expansion de l'univers et fuite des galaxies

[ordage]

Donc le v en question serait la vitesse comobile ? (afin qu'elle puisse dépasser c et que z+1 puisse dépasser 2,71)

Salut

Formellement parler de vitesse (qui est un vecteur) d'un objet lointain n'a pas de sens bien défini dans un espace courbe (certains disent même que cela n'a pas de sens du tout).

Ce qu'on observe c'est un décalage spectral (z). A l'époque de Hubble, , où les théories d'expansion étaient balbutiantes et où ces décalages étaient très petits, on a assimilé cela à un effet Doppler, parce que on connaissait cet effet. Comme les habitudes sont tenaces, on a continué à utiliser ce concept, qui n'est pas physique (la distance de Hubble n'est pas une observable), ce qui n'a fait que semer la confusion puisqu'on observe maintenant des décalages spectraux qui correspondent à des vitesses > c. Le RFC a un décalage spectral d'environ 1100 et on le reçoit!

Dans un univers en expansion, dans la métrique RW par exemple, il y a différentes façons de calculer le décalage spectral. Celle que je préfère, c'est celle qui montre que le photon émis dans un référentiel "co-mobile" (et aussi les objets matériels) perdent de l'énergie (entre le référentiel local d'émission et le référentiel local de réception) dans un univers en expansion, phénoménologie qui parait physiquement la plus satisfaisante.

C'est semblable à un gaz qui se refroidit lorsqu'il se dilate de façon adiabatique.


http://www-cosmosaf.iap.fr/MIT-RG8F.pdf
Cordialement
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[yves95210]

Formellement parler de vitesse (qui est un vecteur) d'un objet lointain n'a pas de sens bien défini dans un espace courbe (certains disent même que cela n'a pas de sens du tout).

Oui, et donc le petit calcul que j'avais fait n'a pas de sens. En fait ça me rassure plutôt, ça me paraissait trop simple...

[Zefram Cochrane]

Quel sens donneriz vous à la vitesse de chute libre dans un champ de gravitation?

Cordialement,
Zefram

[Mailou75]

Salut et merci,

Formellement parler de vitesse (qui est un vecteur) d'un objet lointain n'a pas de sens bien défini dans un espace courbe (certains disent même que cela n'a pas de sens du tout).

Il y a quand même une distance importance, la distance angulaire qui , quel que soit le modèle (Expansion ou RR) sera toujours définie comme la distance à l'émission. Si on avait des yeux suffisamment écartés pour "trianguler" des objets lointains (ou qu'ils soient suffisamment gros ET qu'on connaisse leur taille) on aurait une distance tout à fait physique pour l'observateur, qui en évoluant au cours du temps donne une vitesse "apparente" pour l'observateur.

Quant à la courbure (liée à la variation de densité RG, s'il y a... car la masse au m^3 ne change pas, c'est le m qui change), ça doit être une partie infime du décalage par rapport à celui engendré par l'expansion. On dit que l'espace (plat ?) s'est étendu d'un facteur 1100, non ?

Ce qu'on observe c'est un décalage spectral (z). A l'époque de Hubble, , où les théories d'expansion étaient balbutiantes et où ces décalages étaient très petits, on a assimilé cela à un effet Doppler, parce que on connaissait cet effet. Comme les habitudes sont tenaces, on a continué à utiliser ce concept, qui n'est pas physique (la distance de Hubble n'est pas une observable), ce qui n'a fait que semer la confusion puisqu'on observe maintenant des décalages spectraux qui correspondent à des vitesses > c. Le RFC a un décalage spectral d'environ 1100 et on le reçoit!

Un z+1=1100 ne signifie pas une vitesse supérieure à c, le z+1 tend vers l'infini, comme le . D'ailleurs tu éludes la question de la formule du z+1=exp(v/c), on peut toujours dire que c'est la vitesse propre c mais du coup je ne vois pas en quoi c'est un modèle RR, le résultat donne n'importe quoi, cette formule n'a aucun sens...

Selon toi, sous quel prétexte a-t-on abandonné l'effet Doppler ?

Merci
Mailou

[Deedee81]

Un horizon fixe, un espace qui grandit en emportant les objets les faisant traverser l'horizon et disparaitre...
Perso ça me choque et c'est surtout très loin de ce qu'on observe, il me semble...

Salut,

L'horizon étant plus loin que la zone d'émission du rayonnement fossile, on ne risque pas de pouvoir trancher par l'observation

P.S. : que cela te choque n'a rien d'étonnant. Il n'y a rien de plus déroutant que des variétés 4D localement de Minkowski. Même sans courbure on a parfois des trucs franchement bizarres (comme le repère de Rindler). C'est tout du non intuitif, du "illogique" (dans le sens "pas conforme à la logique newtonienne, celle de la vie de tous les jours") et souvent même impossible à représenter graphiquement (dommage que l'espace-temps n'a pas que deux dimensions ).

