Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion - Page 3
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Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion



  1. #61
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion


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    Citation Envoyé par Nicolas321 Voir le message
    Cependant, il n'y a pas de raison de penser que la quantite de matiere qui attire une galaxie reste fixe au cours du temps, elle pourrait meme varier enormement en fonction de differents parametres comme la taille de l'univers, la variation du taux d'expansion, et la vitesse de la lumiere.

    Si par exemple l'univers devient 1000 fois plus grand en volume et que 1000 fois moins de galaxies sont capables d'attirer la notre, l'effet gravitationnel devrait etre beaucoup plus faible et nous devrions voir les galaxies diverger autour de nous, non?

    Donc on ne peut pas partir du principe que l'univers devrait grandir suivant une courbe fixe At^2/3 simplement quand il est domine par la matiere.
    Dans un univers inhomogène, oui il faudrait le prendre en compte, et de toute façon, il n'y aurait pas de formule analytique du tout, pas de loi d'évolution simple, il faudrait calculer le taux l'expansion pas à pas pour chaque portion d'espace dans une simulation informatique.

    Dans un univers homogène, tout est beaucoup plus simple, et il se trouve que c'est le cas.

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    Parcours Etranges

  2. #62
    invite5418555b

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Oui mais dans ce que je dis l'univers reste quand meme homogene. Je dis simplement que la matiere qui nous attire aujourd'hui va progressivement passer un point ou elle ne pourra plus nous attirer.

    Enfin bon...

  3. #63
    inviteccac9361

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Bonjour,

    Citation Envoyé par Nicolas321 Voir le message
    Oui mais dans ce que je dis l'univers reste quand meme homogene. Je dis simplement que la matiere qui nous attire aujourd'hui va progressivement passer un point ou elle ne pourra plus nous attirer.
    Cette vision des choses, bien qu'elle paraisse cohérente, est à mon avis erronée si on considère l'attraction gravitationelle non comme une "force" mais comme l'équivalent d'une courbure de l'espace-temps qui doit être considerée (du moins dans le cadre de la relativité générale) dans un "espace" continu que l'expansion ne peut empecher (puisqu'il existera toujours une distance suffisamment petite, localement, pour que l'expansion ne puisse empecher son établissemnt).

    Si je comprend votre raisonnement, vous pensez qu'à partir d'une certaine distance, et selon la loi de Hubble, la matière s'éloigne à une vitesse (relative depuis votre référentiel "d'obsevateur") qui excède celle de la luimère, et donc que la lumière (ou des gravitons hypothétiques) ne peuvent "remonter" jusqu'à "l'observateur".
    Ceci est probablement vrai pour la lumière, mais ne peut pas être tenu pour vrai pour la gravitation, tant que la particule "graviton" n'aura pas été confirmée.
    Citation Envoyé par Wikipedia
    D'ailleurs, dans le cadre de la relativité générale (non quantique), l'interaction gravitationnelle n'a pas le même vecteur que les trois autres forces. En effet, elle se fond alors avec la membrane de l'espace-temps : dans ce paradigme, les masses ne s'"attirent" plus, elles "suivent" simplement les géodésiques d'un espace-temps dressé par le mouvement énergie-impulsion réparti dans l'univers. Dans ce cadre, il n'est donc pas besoin d'une particule pour transmettre la gravitation, celle-ci étant inhérente à la 'forme' même de l'univers, n'en constituant qu'un aspect mixte.
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Graviton

    En effet, la courbure locale à cette distance peut aussi être considéré comme préexistant, puisque s'établissant à chaque moment et continuellement en chaque point de l'espace relativement aux autres points de l'espace "adjacents" (et qui le seront toujours), sans qu'il soit nécéssaire de postuler sa propagation (par des gravitons) à longue distance.

    C'est un peu comme si on considerait le phénomène de la gravitation "dans l'autre sens", sous la forme d'une courbure préexistante, dont la "cause" est l'ensemble "avant" l'horizon des évènements et "après".
    Concernant le phénomène de gravitation, relativement à l'observateur (que je ne met pas entre guillemets ici...), on ne peut pas dire "il n'existe plus", mais on doit dire, à mon avis, qu'il apparaitrait de manière quantifiée. (ce qui est "au dela" l'horizon des évenements apparaitrait de manière globale).

    En d'autres termes, la portée de la gravitation est considérére comme infinie, et si bien même l'expansion provoquerait une "brisure" de l'espace-temps, cette brisure la quantifie mais ne l'annule pas.

  4. #64
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Citation Envoyé par Nicolas321 Voir le message
    Oui mais dans ce que je dis l'univers reste quand meme homogene. Je dis simplement que la matiere qui nous attire aujourd'hui va progressivement passer un point ou elle ne pourra plus nous attirer.

    Enfin bon...
    Mais dans un univers homogène l'effet de grandissement de l'horizon nul, puisque c'est compensé dans toutes les directions.
    Parcours Etranges

  5. #65
    Amanuensis

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Citation Envoyé par Nicolas321 Voir le message
    Je dis simplement que la matiere qui nous attire aujourd'hui va progressivement passer un point ou elle ne pourra plus nous attirer.
    La "matière" qui nous attire ici et maintenant correspond à ce qui "est" sur le cône arrière passé. Ce cône s'étale sur tout le passé au sens du temps comobile, et l'usage du futur "va passer" ou "pourra" n'est pas très clair. À ce que j'en comprends, à l'époque courante, si un point matériel "est sur le cône passé" (i.e., sa trajectoire intersecte le...) de ici et maintenant, il sera encore sur le cône passé de ici et demain.

