Univers observable, gravitation et acc. de l'expansion

[Nicolas321]

Bonjour,

Je me posais une question concernant l'implication au niveau de la gravitation du fait que seulement un partie de l'univers est observable, c'est a dire a portee d'interaction a la vitesse de la lumiere.

La gravitation se propageant a c, comment toutes les parties de l'univers peuvent-elles s'attirer? Il me semble que toute l'affaire du calcul de la densite critique depend du fait que tout l'univers peut attirer tout. Donc est-ce que ce type de calcul a encore du sens?

De plus, je regardais une video de Leonard Susskind de cosmologie:
http://www.youtube.com/watch?v=KdBrQMkkDz8

En gros, ce qui m'interesse ici dans ce qu'il dit, c'est que l'univers etait domine par le rayonnement jusqu'a 1-2 milliards d'annees, puis est devenue domine par la matiere jusqu'a environ 4 milliards d'annees, avant d'etre domine par l'energie sombre ( en tout cas ce qu'on appelle l'energie sombre comme terme general pour expliquer l'acceleration de l'expansion ).

Plus precisement, ce qui m'interesse c'est que quand il etait domine par le rayonnement il grandissait en t^1/2, quand il etait domine par la matiere en t^2/3, et il croit exponentiellement maintenant (enfin soit-disant).

Mais n'est-il pas etrange que l'expansion de l'univers se soit mise a accelerer un peu apres qu'il soit devenu domine par la matiere?

Ne serait-ce pas parce que le passage a la domination de la matiere ait lui meme accelere l'expansion ( de t^1/2 en t^2/3), ce qui aurait fait en sorte que l'univers aurait passe un seuil ou l'univers observable soit devenu plus petit que l'univers total. L'implication gravitationnelle du passage de ce seuil aurait-elle pu etre l'acceleration de l'expansion connue comme l'energie sombre?

Je pensais a la situation suivante... Considerons 3 galaxies A, B, C, B etant au milieu de A et C, et etant dans l'univers observable de A et C. A et C par contre ne sont pas dans le meme univers observable, donc ne peuvent pas s'attirer l'une l'autre gravitationnellement.

Le truc, c'est que vu de A, B va avoir tendance a etre accelere par C, ce qui va donner l'impression d'un effet de repulsion vu de A. Idem pour B vu de C. Globalement on aura l'impression que tout s'eloigne de plus en plus vite au fur et a mesure que l'univers observable devient petit par rapport a l'univers total.

Est-ce que mon idee a du sens ou c'est n'importe quoi?

Merci,
Nicolas.
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[Nicolas321]

Mais il est fou lui...

[Andrei2010]

Boire ou poster? Il faut trancher!

[hlbnet]

Bonjour,
A propos de ça :

La gravitation se propageant a c, comment toutes les parties de l'univers peuvent-elles s'attirer? Il me semble que toute l'affaire du calcul de la densite critique depend du fait que tout l'univers peut attirer tout. Donc est-ce que ce type de calcul a encore du sens?

Ma compréhension d'informaticien, me dit que ce sont les "changements" de gravitation qui se déplacent à la vitesse c. Donc, s'il y a un changement de la masse du soleil, on ne le sentira que 8 minutes plus tard. Mais, une fois le champ de gravitation établi, il est là tout le temps, partout, même si l'univers s'expanse d'un facteur 10 puissance 100.

Je précise que je n'y connais rien ... mais j'essaie d'aider (je sais je ne devrais pas mais c'est plus fort que moi).

[A voir en vidéo sur Futura]

[Nicolas321]

Bonjour hlbnet,

Merci pour ta reponse mais ca n'a pas l'air de faire bien du sens il me semble. Si un objet perd de la masse il produira moins d'effet gravitationnel et s'il disparait le champ gravitationnel disparait completement ( a la vitesse c autour).

Quand une galaxie passe au dela de l'univers observable, je ne vois pas comment on peut encore l'attirer.

D'ailleurs cette histoire m'a fait penser a une etude qui etait sortie il y a quelques annees concernant un genre de courant de galaxies qui a ete decouvert tres loin vers l'horizon observable. Les scientifiques speculaient que ce courant etant produit par une grosse masse au dela de notre horizon. Vu d'ici ca peut etre vu comme un genre de repulsion.

Il me semble que l'univers est de moins en moins lie gravitationnellement. Il est lie de proche en proche, alors qu'avant quand l'univers etait plus petit que l'univers observable il etait completement lie gravitationnellement, tout attirait tout.

Cela dit cette explication a l'acceleration de l'expansion de l'univers m'a l'air assez triviale et j'ai du mal a croire que les scientifiques n'y aient pas pense. Donc a mon avis soit le raisonemment est faux, soit ils ont ecarte cette possibilite a cause d'une raison que je ne connais pas.

Nicolas.

[astrocurieux]

Je vois deux raisons possibles pour écarter cette idée :

L'expansion est constatée dans toutes les directions de manière uniforme, il faudrait donc une densité de matière beaucoup plus importante dans toutes les directions de manière uniforme.
A une échelle plus locale que l'univers observable on situe les secteurs de plus forte expansion dans les zones les plus vides de matières, l'idée présentée n'explique pas cette structure.

[invite34567123333]

Est-ce que mon idee a du sens ou c'est n'importe quoi?

C'est pas idiot ! J'avais jamais pensé à ça..

