolé d'abuser...
Cordialement,
J'aime bien cette vision des choses
A partir du moment où ce qui nous intéresse est "l'unité devant le tout" et que le rapport change de façon homothétique,
qui peut bien juger de qui grandit et de qui rapetisse... l'expérience semble impossible !
Trollus vulgaris
Bonjour,
Et simplement à mon humble avis :
Ne s'agit-il pas ici de la même idée que celle concernant l'appartenance du déplacement (de l'éloignement) entre deux objets simples dans un système isolé (l'histoire des deux trains dont un seul démarre sur le quai de gare)?. Soit la relativité Newtonienne. Donc à la question "qui peut juger?" je répondrais (au risque de me tromper) que c'est celui qui choisis le référentiel à partir duquel sont faites les observations, l'arbitrage étant nécessaire à la cohérence des descriptions. (vu les descriptions cosmologiques actuelles, cela tendrait à dire que l'esprit des hommes est loin d'être "vide"..., et c'est aussi la preuve qu'être dans la lune, c'est ne pas être concentré...)
On a tous pris un jour le train...l'expérience semble impossible !
Cordialement
[QUOTE=didier941751;4407061]Et les trajectoires de genre lumière?[\QUOTE]
Pas d'opinion. On ne peut pas les suivre, elles n'ont pas de longueur ou durée propre...
Le trajet d'un bout d'un mètre à l'autre, l'objet étant "simultané".Je ne saisis pas le genre espace...
Oui, q-vecteur tangente de métrique carré le signe majoritaire (exprimé comme cela on couvre les deux conventions).je sais que cela dépend de la signature de la métrique, c'est comme celle de genre temps, suivant que l'on se place avec comme convention(+--- ou ---+) le quadrivecteur est soit positif ou négatif, mais il doit y avoir une (ou des) différence(s) autre que cela...
Ce sont juste les trajets spatiaux "parcourus à vitesse infinie". Une ligne spatiale quelconque prise "en simultané". C'est la notion la plus intuitive de ligne d'espace-temps.si une explication abordable pouvait m'etre donnée, suis preneur.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Pas exactement. Par tous les événements successifs "occupés" ("subis" ?) par le "photon". Pas des positions au sens spatial, mais des points d'espace-temps, des "lieux-instants".
Rien. Le transport parallèle permet de comparer des "machins" (des tenseurs) locaux à distance. Seulement le transport dépend du chemin suivi. Le sens physique n'est pas clair. Le long d'une géodésique le vecteur tangent est transporté parallèlement, par définition. La métrique étant celle allant avec la connexion, elle est transportée parallèlement le long d'une géodésique., quand tu mentionnes plus haut, que en RG il faut passer par le transport parallèle, je comprends que le vecteur tangent est aussi en tout point du genre lumière, l'image que je m'en fais c'est que je transporte ma mesure locale en chaque point de la courbe, pour ma logique, elle reste locale de point en point, donc ayant un sens physique en finalite...que dois-je rectifier?
La notion de durée locale est déterminée par la métrique ET par le q-vecteur u de l'observateur. Transporter la "mesure locale", c'est transporter u. Cela définit en chaque point (lieu-instant) de la trajectoire UNE mesure locale, qui se trouve se transporter parallèlement jusqu'à l'observateur.
Cela a un sens physique, mais cela reste relatif à l'observateur.
Dans le cas de l'émetteur et du récepteur au deux bouts du trajet, le transport parallèle du u de l'un jusqu'à l'autre ne donnera pas le u de l'autre, en général. "L'angle" entre le u du récepteur et le transporté du u de l'émetteur est lié au décalage vers le rouge, ce qui donne au moins un aspect physique au transport.
J'écris cela, mais je ne suis pas sûr de répondre au point soulevé...
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Bonjour
oui mais le train est posé sur Terre alors que notre planète n'est posée sur rien qui puisse servir de référentiel.
Si notre système solaire rétréci (dans un univers statique et immuable) nos références en font autant, le mètre étalon suit le mouvement, la fréquence étalon fait de même et la lumière qui nous vient du fin fond de l'espace semblerait diminuer en fréquence. (puisqu'émise à une époque où tout était plus "gros")
Alors comment être certain que ce n'est pas ce modèle qui soit la réalité physique plutôt qu'un univers en expansion ?
Je pense qu'un élément de réponse se trouverait de la même façon qu'on élimine le modèle géocentrique au profit du modèle héliocentrique. (un Soleil qui tourne à 11 000 km/s est moins économe qu'une Terre qui n'en fait que 30, c'est donc moins probable.)
L'electronique, c'est fantastique.
Bonjour,
Oui c'est vrai, question idiote...
Si, le truc c'est ça:...que j'ai tendance à zapper, car avec la assez piteuse compréhention que je crois en avoir, le transport parallèle permet d'emmener la mesure de point en point en la gardant "propre" à elle-mem,"intrinsèque"...mais cela reste relatif à l'observateur
Et merci pour l'explication pour le genre espace(et les autres).
Cordialement,