    Qui plus est, le cône passé ici et demain couvrira une portion spatiale(1) plus grande que pour ici et maintenant (l'horizon des particules ne fait que s'éloigner dans un modèle FLRW). Autrement dit, il y aura "de la matière" en plus qui "nous attire" (d'effet total nul par homogénéité, comme l'indique Gilgamesh ; mais le point est que c'est de la matière en plus).

    Les remarques qui précèdent se base sur une certaine interprétation de vos assertions. Si vous explicitiez votre discours en 4D, en termes d'événements et non en termes de "matière", il y aurait peut-être moyen de le raccrocher plus facilement aux théories en vigueur.

    (1) Au sens de la projection du cône passé sur l'espace comobile.
    Dernière modification par Amanuensis ; 30/07/2013 à 06h44.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  6. #66
    invite5418555b

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Bonjour Amanuensis,

    Je vois que nous sommes mantenant un peu plus sur la meme longueur d'onde avec toute cette affaire.

    La "matière" qui nous attire ici et maintenant correspond à ce qui "est" sur le cône arrière passé. Ce cône s'étale sur tout le passé au sens du temps comobile, et l'usage du futur "va passer" ou "pourra" n'est pas très clair. À ce que j'en comprends, à l'époque courante, si un point matériel "est sur le cône passé" (i.e., sa trajectoire intersecte le...) de ici et maintenant, il sera encore sur le cône passé de ici et demain.
    Donc voila, nous touchons maintenant au coeur du probleme, c'est a dire, comment prouver que notre cone passe comprends toujours la meme quantite de matiere. Ce n'est pas evident il me semble, il pourrait y avoir un flux de matiere positif ou negatif dans certains cas au cours du temps dependamment de certains criteres comme l'evolution du facteur d'echelle.

    J'ai pense un peu a cela et il me semble que pour que la quantite de matiere qui soit capable de nous envoyer un signal ( de la graviation ici ) soit constant, il faudrait que la vitesse de recession entre 2 objets reste constante. Si cette vitesse de recession diminue, on a un flux positif ( de plus en plus de matiere est a "portee" de nous), si cette vitesse de recession augmente, on a un flux negatif ( de moins en moins sont "a portee" de nous).

    Tres simplement, il me semble que la vitesse de recession depend du facteur d'echelle qui va faire evoluer la distance et de la vitesse a laquelle varie le facteur d'echelle ( Plus l'expansion est rapide, plus il sera difficile a un signal de lutter contre.)

    Si 2 objets sont separes d'une distance D, au cours du temps cette distance grandira en et deviendra D x At^2/3. ( dans un univers domine par la matiere )

    Il me semble qu'il faut multiplier cette distance par la vitesse a laquelle varie le facteur d'echelle, qui se trouve etre la derivee de At^2/3, soit 2A/3 *t^(-1/3).

    Le produit des 2 va donner l'evolution de la vitesse de recession au cours du temps, soit:
    D x At^2/3 x 2A/3 *t^(-1/3) = D x cte x t^1/3


    On voit que la vitesse de recession croit en fonction du temps. Donc la matiere qui nous attire va tot ou tard avoir avec nous une vitesse recession superieure a c, et donc arreter d'avoir un effet gravitationnel sur nous. (quand je dis nous, biensur il se produit la meme chose pour n'importe quel observateur dans l'univers. )

    Et comme il y aura moins d'effet gravitationnel le t^2/3 devrait s'accelerer.


    Je ne sais pas si le calcul est juste et je m'attends a ce qu'un calcul plus detaille soit necessaire, mais c'est surtout pour illustrer mon point qu'il faut absolument faire un calcul pour s'assurer que nous restons toujours attires par la meme quantite de matiere, et qu'il se pourrait bien que ce ne soit pas le cas.

    Qui plus est, le cône passé ici et demain couvrira une portion spatiale(1) plus grande que pour ici et maintenant (l'horizon des particules ne fait que s'éloigner dans un modèle FLRW). Autrement dit, il y aura "de la matière" en plus qui "nous attire" (d'effet total nul par homogénéité, comme l'indique Gilgamesh ; mais le point est que c'est de la matière en plus).
    C'est cela qu'il faut decider: est-ce que le flux est positif ou negatif? Si on grandit trop lentement, il se pourrait que l'on soit "a portee" gravitationnelle de plus en plus de matiere au cours du temps.

    En tout cas, je ne vois pas pourquoi il serait evident qu'un endroit de l'univers recoive TOUJOURS, ad vitam eternam, la gravitation de la meme quantite de matiere.

    Nicolas.

  7. #67
    invite5418555b

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Bonjour Gilgamesh,

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Mais dans un univers homogène l'effet de grandissement de l'horizon nul, puisque c'est compensé dans toutes les directions.
    Je suis d'accord que l'univers reste homogene et n'importe quel observateur verra la meme chose se produire, mais je ne vois pas pourquoi l'horizon d'un observateur engloberait forcement toujours les memes objets.

    En tout cas si c'est le cas il me semble qu'il faut le demontrer.

    Nicolas.