Pour invalider cette hypothèse, je ne pense pas qu'on puisse arguer qu'un "changement" se propage effectivement à c.
Si l'on peut parler du moment "présent" (exceptionnellement pour les parties comobiles dans le cadre du modèle cosmologique), ce qui se passe au moment présent pour la lumière (visibilité) doit s'appliquer de la même façon pour la gravitation (attraction).
Donc, logiquement, plus visible = plus attiré.

Du point de vue de l'uniformité, la même règle devrait je pense s"appliquer dans toutes les directions, puisque la "restriction" du côté observable est forcément la même dans toutes les directions, la "bulle" d'observabilité étant logiquement parfaitement sphérique.



Là ou il faudrait creuser, c'est si ce qu'on observe tient la route mathématiquement, en tenant compte du fait que (si l'idée est juste) cette accélération de l'expansion ne devrait plus pouvoir s'observer en deçà de la "limite" d'interaction (ou dans de moindres proportions).

Ce qu'il faudrait, c'est avoir des données chiffrées, et voir s'il on observe sinon une "distance de coupure" (ou le coefficient d'accélération "chute" brusquement puisque trop en deça de la limite d'observabilité/interaction), tout au moins une variation importante de la courbe à partir de la distance critique..
(tout cela en tenant compte du différé évidemment, puisque ce que l'on observe pas la situation "présente" mais passée..et ce sont les astres "passés" qui attirent aussi ce qui complique encore la donne, mais les astrophysiciens en tiennent compte).

Faut voir.
En tout cas, fallait y penser
Je me demande si quelqu'un d'autre a déjà pensé à çà

[Xoxopixo]

Bonjour,

Une petite analyse épistémologique qu'il pourrait être interressant de discuter :

L'erreur est à mon avis de croire que l'on peut raisonner sans précautions à grande échelle comme on le fait à la nôtre en attribuant des propriétés différentes aux espaces distants par déduction de "proche en proche" de ce qui est observé.
Si vous etiez à la limite de l'univers observable, les conditions, qui y seraient donc "locales", seraient analogues aux conditions locales que vous observez "ici". (c'est un postulat raisonnable)
Ce n'est certes pas ce qui est observé/déduit depuis "ici" puisque par exemple on "observe" une expansion selon la loi de Hubble.

Le problème de la généralisation de l'espace, qui concerne donc la "distance", que l'on corrige par une "métrique", se retrouve de la même manière en ce qui concerne la "direction"; puisque toute interaction pour ce qui concerne ce qu'il est possible d'en savoir, est "directionelle".
C'est l'aire visuelle primaire composée d'une multitude d'atomes, ou une machine (macroscopique), ainsi que notre capacité à "imaginer" un espace "autours" qui nous fait "imaginer" ce type d'espace virtuel.
Pour une particule, et donc concrêtement en ce qui concerne l'interaction physique, la direction (on dit plutôt "ligne d'univers") ne se trouve pas autours de lui. (1 interaction mesurable n'a lieu qu'une seule fois)

Sinon, pour répondre de manière plus théorique à la question suivante :

Mais n'est-il pas etrange que l'expansion de l'univers se soit mise a accelerer un peu apres qu'il soit devenu domine par la matiere?

Il faut s'interresser à la densité matière energie de l'Univers ainsi qu'à la densité critique qui impose, selon le modèle, son devenir.

[Nicolas321]

Bonjour Ooolivier,

C'est pas idiot ! J'avais jamais pensé à ça..

Pour invalider cette hypothèse, je ne pense pas qu'on puisse arguer qu'un "changement" se propage effectivement à c.
Si l'on peut parler du moment "présent" (exceptionnellement pour les parties comobiles dans le cadre du modèle cosmologique), ce qui se passe au moment présent pour la lumière (visibilité) doit s'appliquer de la même façon pour la gravitation (attraction).
Donc, logiquement, plus visible = plus attiré.

Du point de vue de l'uniformité, la même règle devrait je pense s"appliquer dans toutes les directions, puisque la "restriction" du côté observable est forcément la même dans toutes les directions, la "bulle" d'observabilité étant logiquement parfaitement sphérique.

Oui, il n'y a aucune raison qu'un point de l'univers soit privilegie. Tout le monde devrait voir la meme vitesse de recession dans toutes les directions.

Là ou il faudrait creuser, c'est si ce qu'on observe tient la route mathématiquement, en tenant compte du fait que (si l'idée est juste) cette accélération de l'expansion ne devrait plus pouvoir s'observer en deçà de la "limite" d'interaction (ou dans de moindres proportions).

Ce qu'il faudrait, c'est avoir des données chiffrées, et voir s'il on observe sinon une "distance de coupure" (ou le coefficient d'accélération "chute" brusquement puisque trop en deça de la limite d'observabilité/interaction), tout au moins une variation importante de la courbe à partir de la distance critique..

En fait je me demande meme si l'energie est conservee a l'echelle de l'univers quand certaines parties ne sont plus attirees par d'autres.

J'explique de maniere tres simple mon point. ( rentrer dans le detail serait bien trop long et je ne suis meme pas sur de pouvoir le faire...)

Considerons 3 galaxies A, B, C sur un meme axe, B etant au milieu de A et C.

Quand A, B, et C sont relativement proches et peuvent toutes s'attirer, on peut appliquer la loi de la conservation de l'energie sans probleme. A et C ralentissent progressivement, pas de probleme.