[Mailou75]

Salut Deedee,

L'horizon étant plus loin que la zone d'émission du rayonnement fossile, on ne risque pas de pouvoir trancher par l'observation

Cette phrase mérite quelques précisions : de quel horizon parles tu ? Particule (~visible) ou évènement ?
Et la zone d'émission correspond à la distance angulaire (distance à laquelle se trouvait l'objet lorsqu'il a émis l'info) ?
Ou compares tu la distance dans l'espace euclidien avec la distance comobile ?

Même sans courbure on a parfois des trucs franchement bizarres (comme le repère de Rindler).

Rindler ne me pose pas de problème

(...) souvent même impossible à représenter graphiquement (dommage que l'espace-temps n'a pas que deux dimensions ).

On peut tout représenter en 2D+t, enfin tout ce qui se comprend... une dimension d'espace supplémentaire n'apporte rien sinon de la fumée

Merci
Mailou

[ordage]

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Selon toi, sous quel prétexte a-t-on abandonné l'effet Doppler ?

Merci
Mailou

Salut

Parce que ce n'est pas un effet Doppler!

Il ne faut pas se laisser abuser par le cas d'un univers vide qui est particulier en cosmologie (Univers de Milne). Dans ce cas la RR s'applique et un effet Doppler (relativiste ) a un sens, car fondamentalement l'univers a une métrique de Minkowski , qui est un espace vectoriel, dans lequel on sait définir géométriquement un vecteur vitesse (relative) d'un objet distant. On peut vérifier sur la forme "RW" de la métrique, que malgré les apparences, le tenseur de Riemann est nul dans cet espace-temps de Milne.

En fait l'univers de Milne, qui se présente sous forme de sections spatiales à courbure négative dans sa description en coordonnées RW, est un morceau (incomplet) de l'espace de Minkowski (Le cône du futur d'un observateur).
Mais il ne faut pas se polariser sur ce cas très particulier, les cas avec matière/énergie vont donner (sauf peut-être des cas tordus) une courbure à l'espace-temps qui est représenté par une variété (manifold en anglais) et qu'on appelait autrefois une "multiplicité" en français, qui n'est pas un espace vectoriel, où ces histoires de vitesses sont assez douteuses pour le moins.

Mais il y a d'autres manières très correctes, dans le cadre de la théorie du modèle standard, de décrire le phénomène.

Cordialement

[Deedee81]

Cette phrase mérite quelques précisions : de quel horizon parles tu ? Particule (~visible) ou évènement ?

Le même que toi (je répondais à ta phrase où tu en parlais). L'horizon où la vitesse apparente d'expansion est c.

Attend, avec Rindler. Prend un observateur de Rindler. Prenons une ligne joignant deux événements simultanées pour oui. La mesure de la distance spatiale entre les deux dépend du sens dans lequel on le considère.
On a le même genre de chose avec la circonférence du cercle pour un observateur en rotation.
Ne me dit pas que tu trouves ça intuitif. Quand on te demande quelle la circonférence d'un cercle de rayon R, tu réponds 2pi. Tu ne demandes pas : à gauche ou à droite ?

[Mailou75]

Salut et merci,

Parce que ce n'est pas un effet Doppler!

Donc on a un effet connu et une mesure qui corespond à cet effet et on en déduit... autre chose, c'est la logique qui m'échappe, qu'est ce qui discrédite le Doppler ?

Dans ce cas la RR s'applique et un effet Doppler (relativiste ) a un sens (...)

Alors pourquoi inventer des formules genre z+1=exp(v/c) qui ne sont pas de la RR pour décrire ce modèle ?

Mais il ne faut pas se polariser sur ce cas très particulier, les cas avec matière/énergie vont donner (sauf peut-être des cas tordus) une courbure à l'espace-temps qui est représenté par une variété (...) où ces histoires de vitesses sont assez douteuses pour le moins.

L'étirement de l'espace (x1100) semble bien plus important que sa courbure (?) dans le phénomène du redshift cosmologique non ?
Alors matière ou pas, je n'ai pas l'impression que ce soit elle qui fasse tenir le modèle

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Le même que toi (je répondais à ta phrase où tu en parlais). L'horizon où la vitesse apparente d'expansion est c.

Je te cite : L'horizon étant plus loin que la zone d'émission du rayonnement fossile, on ne risque pas de pouvoir trancher par l'observation, qu'est ce que tu voulais dire ?

Attend, avec Rindler. Prend un observateur de Rindler. Prenons une ligne joignant deux événements simultanées pour oui. La mesure de la distance spatiale entre les deux dépend du sens dans lequel on le considère.

Du sens ?

Merci à vous
Mailou