  8. #68
    invite5418555b

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Bonjour Xoxopixo,

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    Cette vision des choses, bien qu'elle paraisse cohérente, est à mon avis erronée si on considère l'attraction gravitationelle non comme une "force" mais comme l'équivalent d'une courbure de l'espace-temps qui doit être considerée (du moins dans le cadre de la relativité générale) dans un "espace" continu que l'expansion ne peut empecher (puisqu'il existera toujours une distance suffisamment petite, localement, pour que l'expansion ne puisse empecher son établissemnt).

    Si je comprend votre raisonnement, vous pensez qu'à partir d'une certaine distance, et selon la loi de Hubble, la matière s'éloigne à une vitesse (relative depuis votre référentiel "d'obsevateur") qui excède celle de la luimère, et donc que la lumière (ou des gravitons hypothétiques) ne peuvent "remonter" jusqu'à "l'observateur".
    Ceci est probablement vrai pour la lumière, mais ne peut pas être tenu pour vrai pour la gravitation, tant que la particule "graviton" n'aura pas été confirmée.

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Graviton
    Vous avez bien compris mon raisonnement.

    D'apres ce qui a ete dit dans un autre fil, la RG predit que la gravitation se propage a la vitesse de la lumiere. Cela a aussi ete demontre experimentalement. Que la gravitation soit du a l'echange de graviton ou pas, elle se propage quand meme a c.

    De plus, comme Gilgamesh l'expliquait dans le post 56, la gravitation en RG est un phenomene local. L'effet gravitationnel subit a un moment donne est produit par toutes les sources qui ont pu emettre de la gravitation dans le passe vers cette endroit aujourd'hui.

    Je le cite:
    Autrement, l'expansion est un phénomène fondamentalement local. C'est une effet de la gravitation, qui se résume à une courbure, qui se calcule à l'aide de la densité d'énergie in situ, le in situ incluant toutes les contributions ayant pu transmettre leur influence avec la constante de vitesse c en un point P donné au temps t.

    En effet, la courbure locale à cette distance peut aussi être considéré comme préexistant, puisque s'établissant à chaque moment et continuellement en chaque point de l'espace relativement aux autres points de l'espace "adjacents" (et qui le seront toujours), sans qu'il soit nécéssaire de postuler sa propagation (par des gravitons) à longue distance.

    C'est un peu comme si on considerait le phénomène de la gravitation "dans l'autre sens", sous la forme d'une courbure préexistante, dont la "cause" est l'ensemble "avant" l'horizon des évènements et "après".
    Concernant le phénomène de gravitation, relativement à l'observateur (que je ne met pas entre guillemets ici...), on ne peut pas dire "il n'existe plus", mais on doit dire, à mon avis, qu'il apparaitrait de manière quantifiée. (ce qui est "au dela" l'horizon des évenements apparaitrait de manière globale).

    En d'autres termes, la portée de la gravitation est considérére comme infinie, et si bien même l'expansion provoquerait une "brisure" de l'espace-temps, cette brisure la quantifie mais ne l'annule pas.
    Les intervenants dans ce fil n'ont pas l'air d'etre d'accord a ce sujet. Peut-etre que vous avez raison, mais quant a moi je ne sais pas trop que penser.

    Cela dit, il me semble evident que l'effet gravitationnel ( effet de courbure de l'espace-temps ) ne reste pas "fige" dans le temps, et est bien produit continuellement par sa source.

    Par exemple on peut prendre l'exemple trivial d'un objet qui se deplace dans l'espace. Quand l'objet se deplace, la courbure de l'espace-temps ne reste pas figee derriere lui.

    Nicolas.

  9. #69
    Amanuensis

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Citation Envoyé par Nicolas321 Voir le message
    Je vois que nous sommes mantenant un peu plus sur la meme longueur d'onde avec toute cette affaire.
    Pas vraiment. Vous continuez à parler "spatialement" (notion de flux par exemple, ou de vitesse de récession), ce qui a peu à voir avec le cône passé. Quand un objet parcourt sa trajectoire 4D, son cône passé balaye les événements "passés". Il n'y a pas de notion de flux entrant ou sortant.

    Il n'y a aucune rigueur dans ce que vous présentez, que des mots vagues qu'on a du mal à raccrocher aux théories en vigueur, pour me répéter.

    Si vous ne pouvez pas mettre en formule, même en gros, vos notions de "flux", "quantité de matière qui soit capable de nous envoyer un signal" (ce qui n'a aucun sens clair dans les théories actuelles), et autres, il n'y a pas moyen d'en discuter sérieusement.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  10. #70
    Amanuensis

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Sur le site indiqué ci-dessous, il y a trois diagrammes du cône passé dans les modèles FLRW (trois fois la même chose, avec des systèmes de coordonnée différents). Peut-être une bonne base pour expliquer ces notions de "flux" et "quantité de matière"?

    http://www.astro.virginia.edu/class/...ght_cones.html
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  11. #71
    invite5418555b

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Bonjour Amanuensis,

    Merci pour le lien, je vais regarder en detail.

    Par "flux" je voulais dire que la quantite de sources gravitationnelles dans le cone passe pouvait eventuellement varier dependamment de certains facteurs.