Par contre, quand A et C depasse le point ou elles ne peuvent plus s'attirer, elles ne peuvent plus donner d'energie potentielle gravitationnelle l'une a l'autre car elle ne creent plus de champ gravitationnel l'une sur l'autre. Donc la loi de la conservation de l'energie ne peut plus s'appliquer.

On pourrait meme penser que A et C pourraient aller dans n'importe quelle direction avec n'importe quelle vitesse etant donne que la conservation de l'energie ne s'applique plus.

Cependant, B est au centre et attire A et C. Donc B impose par la conservation de l'energie une vitesse precise a A et a C. Les trajectoires de A et C ne sont donc pas quelconques, mais la combinaison des trajectoires relatives a B. Cela dit la vitesse entre A et C n'est pas la meme que si A et C etaient reliees gravitationnellement, elle est plus grande.

Tant que tout attire tout l'energie totale se conserve, quand tout n'attire plus tout l'energie ne se conserve plus et augmente.

Donc globalement, l'energie de l'univers augmente ( l'energie cinetique du a la vitesse qui augmente).

(tout cela en tenant compte du différé évidemment, puisque ce que l'on observe pas la situation "présente" mais passée..et ce sont les astres "passés" qui attirent aussi ce qui complique encore la donne, mais les astrophysiciens en tiennent compte).

Effectivement il faut aussi tenir compte de cela.

Le calcul ne doit pas etre si complique a faire. Je n'y ai pas reflechis en detail, mais il faut tenir compte de la portee maximale de la gravitation effectivement.

J'ai l'impression qu'il faut appliquer la loi de la conservation de l'energie sur la taille d'un univers observable ( sur l'univers au complet ce n'est pas possible car l'energie n'est pas conservee ).

Il faudrait reflechir a ca un peu plus en detail. Je ne sais pas si il est necessaire d'utiliser la relativite generale pour cela ou bien si la gravitation de Newton serait suffisante avec quelques modifications au calcul.

Faut voir.
En tout cas, fallait y penser
Je me demande si quelqu'un d'autre a déjà pensé à çà

Franchement ca m'etonnerait que personne n'y ait jamais pense mais bon.

Ca serait une explication tres simple qui n'a besoin de rien de nouveau. En comparaison, l'explication de la pression dynamique du vide se trouve etre trop forte d'un facteur de jusqu'a 10^120, ce qui semble etre un probleme assez colossal a resoudre.

Nicolas.

[Nicolas321]

Bonjour Astrocurieux,

Je vois deux raisons possibles pour écarter cette idée :

L'expansion est constatée dans toutes les directions de manière uniforme, il faudrait donc une densité de matière beaucoup plus importante dans toutes les directions de manière uniforme.

Pas necessairement. Aucune galaxie n'a de position privilegiee et tout le monde voit les meme vitesses de recession. Tout accelere parce que le champ gravitationnel diminue partout au fur et a mesure que la taille d'un univers observable devient petite par rapport a l'univers total. De moins en moins de galaxies en attire une, donc tout se 'dilue'.

A une échelle plus locale que l'univers observable on situe les secteurs de plus forte expansion dans les zones les plus vides de matières, l'idée présentée n'explique pas cette structure.

Le nouvel espace cree par l'expansion apparait de partout, y compris dans les amas de galaxies et a l'interieur des galaxies, c'est la gravitation qui maintient ces structures liees gravitationnellement. Donc je ne pense pas que ce soit reellement un probleme, mais je ne sais pas exactement.

Nicolas.

[Nicolas321]

Bonjour Xoxopixo,

Bonjour,

Une petite analyse épistémologique qu'il pourrait être interressant de discuter :

L'erreur est à mon avis de croire que l'on peut raisonner sans précautions à grande échelle comme on le fait à la nôtre en attribuant des propriétés différentes aux espaces distants par déduction de "proche en proche" de ce qui est observé.
Si vous etiez à la limite de l'univers observable, les conditions, qui y seraient donc "locales", seraient analogues aux conditions locales que vous observez "ici". (c'est un postulat raisonnable)
Ce n'est certes pas ce qui est observé/déduit depuis "ici" puisque par exemple on "observe" une expansion selon la loi de Hubble.

Le problème de la généralisation de l'espace, qui concerne donc la "distance", que l'on corrige par une "métrique", se retrouve de la même manière en ce qui concerne la "direction"; puisque toute interaction pour ce qui concerne ce qu'il est possible d'en savoir, est "directionelle".
C'est l'aire visuelle primaire composée d'une multitude d'atomes, ou une machine (macroscopique), ainsi que notre capacité à "imaginer" un espace "autours" qui nous fait "imaginer" ce type d'espace virtuel.
Pour une particule, et donc concrêtement en ce qui concerne l'interaction physique, la direction (on dit plutôt "ligne d'univers") ne se trouve pas autours de lui. (1 interaction mesurable n'a lieu qu'une seule fois)

Sinon, pour répondre de manière plus théorique à la question suivante :


Il faut s'interresser à la densité matière energie de l'Univers ainsi qu'à la densité critique qui impose, selon le modèle, son devenir.

Oui mais ce que je dis, c'est que ce n'est pas juste une question de densite critique a partir du moment ou certaines parties de l'univers ne peuvent plus en attirer d'autres parce la vitesse de recession est superieure a c.

Veut-veut pas IL FAUT que la gravitation se rende sinon comment veux-tu que ca attire...