    Peut-etre que toute cette affaire a a voir avec ce qui se passe a l'horizon. Peut-etre que l'on recoit eternellement la gravitation d'une source meme si elle traverse l'horizon, parce qu'elle provient, non pas de la source, mais de l'horizon. Ce serait un peu la meme chose que ce qui se passe avec de la matiere qui passe l'horizon d'un trou noir, on recoit eternellement de la lumiere de l'horizon, mais tres redshifte.

    Il doit bien y avoir un moyen d'elucider ce mystere.

    Nicolas.

  12. #72
    Amanuensis

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Citation Envoyé par Nicolas321 Voir le message
    Par "flux" je voulais dire que la quantite de sources gravitationnelles dans le cone passe pouvait eventuellement varier dependamment de certains facteurs.
    Une fois de plus faudrait clarifier la signification de "dans le cône passé".

    Déjà il y a une ambiguïté (usuelle) entre le cône lui-même (formé des lignes de genre nul aboutissant à l'événement), et le cône + son intérieur (formé des lignes de genre nul ou de genre temps aboutissant à l'événement). Le premier est une variété 3D, le second une variété (à bord) 4D.

    Si on prend la variété 3D, être "dans" le cône pour de la matière peut se comprendre comme "dont la trajectoire intersecte le cône". Auquel cas, la matière "dans le cône" ne fait qu'augmenter (comme déjà indiqué), car, pour une trajectoire donnée, une fois que le "ici et maintenant" a atteint l'instant où cette trajectoire intersecte le cône (à t=0), alors la trajectoire l'intersectera toujours (à un t de plus en plus grand) (facile à voir sur le troisième diagramme). [Par contre, il se peut que la limite du temps d'intersection ne soit pas infinie: une partie de la trajectoire future de cette "matière" n'aura jamais d'influence sur le "ici" futur.]

    J'imagine que votre questionnement a un rapport avec la distance de Hubble (mais ce n'est qu'une hypothèse). Mais celle-ci n'affecte pas le cône passé.

    Si on prend le premier diagramme dans le lien indiqué, la matière qui est "vue" à z=4 sur le cône passé influence gravitationnellement le "here and now" (puisqu'on parle d'un événement sur le cône passé), mais est pourtant "maintenant" bien au-delà de la distance de Hubble (elle n'est pas loin de la ligne v=2c).

    La distance de Hubble "maintenant" (au sens du temps comobile) est le max de la distance propre d'un point sur le cône passé quand (lointain futur) ce max se produira "maintenant". Cela ne concerne pas le "ici et maintenant".

    Il y a tout un jeu entre distances (au pluriel) et temps comobile dans ces histoires d'horizons, de distance de Hubble, etc., d'où l'importance de s'exprimer aussi rigoureusement que possible, le langage commun étant inadapté à gérer des distances de significations différentes, ou le temps comobile.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  13. #73
    invite5418555b

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Je parlais de cone d'espace-temps du meme genre que ceux dans le lien donne ci dessus, mais de toutes facons je pense que ca n'a plus vraiment d'importance.

    J'ai bien regarde les diagrammes, et je pense que j'ai plutot bien compris ce qui se passe.

    En fait, on reste toujours sous l'effet gravitationnel des memes sources, meme quand elles passent derriere la distance de hubble, parce que l'univers ralentit.

    Le ralentissement a pour effet qu'il est possible "d'aller chercher" les photons emis derriere la distance de Hubble. Le signal recule au debut, mais de moins en moins vite parce que l'expansion ralentit, puis revient vers nous quand la distance de Hubble le croise.

    Cela dit, cet effet se produit parce que l'univers ralentit. Que se passe-t-il maintenant ou l'univers accelere? La distaance de Hubble raccourcit, donc il me semble qu'il devrait etre impossble "d'aller chercher" les signaux emis derriere la distance de Hubble. Ceux-ci devraient a tout jamais s'eloigner, non? Et on ne devrait plus pouvoir recevoir de gravitation de ces sources.

  14. #74
    Amanuensis

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Citation Envoyé par Nicolas321 Voir le message
    J
    En fait, on reste toujours sous l'effet gravitationnel des memes sources, meme quand elles passent derriere la distance de hubble, parce que l'univers ralentit.
    Si pas "univers ralentit" vous parlez de l'expansion, ce n'est pas lié à un ralentissement de l'expansion, cela s'applique dans tous les cas. (Les diagrammes du lien sont avec accélération de l'expansion, du moins à partir d'un certain point.)
    Le ralentissement a pour effet qu'il est possible "d'aller chercher" les photons emis derriere la distance de Hubble. Le signal recule au debut, mais de moins en moins vite parce que l'expansion ralentit, puis revient vers nous quand la distance de Hubble le croise.
    Non, pas besoin de "ralentissement".

    Que se passe-t-il maintenant ou l'univers accelere? La distaance de Hubble raccourcit, donc il me semble qu'il devrait etre impossble "d'aller chercher" les signaux emis derriere la distance de Hubble. Ceux-ci devraient a tout jamais s'eloigner, non?
    Cela ne change pas grand chose. Le plus clair (du moins pour moi!) c'est d'étudier le diagramme conforme (le troisième). Avec "accélération", le temps conforme est borné (le texte indique à 65 Ga pour les paramètres choisis pour le diagramme), ce qui correspond à un temps propre infini de l'observateur. La ligne indiquant la distance de Hubble rejoint l'axe central, et le cône passé atteint un maximum: tout ce qui est en-dehors de ce cône passé maximum n'aura jamais influencé l'observateur. Ce sont les signaux venant de la partie de l'espace-temps extérieure à ce cône maximum qui n'atteignent jamais l'observateur. Sans "accélération", le cône n'a pas de limite, et tout événement est susceptible d'influencer l'observateur un jour.

    (Il serait utile de présenter le diagramme conforme complet, avec le cône maximal ; mais il n'est pas difficile à imaginer...)p
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  15. #75
    invite5418555b

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Bon, donc ce n'etait pas encore ca...

    Je parlais bien du ralentissement de l'expansion.

    Je vais regarder a nouveau pour finir par comprendre ce schmilblick.

  16. #76
    invite5418555b

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Si pas "univers ralentit" vous parlez de l'expansion, ce n'est pas lié à un ralentissement de l'expansion, cela s'applique dans tous les cas. (Les diagrammes du lien sont avec accélération de l'expansion, du moins à partir d'un certain point.)


    Non, pas besoin de "ralentissement".



    Cela ne change pas grand chose. Le plus clair (du moins pour moi!) c'est d'étudier le diagramme conforme (le troisième). Avec "accélération", le temps conforme est borné (le texte indique à 65 Ga pour les paramètres choisis pour le diagramme), ce qui correspond à un temps propre infini de l'observateur. La ligne indiquant la distance de Hubble rejoint l'axe central, et le cône passé atteint un maximum: tout ce qui est en-dehors de ce cône passé maximum n'aura jamais influencé l'observateur. Ce sont les signaux venant de la partie de l'espace-temps extérieure à ce cône maximum qui n'atteignent jamais l'observateur. Sans "accélération", le cône n'a pas de limite, et tout événement est susceptible d'influencer l'observateur un jour.

    (Il serait utile de présenter le diagramme conforme complet, avec le cône maximal ; mais il n'est pas difficile à imaginer...)p
    Je vois bien ce que tu veux dire, mais j'ai du mal a comprendre ce qui se passe concretement au niveau du trajet des photons.

    Sur les diagrammes, le cone ne croise jamais la distance de hubble apres le debut de l'acceleration. et il me semble que ce n'est pas sur qu'il la traverserait sans probleme si les diagrammes etaient construits pour un here and now futur. Sur le deuxieme schema j'ai bien l'impression que la lumiere venant de la base du cone se mettrait a diverger sur les cotes, et on ne recevrait que la lumiere qui partirait du point de croisement avec la distance de Hubble.

    Voila comment je comprends les trajets des photons depuis la source jusqu'a ici et maintenant...

    Considerons le trajet d'un photon emis par une source ayant une vitesse de recession de 2c, dans les 2 cas suivants:
    * Cas ou l'expansion de l'univers ralentit ( univers domine par la matiere avec un facteur d'echelle qui croit en t^2/3 ). Quand le photon part de la source il a une vitesse de recession de 2c - c( sa vitesse) = c par rapport a nous. L'expansion de l'univers ralentissant, cette vitesse de recession va progressivement diminuer... 0.9c... 0.8c... etc. Le photon continue a s'eloigner, mais de moins en moins vite. On voit cela se passer sur le premier diagramme quand le photon s'eloigne a la base. A un moment donne, etant donne que la distance de Hubble augmente constamment, le photon va finir par la croiser. A ce moment il peut avoir une vitesse relative positive par rapport a nous et peut se rapprocher de nous. Il est sur d'arriver car la vitesse de recession est inferieure a c jusqu'a la fin.

    * Cas ou l'expansion de l'univers accelere. Idem, quand le photon part de la source il a une vitesse de recession de 2c - c= c par rapport a nous. Mais comme l'expansion de l'univers accelere, le photon n'a aucun moyen de ralentir sa vitesse de recession par rapport a nous, sa vitesse relative va se mettre a augmenter, et il va s'eloigner a l'infini.
    Meme un photon qui a ete emis a la distance de Hubble va aussi s'eloigner de plus en plus, car il n'arrivera pas a lutter contre l'acceleration de l'expansion.
    Un photon emis plus proche que la distance de Hubble arrivera peut-etre a se rendre a ici et maintenant, dependamment de l'acceleration de l'univers et de sa distance initiale.

    Concernant le troisieme diagramme, je comprends bien que si il etait trace pour un here and now futur, tel que le cone traverse la distance de Hubble quand elle se courbe vers l'interieur, le cone devrait theoriquement etre a 45 degres sans probleme, mais je ne comprends juste pas le trajet reel du photon.

    Donc ce que je voudrais comprendre, c'est le trajet du photon en detail quand l'univers accelere si il est emis depuis une source ayant une vitesse de recession de mettons 2c, et comment il fait pour se rendre a ici et maintenant.


    Mis a part tout ceci, est-on sur que la gravitation suivrait la meme trajectoire que les photons, meme si elle se propage a c? Les photons suivent la courbure de l'espace temps, est-ce le cas aussi pour la gravitation?

    Par exemple, l'effet de lentille d'Einstein se produit-il exactement de la meme maniere pour la gravitation?

    Et ces diagrammes s'appliquent-ils aussi a la gravitation?