Cela dit c'est vrai qu'il faut tenir compte de la "propagation" de la gravitation ( ou appelle ca comme tu veux) a la vitesse c a l'interieur d'un univers qui grandit.

J'expliquais juste tres simplement le principe. ( et d'ailleurs je ne suis pas en mesure d'expliquer tout le detail ).

Nicolas.

[invite34567123333]

Si vous etiez à la limite de l'univers observable, les conditions, qui y seraient donc "locales", seraient analogues aux conditions locales que vous observez "ici". (c'est un postulat raisonnable)

Oui.
Ca me parait être en accord avec notre modèle cosmologique en plus.

Ce n'est certes pas ce qui est observé/déduit depuis "ici" puisque par exemple on "observe" une expansion selon la loi de Hubble.

Je ne suis pas sûr de comprendre.
Si nous étions à la limite de l'univers, on observerait aussi une expansion selon la loi de Hubble selon notre modèle.

Le problème est que la description que nous ferions à cette limite sur ce qui se passe "ici" ne correspondrait pas à la situation actuelle, puisque l'observation serait là-bas aussi différée...

Donc où que nous nous trouvions, les conclusions seraient les mêmes.

Maintenant, je suis bien d'accord qu'il faudrait analyser cette idée en profondeur, et de préférence sur la base des données (courbe d'observation de la constante (variable) de Hubble compatible ou non compatible avec cette hypothèse).

Ca vaut le coup d'y réfléchir effectivement en attendant.

[Gilgamesh]

Bonjour,

Je me posais une question concernant l'implication au niveau de la gravitation du fait que seulement un partie de l'univers est observable, c'est a dire a portee d'interaction a la vitesse de la lumiere.

La gravitation se propageant a c, comment toutes les parties de l'univers peuvent-elles s'attirer? Il me semble que toute l'affaire du calcul de la densite critique depend du fait que tout l'univers peut attirer tout. Donc est-ce que ce type de calcul a encore du sens?

De plus, je regardais une video de Leonard Susskind de cosmologie:
http://www.youtube.com/watch?v=KdBrQMkkDz8

En gros, ce qui m'interesse ici dans ce qu'il dit, c'est que l'univers etait domine par le rayonnement jusqu'a 1-2 milliards d'annees, puis est devenue domine par la matiere jusqu'a environ 4 milliards d'annees, avant d'etre domine par l'energie sombre ( en tout cas ce qu'on appelle l'energie sombre comme terme general pour expliquer l'acceleration de l'expansion ).

L'ère du rayonnement cesse a peu près à l'émission du CMB, donc au temps cosmique ~ 400 ka et pas 1 Ga !

Ensuite c'est l'ère de matière puis l'ère de la cte cosmo vers t ~ 6 Ga

Plus precisement, ce qui m'interesse c'est que quand il etait domine par le rayonnement il grandissait en t^1/2, quand il etait domine par la matiere en t^2/3, et il croit exponentiellement maintenant (enfin soit-disant).

Mais n'est-il pas etrange que l'expansion de l'univers se soit mise a accelerer un peu apres qu'il soit devenu domine par la matiere?

L'univers ne s'est pas mis à accélérer "peu après" la fin de l'ère du rayonnement mais environ à la moitié de son existence, vu depuis aujourd'hui.

Ne serait-ce pas parce que le passage a la domination de la matiere ait lui meme accelere l'expansion ( de t^1/2 en t^2/3), ce qui aurait fait en sorte que l'univers aurait passe un seuil ou l'univers observable soit devenu plus petit que l'univers total. L'implication gravitationnelle du passage de ce seuil aurait-elle pu etre l'acceleration de l'expansion connue comme l'energie sombre?

Je pensais a la situation suivante... Considerons 3 galaxies A, B, C, B etant au milieu de A et C, et etant dans l'univers observable de A et C. A et C par contre ne sont pas dans le meme univers observable, donc ne peuvent pas s'attirer l'une l'autre gravitationnellement.

Le truc, c'est que vu de A, B va avoir tendance a etre accelere par C, ce qui va donner l'impression d'un effet de repulsion vu de A. Idem pour B vu de C. Globalement on aura l'impression que tout s'eloigne de plus en plus vite au fur et a mesure que l'univers observable devient petit par rapport a l'univers total.

Est-ce que mon idee a du sens ou c'est n'importe quoi?

Ca ne va pas se jouer au niveau de quelques galaxies mais à des niveaux supérieure aux amas, à des échelles de structures qui ne peuvent avoir été formé par la gravité mais qui sont "de naissance" et cela suppose un univers inhomogène. Il y a quelques travaux dans ce sens, mais toutes les observations vont dans le le sens d'un univers homogène.

[invite34567123333]

Ca ne va pas se jouer au niveau de quelques galaxies mais à des niveaux supérieure aux amas, à des échelles de structures qui ne peuvent avoir été formé par la gravité mais qui sont "de naissance" et cela suppose un univers inhomogène. Il y a quelques travaux dans ce sens, mais toutes les observations vont dans le le sens d'un univers homogène.

D'accord concernant les corrections, et merci.
Mais concernant l'idée proprement dite, et à la lumière des données que nous possédons, l'idée en elle-même est-elle viable ou totalement farfelue ?

[Amanuensis]

Comment peut-on espérer autre chose que du "farfelu" (je reprends le terme choisi avec tant de délicatesse...)? Ce n'est pas une discussion entre spécialistes de la cosmologie ayant passé des années à étudier en profondeur les difficiles théories que sont la RG et la cosmologie moderne, si?

[stefjm]

Comme aurait pu dire LPFR, si c'était génial, un autre l'aurait déjà trouver...et ce serait en vente chez Darty
Non? Si?

[Nicolas321]

Moi ce que je voudrais savoir c'est ou est l'erreur dans le raisonnement, si erreur il y a. Et je serais vraiment surpris que des scientifiques n'aient pas pense a cette idee si elle a du sens, parce qu'elle parait assez evidente.

[Nicolas321]

L'ère du rayonnement cesse a peu près à l'émission du CMB, donc au temps cosmique ~ 400 ka et pas 1 Ga !

Ensuite c'est l'ère de matière puis l'ère de la cte cosmo vers t ~ 6 Ga




L'univers ne s'est pas mis à accélérer "peu après" la fin de l'ère du rayonnement mais environ à la moitié de son existence, vu depuis aujourd'hui.

Susskind dit dans une de ses videos ( je peux retrouver ou ) que la transition s'est faite 1 milliard d'annees apres le big bang. La transition, d'apres ce qu'il explique, n'a rien a voir avec l'emission du rayonnement fossile.

Peut-etre qu'il se trompe, mais c'est pour cela que je m'etais pose la question.

Si c'est vraiment un milliard d'annees, il me semble qu'il est plus logique de considerer les ordre de magnitude de l'age de l'univers et pas seulement les simples durees. Un facteur de l'ordre de 6 n'est pas tant que cela.

De plus l'effet du passage de l'expansion de t^1/2 en t^2/3 a du prendre en certain temps a faire en sorte que l'univers passe le seuil ou il est devenu plus grand que l'univers observable.

Aussi, le fait que l'univers s'est mis a grandir en t^2/3 a du aussi avoir pour effet que la taille d'un univers observable est devenue plus petite. En effet, si l'espace grandit plus vite, un signal se propageant a c aura plus de mal a lutter contre l'expansion. Les 2 effets auraient pu se sont combiner pour faire franchir le seuil beaucoup plus vite que si on etait reste en t^1/2.

Si par contre le passage en t^2/3 s'est produit un peu apres l'emission du rayonnement fossile, alors il n'y a probablement pas de lien.

Ca ne va pas se jouer au niveau de quelques galaxies mais à des niveaux supérieure aux amas, à des échelles de structures qui ne peuvent avoir été formé par la gravité mais qui sont "de naissance" et cela suppose un univers inhomogène. Il y a quelques travaux dans ce sens, mais toutes les observations vont dans le le sens d'un univers homogène.

Je ne dis pas que l'univers est inhomogene. Quel que soit l'endroit ou l'on soit dans l'univers, il est impossible d'avoir un effet gravitationnel au dela d'horizon observable, et il est impossible d'etre attire par un objet situe au dela de l'horizon. Le phenomene se produit partout dans l'univers et tout observateur verra la meme chose.

A moins qu'il y ait une erreur dans le raisonnement, ce qui est bien possible, mais ou?

[Amanuensis]

Moi ce que je voudrais savoir c'est ou est l'erreur dans le raisonnement, si erreur il y a.

En physique, la question n'est pas seulement la rigueur du raisonnement. On peut construire une belle théorie cohérente, qui se tient, mais qui a juste le petit défaut de ne pas rendre compte correctement des observations.

Dans le domaine de la cosmologie il y a un paquet d'observations, et les théories ne se limitent pas à juste "expliquer" l'expansion. La physique des particules intervient, la relativité générale est acceptée comme cadre général pour la grande échelle, et ce pas seulement pour l'expansion ou même la cosmologie.

Pour qu'une théorie, ou même une simple piste, ait de l'intérêt, l'absence d'erreur interne n'est qu'un tout petit argument (juste un pré-requis élémentaire). Tout le reste est si cela rend compte des observations, et si cela le fait mieux que les théories courantes. Pour s'assurer de cet intérêt, il est donc nécessaire d'avoir confronté un maximum des observations pertinentes, et le comparer à la manière dont les théories courantes en rendent compte.

Vaste travail, si vaste qu'il paraît un peu difficile de demander qu'il soit fait par d'autres juste pour répondre à une proposition décrite en quelques lignes dans un forum grand public.

[invite06459106]

Bonjour,

A moins qu'il y ait une erreur dans le raisonnement, ce qui est bien possible, mais ou?

Peut-etre de là...

Susskind dit dans une de ses videos ( je peux retrouver ou ) que la transition s'est faite 1 milliard d'annees apres le big bang. La transition, d'apres ce qu'il explique, n'a rien a voir avec l'emission du rayonnement fossile.

Peut-etre qu'il se trompe, mais c'est pour cela que je m'etais pose la question.

Je n'ai pas visionner la vidéo alors peut-etre dit-il autre chose, sinon ça va à l'encontre des connaissances actuelles, voir ici par exemple: http://books.google.fr/books?id=MjS2...naison&f=false
ou là: http://fr.wikipedia.org/wiki/Recombinaison_(cosmologie).

Donc, si la question initiale vient de l'idée de la transition ère rayonnement, ère matière avec comme prémisse une datation à 1Ga...ça ne correspond pas à l'observation(CMB).
cordialement,

[Nicolas321]

Bonjour Didier,

Merci pour tes liens, mais ca n'a rien a voir avec la recombinaison et l'emission du CMB.