  17. #77
    Amanuensis

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Citation Envoyé par Nicolas321 Voir le message
    Sur les diagrammes, le cone ne croise jamais la distance de hubble apres le debut de l'acceleration.
    Si.

    et il me semble que ce n'est pas sur qu'il la traverserait sans probleme si les diagrammes etaient construits pour un here and now futur.
    J'ai trouvé ce texte : http://arxiv.org/abs/astro-ph/0310808, qui me semble à lire et comprendre pour se faire des idées correctes sur le sujet.

    La figure 1 donne les trois diagrammes "classiques", avec l'avantage que le conforme (le troisième) est complet (jusqu'à l'infini du temps), ce qui permet d'examiner l'évolution future du cône passé. On voit clairement qu'il coupe toujours la "sphère de Hubble", la tangence ne se faisant qu'à l'infini du temps.

    Concernant le troisieme diagramme, (...) mais je ne comprends juste pas le trajet reel du photon.
    Le diagramme conforme est pourtant le plus simple pour cela, puisque les lignes de genre lumière (= genre nul) sont les droites inclinées à 45°.

    Donc ce que je voudrais comprendre, c'est le trajet du photon en detail quand l'univers accelere si il est emis depuis une source ayant une vitesse de recession de mettons 2c, et comment il fait pour se rendre a ici et maintenant.
    Suffit de tracer la ligne à 45° entre les deux événements sur le diagramme conforme...
    Mis a part tout ceci, est-on sur que la gravitation suivrait la meme trajectoire que les photons, meme si elle se propage a c? Les photons suivent la courbure de l'espace temps, est-ce le cas aussi pour la gravitation?
    Tout le vocabulaire de cette phrase pose problème. La notion de "propagation" de la gravitation est douteuse, "suivre la courbure de l'espace-temps" ne veut rien dire, etc?

    Il est bien plus simple de se dire que ce qui influence gravitationnellement un événement, ce sont les événements du cône passé. Et c'est aussi les lignes de genre nul qui aboutissent à l'événement. (On peut parler de "trajectoire de photon" pour les lignes de genre nul, mais c'est plus simple--en tout cas pour moi--d'oublier les photons et de penser en termes de ligne de genre nul directement.)

    [En fait la lumière qui nous atteint d'un objet lointain ne va à c tout le long du trajet, juste un poil en-dessous, car le milieu n'est pas vide. Et penser en termes de photon est en général casse-gueule, vaut mieux penser "lumière" pour la propagation, c'est à dire selon le modèle ondulatoire...]

    Par exemple, l'effet de lentille d'Einstein se produit-il exactement de la meme maniere pour la gravitation?
    Je ne sais pas quel sens donner à cela.

    Disons qu'il peut y avoir plusieurs lignes bien distinctes de genre nul entre deux événements (contrairement au cas de l'espace-temps plat). J'imagine qu'en toute généralité, le calcul de l'influence gravitationnelle d'un événement A sur un événement B prendra en compte tous les chemins de genre nul de A à B (et c'est pareil pour l'électro-magnétisme). Faudrait une confirmation, le sujet semble loin d'être trivial.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  18. #78
    invite5418555b

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Si.
    Je n'aurais pas du dire "commence a accelerer", mais commence a inverser sa vitesse, c'est a dire a commencer a se rapprocher plutot que s'eloigner.

    En effet, dans aucun des diagrammes, le cone ne croise la distance de Hubble quand elle a commence a diminuer.


    J'ai trouvé ce texte : http://arxiv.org/abs/astro-ph/0310808, qui me semble à lire et comprendre pour se faire des idées correctes sur le sujet.

    La figure 1 donne les trois diagrammes "classiques", avec l'avantage que le conforme (le troisième) est complet (jusqu'à l'infini du temps), ce qui permet d'examiner l'évolution future du cône passé. On voit clairement qu'il coupe toujours la "sphère de Hubble", la tangence ne se faisant qu'à l'infini du temps.
    On ne voit pas le cone croiser la sphere de Hubble quand celle-ci se rapproche, on voit le cone tendre vers la sphere de Hubble a l'infini. Par exemple on ne voit pas de cone a 55GY.

    De plus, j'ai lu une partie de ce texte et il confirme ce que je disais pour la phase ou la sphere de Hubble s'etend. Il dit:
    : The speed of photons relative to us (the slope of the light cone) is not constant, but is rather vrec − c. Photons we receive that were emitted by objects beyond the Hubble sphere were initially receding from us (outward sloping lightcone at t <∼ 5 Gyr). Only when they passed from the region of superluminal recession vrec > c (gray crosshatching) to the region of subluminal recession (no shading) can the photons approach us.
    . We have seen that the speed of photons propagating towards us (the slope of our past light cone in the upper panel of Fig. 1) is not constant, but is rather vrec −c. Therefore light that is beyond the Hubble sphere has a total velocity away from us. How is it then that we can ever see this light? Although the photons are in the superluminal region and therefore recede from us (in proper distance), the Hubble sphere also recedes. In decelerating universes H decreases as ˙a decreases (causing the Hubble sphere to recede). In accelerating universes H also tends to decrease since ˙a increases more slowly than a. As long as the Hubble sphere recedes faster than the photons immediately outside it, D˙ H > vrec −c, the photons end
    up in a subluminal region and approach us2 . Thus photons near the Hubble sphere that are receding slowly are overtaken by the more rapidly receding Hubble sphere3.
    Donc dans un univers qui accelere, les photons ne peuvent pas acceder a la region subliminale, et ne peuvent pas se rapprocher.