Je t'invite a regarder cette video:
http://www.youtube.com/watch?v=KdBrQMkkDz8

En resume, jusqu'a un milliard d'annees, la plus grosse partie de l'energie de l'univers etant contenue dans les photons, ce qui provoquait une expansion en t^1/2. A force de perdre de l'energie, les photons sont devenus moins energetiques que la matiere, ce qui a fait passe la croissance en t^2/3.

La difference entre les 2 taux d'expansion est due au fait que les photons peuvent perdre de l'energie ( car la frequence diminue avec le facteur d'echelle), tandis que la matiere ne peut pas perdre son energie ( elle reste mc^2).

Je vais essayer de trouver ou Susskind dit que la transition s'est faite apres un milliard d'annees. Ca se peut qu'il se trompe, mais ca m'etonnerait quand meme.

Nicolas.

[Nicolas321]

En physique, la question n'est pas seulement la rigueur du raisonnement. On peut construire une belle théorie cohérente, qui se tient, mais qui a juste le petit défaut de ne pas rendre compte correctement des observations.

Dans le domaine de la cosmologie il y a un paquet d'observations, et les théories ne se limitent pas à juste "expliquer" l'expansion. La physique des particules intervient, la relativité générale est acceptée comme cadre général pour la grande échelle, et ce pas seulement pour l'expansion ou même la cosmologie.

Pour qu'une théorie, ou même une simple piste, ait de l'intérêt, l'absence d'erreur interne n'est qu'un tout petit argument (juste un pré-requis élémentaire). Tout le reste est si cela rend compte des observations, et si cela le fait mieux que les théories courantes. Pour s'assurer de cet intérêt, il est donc nécessaire d'avoir confronté un maximum des observations pertinentes, et le comparer à la manière dont les théories courantes en rendent compte.

Vaste travail, si vaste qu'il paraît un peu difficile de demander qu'il soit fait par d'autres juste pour répondre à une proposition décrite en quelques lignes dans un forum grand public.

Ce qui me tracasse le plus ce n'est pas le fait que la transition en t^2/3 ait pu provoquer l'acceleration de l'expansion.

Ce qui est le plus important dans tout ca, ce sont les consequences du fait que la gravitation se propage a une vitesse finie dans l'univers, en l'occurence c. Cela ne mene-t-il pas a un expansion acceleree?

On peut meme envisager un genre de boucle de retroaction: plus l'univers grandit vite, plus l'univers observable est petit( parce que la gravitation qui se propage a c a plus de mal a lutter contre la vitesse d'expansion), ce qui fait en sorte qu'on ne peut plus attirer autant de l'univers, donc l'univers grandit plus vite, etc, ca s'emballe.

Ca ne date pas d'hier que les scientifiques se creusent la tete apres des modeles d'expansion de l'univers. Ca date de bien avant qu'on decouvre l'acceleration de l'expansion, alors pourquoi n'ont il jamais tenu compte de la limite de la vitesse de propagation de la gravitation?

Je ne dis pas que j'ai raison, je fais juste poser la question. Et je sais bien qu'il sont 1000 fois plus competants que moi et surement bien plus intelligents. Honnetement je ne comprends pas.

[Nicolas321]

En physique, la question n'est pas seulement la rigueur du raisonnement. On peut construire une belle théorie cohérente, qui se tient, mais qui a juste le petit défaut de ne pas rendre compte correctement des observations.

Dans le domaine de la cosmologie il y a un paquet d'observations, et les théories ne se limitent pas à juste "expliquer" l'expansion. La physique des particules intervient, la relativité générale est acceptée comme cadre général pour la grande échelle, et ce pas seulement pour l'expansion ou même la cosmologie.

Pour qu'une théorie, ou même une simple piste, ait de l'intérêt, l'absence d'erreur interne n'est qu'un tout petit argument (juste un pré-requis élémentaire). Tout le reste est si cela rend compte des observations, et si cela le fait mieux que les théories courantes. Pour s'assurer de cet intérêt, il est donc nécessaire d'avoir confronté un maximum des observations pertinentes, et le comparer à la manière dont les théories courantes en rendent compte.

Vaste travail, si vaste qu'il paraît un peu difficile de demander qu'il soit fait par d'autres juste pour répondre à une proposition décrite en quelques lignes dans un forum grand public.

Ce qui me tracasse le plus ce n'est pas le fait que la transition en t^2/3 ait pu provoquer l'acceleration de l'expansion. A la limite c'est accessoire.

Ce qui est le plus important dans tout ca, ce sont les consequences du fait que la gravitation se propage a une vitesse finie dans l'univers, en l'occurence c. Cela ne mene-t-il pas a un expansion acceleree?

On peut meme envisager un genre de boucle de retroaction: plus l'univers grandit vite, plus l'univers observable est petit( parce que la gravitation qui se propage a c a plus de mal a lutter contre la vitesse d'expansion), ce qui fait en sorte qu'on ne peut plus attirer autant de l'univers, donc l'univers grandit plus vite, etc, ca s'emballe.

Ca ne date pas d'hier que les scientifiques se creusent la tete apres des modeles d'expansion de l'univers. Ca date de bien avant qu'on decouvre l'acceleration de l'expansion, alors pourquoi n'ont il jamais tenu compte de la limite de la vitesse de propagation de la gravitation?

Je ne dis pas que j'ai raison, je fais juste poser la question. Et je sais bien qu'il sont 1000 fois plus competants que moi et surement bien plus intelligents. Honnetement je ne comprends pas.

[invite06459106]

Re,

Merci pour tes liens, mais ca n'a rien a voir avec la recombinaison et l'emission du CMB.

Ai mal compris alors.

En gros, ce qui m'interesse ici dans ce qu'il dit, c'est que l'univers etait domine par le rayonnement jusqu'a 1-2 milliards d'annees, puis est devenue domine par la matiere jusqu'a environ 4 milliards d'annees, avant d'etre domine par l'energie sombre ( en tout cas ce qu'on appelle l'energie sombre comme terme general pour expliquer l'acceleration de l'expansion ).

Dans le lien (section 4.1.4) il parle de l'évolution de l'univers quand celui-ci est dominé par le rayonnement, puis le couplage matière-rayonnement, et enfin le découplage et recombinaison, en le situant à l'époque du CMB, donc, si je comprends bien, avant 1Ga...(tu as pu lire les contributions rayonnement/matière), c'est le lien que je faisais, histoire de donner une "date" au truc, mais ai pas compris...
Cordialement,

[Amanuensis]

Ce qui est le plus important dans tout ca, ce sont les consequences du fait que la gravitation se propage a une vitesse finie dans l'univers, en l'occurence c.

Quel sens donnez-vous à cette "vitesse de propagation"? Tmu nu étant de divergence nulle, il y a une forme de "conservation" de la source, donc son influence gravitationnelle n'a pas de "début". (Il n'y a pas de "création de source", ce qui empêche de donner à "vitesse de propagation" le sens "simple" de durée avant laquelle la "création de source" se fait sentir. Et il n'y a pas non plus de notion d'onde progressive, ce qui est un autre cas d'un sens "simple" au mot vitesse de propagation--et encore, il y a des subtilités...)

On peut meme envisager un genre de boucle de retroaction: plus l'univers grandit vite, plus l'univers observable est petit( parce que la gravitation qui se propage a c a plus de mal a lutter contre la vitesse d'expansion), ce qui fait en sorte qu'on ne peut plus attirer autant de l'univers, donc l'univers grandit plus vite, etc, ca s'emballe.

Tout ça est basé sur des "images". La notion d'expansion comme "Univers qui grandit" n'est qu'une image ; déjà ce sont les mesures qui "changent", et ensuite séparer une notion "spatiale" de l'Univers de la notion d'espace-temps est très discutable, et n'est qu'une image.

Ca ne date pas d'hier que les scientifiques se creusent la tete apres des modeles d'expansion de l'univers. Ca date de bien avant qu'on decouvre l'acceleration de l'expansion, alors pourquoi n'ont il jamais tenu compte de la limite de la vitesse de propagation de la gravitation?

C'est bien la question de fond que vous devriez creuser.

Je ne dis pas que j'ai raison, je fais juste poser la question. Et je sais bien qu'il sont 1000 fois plus competants que moi et surement bien plus intelligents. Honnetement je ne comprends pas.

Si vous le prenez comme ça, c'est "facile". Vous partez de l'idée que leurs raisons sont excellentes, et votre but est de les comprendre! Méthode: apprendre et lire leurs textes...

Je ne saurais vous répondre, déjà parce que je n'ai pas, a priori, les compétences nécessaires. D'autre part parce que vos hypothèses de base me semblent poser problème. Avant de chercher une réponse, faut déjà s'assurer du sens de la question!

[Nicolas321]

Re,

Ai mal compris alors.

Dans le lien (section 4.1.4) il parle de l'évolution de l'univers quand celui-ci est dominé par le rayonnement, puis le couplage matière-rayonnement, et enfin le découplage et recombinaison, en le situant à l'époque du CMB, donc, si je comprends bien, avant 1Ga...(tu as pu lire les contributions rayonnement/matière), c'est le lien que je faisais, histoire de donner une "date" au truc, mais ai pas compris...
Cordialement,

Mmh, peut-etre que je me gourre, ca fait longtemps que j'ai regarde les videos dont je parlais, je vais essayer de retrouver. C'est vrai que ca parait bizarre 1 milliard d'annees.

[Nicolas321]

Quel sens donnez-vous à cette "vitesse de propagation"? Tmu nu étant de divergence nulle, il y a une forme de "conservation" de la source, donc son influence gravitationnelle n'a pas de "début". (Il n'y a pas de "création de source", ce qui empêche de donner à "vitesse de propagation" le sens "simple" de durée avant laquelle la "création de source" se fait sentir. Et il n'y a pas non plus de notion d'onde progressive, ce qui est un autre cas d'un sens "simple" au mot vitesse de propagation--et encore, il y a des subtilités...)

Ok, imaginons une etoile qui explose en supernova.

Avant l'explosion, l'etoile cree un certain champ de gravitation autour d'elle, et une certaine courbure de l'espace temps. Apres avoir perdu de la masse a cause de l'explosion le champ gravitationnel a bien baisse, non? Si tout le contenu de l'etoile etait expulse le champ de gravitation a cet endroit disparaitrait. Donc il n'y a plus de courbure de l'espace temps a cet endroit, non?

Donc c'est bien la source qui maintient son champ de gravitation et la courbure de l'espace temps autour d'elle a chaque instant.