    Aussi, la note 14 dit:
    [14] Harrison, E. R. 1991, ApJ, 383, 60–65, Hubble spheres and particle horizons, “All accelerating
    universes, including universes having only a limited period of acceleration, have the property that
    galaxies at distances L < LH are later at L > LH, and their subluminal recession in the course of
    time becomes superluminal. Light emitted outside the Hubble sphere and traveling through space toward the observer recedes and can never enter the Hubble sphere and approach the observer. Clearly,
    there are events that can never be observed, and such universes have event horizons.” The misleading
    part of this quote is subtle – there will be an event horizon in such universes (accelerating universes),
    but it needn’t coincide with the Hubble sphere. Unless the universe is accelerating so quickly that the
    Hubble sphere does not expand (exponential expansion) we will still observe things from beyond the
    Hubble sphere, even though there is an event horizon (see Fig. 1).
    Donc si l'univers croit exponentiellement ( ce qui sera le cas dans le futur soit-disant ou bien meme peut-etre deja le cas ), il est impossible de voir des evenements situes derriere la sphere de Hubble.

    De plus, on voit sur les 2 premiers diagrammes du document que l'horizon d'evenement tend vers la sphere de Hubble. Il devient donc de moins en moins possible de voir des evenements situes derriere.




    Le diagramme conforme est pourtant le plus simple pour cela, puisque les lignes de genre lumière (= genre nul) sont les droites inclinées à 45°.



    Suffit de tracer la ligne à 45° entre les deux événements sur le diagramme conforme..
    Je comprends bien que l'on puisse tracer un diagramme avec des lignes a 45 debgres, mais a-t-il un sens physique, la est la question.


    Tout le vocabulaire de cette phrase pose problème. La notion de "propagation" de la gravitation est douteuse, "suivre la courbure de l'espace-temps" ne veut rien dire, etc?

    Il est bien plus simple de se dire que ce qui influence gravitationnellement un événement, ce sont les événements du cône passé. Et c'est aussi les lignes de genre nul qui aboutissent à l'événement. (On peut parler de "trajectoire de photon" pour les lignes de genre nul, mais c'est plus simple--en tout cas pour moi--d'oublier les photons et de penser en termes de ligne de genre nul directement.)

    [En fait la lumière qui nous atteint d'un objet lointain ne va à c tout le long du trajet, juste un poil en-dessous, car le milieu n'est pas vide. Et penser en termes de photon est en général casse-gueule, vaut mieux penser "lumière" pour la propagation, c'est à dire selon le modèle ondulatoire...]
    Etudier ces diagrammes est interessant, mais dans quelle mesure decrivent-ils reellement le cone passe de la gravitation? Il faudrait deja etre sur que ce soit les memes cones que les cones de lumiere.



    Je ne sais pas quel sens donner à cela.

    Disons qu'il peut y avoir plusieurs lignes bien distinctes de genre nul entre deux événements (contrairement au cas de l'espace-temps plat). J'imagine qu'en toute généralité, le calcul de l'influence gravitationnelle d'un événement A sur un événement B prendra en compte tous les chemins de genre nul de A à B (et c'est pareil pour l'électro-magnétisme). Faudrait une confirmation, le sujet semble loin d'être trivial.
    La question est comment la gravitation influence la gravitation. Si une source, disons une galaxie est situee derriere un amas de galaxie, son effet gravitationnel sera-t-il modifie devant cet amas. Est-ce qu'il y aurait un peu le meme genre de phenomene que l'effet de lentille gravitationnelle.

    Si on recoit encore un effet gravitionnel datant de l'emission du CMB (ou meme plus tot), ca en fait du chemin et des galaxies croisees, quel est l'impact sur la gravitation provenant de ces periodes la?

  19. #79
    invite5418555b

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    subliminale

  20. #80
    Amanuensis

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Citation Envoyé par Nicolas321 Voir le message
    Aussi, la note 14 dit:
    Toutes ces citations sont "misleading" (des "misconceptions" ou des "easily mistinterpreted statements"). C'est le propos même du texte...
    Dernière modification par Amanuensis ; 02/08/2013 à 21h34.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  21. #81
    invite5418555b

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Concernant la quote 14, j'ai bien mis en gras la phrase qui explique la source de confusion.

    Le texte:

    We have seen that the speed of photons propagating towards us (the slope of our past light cone in the upper panel of Fig. 1) is not constant, but is rather vrec −c. Therefore light that is beyond the Hubble sphere has a total velocity away from us. How is it then that we can ever see this light? Although the photons are in the superluminal region and therefore recede from us (in proper distance), the Hubble sphere also recedes. In decelerating universes H decreases as ˙a decreases (causing the Hubble sphere to recede). In accelerating universes H also tends to decrease since ˙a increases more slowly than a. As long as the Hubble sphere recedes faster than the photons immediately outside it, D˙ H > vrec −c, the photons end
    up in a subluminal region and approach us2 . Thus photons near the Hubble sphere that are receding slowly are overtaken by the more rapidly receding Hubble sphere3.
    est aussi la pour clarifier une source d'incomprehension.

  22. #82
    Amanuensis

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Citation Envoyé par Nicolas321 Voir le message
    En effet, dans aucun des diagrammes, le cone ne croise la distance de Hubble quand elle a commence a diminuer.
    Dans le diagramme 3, il est clair que le cône passé coupe la ligne dénommée "sphère de Hubble" pour tout instant pour l'observateur.