Est-ce que l'"information gravitationnelle" se deplace a c ( que ce soit physiquement des ondes ou autre chose ), cela avait ete aborde dans un autre fil et on avait discute d'une etude qui avait montre que oui, en tout cas a plus ou moins 25%.

Il me semble donc que quand une source de gravitation passe de l'autre cote de l'univers observable, cela revient a la faire disparaitre. non?

Tout ça est basé sur des "images". La notion d'expansion comme "Univers qui grandit" n'est qu'une image ; déjà ce sont les mesures qui "changent", et ensuite séparer une notion "spatiale" de l'Univers de la notion d'espace-temps est très discutable, et n'est qu'une image.

Oui mais nous somme bien d'accord que l'univers observable est une sous-partie de l'univers total, et que la taille de l'univers observable devrait logiquement dependre l'evolution du facteur d'echelle, non?

C'est bien la question de fond que vous devriez creuser.



Si vous le prenez comme ça, c'est "facile". Vous partez de l'idée que leurs raisons sont excellentes, et votre but est de les comprendre! Méthode: apprendre et lire leurs textes...

Je ne saurais vous répondre, déjà parce que je n'ai pas, a priori, les compétences nécessaires. D'autre part parce que vos hypothèses de base me semblent poser problème. Avant de chercher une réponse, faut déjà s'assurer du sens de la question!

A mon avis, seul un cosmologiste pourrait repondre a la question. Il doit probablement y avoir une explication dans la RG, mais elle ne doit pas etre evidente.

[Nicolas321]

J'ai trouve cet article sur la propagation de la gravitation:
http://www.desy.de/user/projects/Phy...rav_speed.html

De ce que je vois ca n'a pas l'air de regler notre probleme mais ca dit:

In general relativity, on the other hand, gravity propagates at the speed of light; that is, the motion of a massive object creates a distortion in the curvature of spacetime that moves outward at light speed.

While current observations do not yet provide a direct model-independent measurement of the speed of gravity, a test within the framework of general relativity can be made by observing the binary pulsar PSR 1913+16. The orbit of this binary system is gradually decaying, and this behavior is attributed to the loss of energy due to escaping gravitational radiation. But in any field theory, radiation is intimately related to the finite velocity of field propagation, and the orbital changes due to gravitational radiation can equivalently be viewed as damping caused by the finite propagation speed. (In the discussion above, this damping represents a failure of the "retardation" and "noncentral, velocity-dependent" effects to completely cancel.)

The rate of this damping can be computed, and one finds that it depends sensitively on the speed of gravity. The fact that gravitational damping is measured at all is a strong indication that the propagation speed of gravity is not infinite. If the calculational framework of general relativity is accepted, the damping can be used to calculate the speed, and the actual measurement confirms that the speed of gravity is equal to the speed of light to within 1%. (Measurements of at least one other binary pulsar system, PSR B1534+12, confirm this result, although so far with less precision.)

A part ca, on peut peut-etre penser aussi au fait que la gravitation arrive a sortir de l'horizon d'un trou noir. Mais est-ce que c'est la meme chose qui se passe a l'horizon de l'univers observable? J'ai l'impression que non parce ce n'est pas la meme cause a la base. La gravitation sort du trou noir parce qu'elle n'interagit pas avec elle meme ( enfin je crois) , mais dans le cas de l'horizon de l'univers observable, c'est du a la vitesse de creation de l'espace. Ca ne m'a pas l'air d'etre la meme chose...

[Gilgamesh]

Susskind dit dans une de ses videos ( je peux retrouver ou ) que la transition s'est faite 1 milliard d'annees apres le big bang. La transition, d'apres ce qu'il explique, n'a rien a voir avec l'emission du rayonnement fossile.

Peut-etre qu'il se trompe, mais c'est pour cela que je m'etais pose la question.


Si c'est vraiment un milliard d'annees, il me semble qu'il est plus logique de considerer les ordre de magnitude de l'age de l'univers et pas seulement les simples durees. Un facteur de l'ordre de 6 n'est pas tant que cela.

Définitivement : la fin de l'ère radiative est étroitement liée avec l'émission du CMB, pour des raisons faciles à comprendre : fin du couplage du rayonnement avec la matière, même si pas totalement confondu à lui :les baryon continuent d'être entrainés par les nombreux photons un court instant (jusqu'a z~ 1020) après la recombinaisons, définie comme l'instant où les photons commencent à se propager librement (z~1090)

Et dans ce cas là c'est 3 ordres de grandeur d'écart, ce qui est énorme.

Susskind a sans doute fait un lapsus en confondant avec la transition avec l'ère de domination de la cte cosmo, ce qui vu ses centre d'intérêt me semble plus plausible, transition qui se situe plus tard (et plutôt au 2/3 de l'âge cosmique actuel après vérif, soit vers 8 Ga).

[vaincent]

Bonjour,

La gravitation sort du trou noir parce qu'elle n'interagit pas avec elle meme ( enfin je crois) ...

Faux. Un photon n'a pas de charge électrique, il n'y a donc pas d'auto-interaction. Par contre, la charge gravitationnelle étant l'énergie, l'interaction gravitatonnelle étant elle-même de l'énergie, il y a auto-interaction(on pourrait le dire de manière beaucoup plus rigoureuse, mais c'est sans intérêt ici). Ce la se retrouve dans la linéarité des équations. Celles de Maxwell sont tous ce qu'il y a de plus linéaires, alors que celles d'Einstein sont "très" non-linéaires.