    , on voit le cone tendre vers la sphere de Hubble a l'infini.
    Seulement la direction, mais "par dessous" (la ligne "sphère de Hubble" est de genre temps). Donc elle croise.

    Donc si l'univers croit exponentiellement ( ce qui sera le cas dans le futur soit-disant ou bien meme peut-etre deja le cas ), il est impossible
    de voir des evenements situes derriere la sphere de Hubble.
    Non. Le cas mentionné est celui d'un Univers constamment (du début à la fin) en "expansion exponentielle". C'est un cas limite, mieux décrit quelque part dans le texte par " If the exponentially expanding regime, , were extended to the end of time, the Hubble sphere would be the event horizon."
    Je comprends bien que l'on puisse tracer un diagramme avec des lignes a 45 debgres, mais a-t-il un sens physique, la est la question.
    Drôle de question.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  23. #83
    invite5418555b

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Dans le diagramme 3, il est clair que le cône passé coupe la ligne dénommée "sphère de Hubble" pour tout instant pour l'observateur.
    Sauf que le diagramme etait concu a l'origine pour un univers qui avait un certain type d'expansion et que l'expansion devient completement differente. Dire qu'il suffit de tracer des droite a 45 degres sans justifier que ca continue de fonctionner est aller un peu vite en besogne.

    Encore une fois, ce que je veux savoir, c'est ce qui se passe pour le parcours des photons. C'est comme cela que l'on mettra les choses au clair, pas juste en tracant un triangle douteux.

    D'ailleurs, les scientifiques qui ont ecrit ce document expliquent pendant 25 pages "le photon fait ci" "le photon fait ca", chose que tu te refuses a faire et on se demande bien pourquoi...


    Seulement la direction, mais "par dessous" (la ligne "sphère de Hubble" est de genre temps). Donc elle croise.
    Idem, ca n'explique rien de pourquoi ca fonctionne comme cela.


    Non. Le cas mentionné est celui d'un Univers constamment (du début à la fin) en "expansion exponentielle". C'est un cas limite, mieux décrit quelque part dans le texte par " If the exponentially expanding regime, , were extended to the end of time, the Hubble sphere would be the event horizon."
    Deja, plus ca tend vers une exponetielle pure, plus on ne peut voir que les evenement juste derriere la sphere de Hubble. De plus, comme il est explique dans le paragraphe complet que j'ai relu, les evenement qui se produise a un moment donne au dela de cet horizon qui retrecit sont irremediablement perdu, a moins que l'expansion exponnentielle s'arrete. Auquel cas, l'univers ralentissant, la sphere de Hubble grandit a nouveau et va etre capable d'aller les chercher.

    Cela dit, comment est-il possible de recevoir les photons provenant d'evenements juste derriere la sphere de Hubble, je te le demande. Explique moi le parcours des photons, stp.

    Drôle de question.
    Encore une fois tracer 2 droites a 45 degres et penser que ca doit etre ca, est ridicule. Expliquer pourquoi c'est comme ca, par contre, ca c'est plus difficile...


    Maitenant, apres y avoir reflechi, il est peut-etre possible que l'on recoive eternellement des photons provenant du passe lointain parce certains photons sont pris dans la sphere de Hubble. Ces quelques photons ne vont pas nous arriver d'un seul coup et apres plus rien, mais vont etre recus au compte goutte jusqu'a l'infini avec un redshift tendant vers l'infini. Donc il sera possible de capter un signal ultra faible et ultra redshifte du CMB et des galaxies qui seront extremement loin derriere la distance de Hubble, mais tous ces photons auront ete emis pratiquement tous au moment donne dans un passe tres lointain...

  24. #84
    Amanuensis

    Re : Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

    Citation Envoyé par Nicolas321 Voir le message
    Sauf que le diagramme etait concu a l'origine pour un univers qui avait un certain type d'expansion et que l'expansion devient completement differente. Dire qu'il suffit de tracer des droite a 45 degres sans justifier que ca continue de fonctionner est aller un peu vite en besogne.
    Cette réflexion montre que vous n'avez pas compris le diagramme. D'accord, les coordonnées conformes ne sont pas "grand public", mais si vous voulez sérieusement creuser vos questionnement, c'est un outil utile.

    Encore une fois, ce que je veux savoir, c'est ce qui se passe pour le parcours des photons.
    C'est une question pour laquelle les coordonnées conformes sont "faites pour".

    D'ailleurs, les scientifiques qui ont ecrit ce document expliquent pendant 25 pages "le photon fait ci" "le photon fait ca", chose que tu te refuses a faire et on se demande bien pourquoi...
    Cela ne m'étonne en rien que vous ne comprenez pas pourquoi. Si vous avez besoin de "photons" pour parler de trajectoires de genre nul, pourquoi pas. C'est comme avoir besoin de parler de voitures pour étudier une route, ou d'avions pour des orthodromies.

    -------
    J'arrête là, vous n'êtes pas là pour apprendre, mais pour argumenter dans le vide.

    Lisez à fond le document sur les "misconceptions", et on rediscutera quand vous aurez intégré ce qu'en raconte l'auteur.
    Dernière modification par Amanuensis ; 03/08/2013 à 13h26.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

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