Inflation, expansion, observations, contradictions... des grains de sable dans "mon" Big Bang...

[invite68e53d69]

Bonjour,
En tant que petit bricoleur, je prends ce que je lis et j’essaie de me construire une idée un peu synthétique et cohérente de notre Univers et de son histoire… et je n’y arrive pas… j’aboutis tout le temps à un truc qui cloche...
Effectivement, comme il a été dit, et si j’ai bien compris, la «datation» du BB et «l’âge» de l’Univers sont extrapolés d’observations comme le redshift, le rayonnement fossile que l’on situe vers 14 milliards d’années lumière ainsi que d'autres considérations…
Quant à savoir ce qui s’est vraiment passé à ce moment là, un BB «initial», un BB créé par des branes ou autre théorie c'est hors du champ de mon questionnement....

Cependant, j’aimerais qu’on m’explique certaines choses qui me semblent contradictoires avec ce modèle admis du BB…

1.L’univers observable jusqu’au rayonnement fossile s’étend sur 14 milliards d’années lumière dans toutes les directions, ce qui semble indiquer que nous en soyons au centre… ce qui me parait assez improbable… ?? Comment l'explique-t-on ?

2.L’univers semble «s’expandre» de plus en plus vite à mesure qu’on s’éloigne de nous et donc si on passe le ‘film’ à l’envers, on aboutit au BB. Pourtant cette observation me laisse perplexe… dans le sens où l’on ne peut pas dire que les galaxie s’éloignent, mais plutôt qu‘elles s’éloignaient, et ce, d’autant plus vite qu’on se rapproche du moment du BB… ce qui est contradictoire avec une vision d’un univers en expansion… ?? non ?

3.Pour en revenir à ce rayonnement fossile, il reste une chose que je ne parviens pas à m’expliquer… Comment se fait-il que nous l'observions comme les limites de notre Univers "actuel" alors qu'il nous montre l'Univers d'il y a 14 milliards d'années... et si c'est l'Univers de l'époque du BB, comment se fait-il qu'il soit aussi grand, puisque par définition, il devrait être très très très très localisé... est-ce que ça n'indique pas qu'à vrai dire, nous sommes loin d'avoir compris ce qui s'est passé... ? est ce que nous aurions gonflé en rétrécissant ?...

Bon je m'y perds... merci de m'aider à sortir de ces images qui tournent en rond...
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[bb98]

Bonjour
Bravo pour ce questionnement

point 1 : OUI, chaque observateur est EXACTEMENT au centre de son univers observable; étonnant, non ?

Attendre les autres avis

Bonnes fêtes

[Garion]

1.L’univers observable jusqu’au rayonnement fossile s’étend sur 14 milliards d’années lumière dans toutes les directions, ce qui semble indiquer que nous en soyons au centre… ce qui me parait assez improbable… ?? Comment l'explique-t-on ?

Cela peut paraitre improbable si on imagine le big-bang comme une sphère qui grandit. Or ce n'est pas le cas. Soit un univers infini, et dans ce cas là, il était infini dés le départ, dans ce cas là, on est dans le modèle d'un gateau au raisin infini qu'on fait cuire et qui gonfle. Cela gonfle dans toutes les directions, mais chaque raisin voit les autres grains de raisins s'éloigner de lui à une vitesse d'autant plus grande qu'ils sont loins.
Soit l'univers est fini, mais il est sans bord. C'est à dire que si on va d'un coté, on revient par l'autre. Par exemple si on ramenait l'univers à 3 dimensions à une surface à 2 dimensions. L'univers à 2D s'apparenterait à un la surface d'un ballon de baudruche en train d'être gonflé. Si on pose des gomettes dessus, chacune voit les autres gomettes s'éloigner d'elle à une vitesse d'autant plus grande qu'elles sont lointaines.

2.L’univers semble «s’expandre» de plus en plus vite à mesure qu’on s’éloigne de nous et donc si on passe le ‘film’ à l’envers, on aboutit au BB. Pourtant cette observation me laisse perplexe… dans le sens où l’on ne peut pas dire que les galaxie s’éloignent, mais plutôt qu‘elles s’éloignaient, et ce, d’autant plus vite qu’on se rapproche du moment du BB… ce qui est contradictoire avec une vision d’un univers en expansion… ?? non ?

Non, l'expansion est réellement une expansion de l'espace entre les éléments et non un mouvement relatif (cf réponse 1). Les galaxies s'éloignent donc d'autant plus qu'elles sont lointaines.

3.Pour en revenir à ce rayonnement fossile, il reste une chose que je ne parviens pas à m’expliquer… Comment se fait-il que nous l'observions comme les limites de notre Univers "actuel" alors qu'il nous montre l'Univers d'il y a 14 milliards d'années... et si c'est l'Univers de l'époque du BB, comment se fait-il qu'il soit aussi grand, puisque par définition, il devrait être très très très très localisé... est-ce que ça n'indique pas qu'à vrai dire, nous sommes loin d'avoir compris ce qui s'est passé... ? est ce que nous aurions gonflé en rétrécissant ?...

Si je reprend l'exemple du ballon, notre univers observable est un cercle qu'on trace autour de la terre avec un rayon de 14Gy. Mais l'univers réel est probablement beaucoup plus grand.
Il faut comprendre que la lumière met un certain temps à nous parvenir.
Imaginons qu'a la place des gomettes, on place des fourmis en plus des gomettes. Ces fourmis représenteront la lumière émise par les astres.
Si au début du gonflement du ballon, une fourmi part d'une gomette et va vers une autre gomette. Suivant la distance à laquelle elle était au début du gonflement du ballon, elle atteindra plus ou moins tard l'autre gomette (voire même ne l'atteindra jamais car l'expansion du ballon s'éloignera plus vite que sa vitesse de déplacement).
Au final, la fourmi qui nous arrive aujourd'hui (la lumière qui nous arrive) a mis 13,8 milliards d'années lumières pour nous parvenir, c'est à dire le temps qu'il lui a fallu pour nous parvenir en partant dés le début.

[invite68e53d69]

Bonjour et merci bb98 Je te souhaite également de Bonnes Fêtes ainsi qu'à tous ceux qui parcourent ces quelques lignes...

Merci aussi à toi Garion pour tes explications à base de gommettes et de fourmis... ça me convient bien ces outils niveau école maternelle...
même si ma perplexité demeure sur ce point :

on est dans le modèle d'un gateau au raisin infini qu'on fait cuire et qui gonfle. Cela gonfle dans toutes les directions, mais chaque raisin voit les autres grains de raisins s'éloigner de lui à une vitesse d'autant plus grande qu'ils sont loins.

Je connais l'image du gâteau qui gonfle et des raisins qui s'éloignent, mais, pour moi, elle présente les choses d'une manière faussement simple...
Dans ce raisonnement, tout est au présent, et c'est là où il y a une grosse différence... car les galaxies qui semblent s'éloigner le plus vite sont celles qui sont également les plus lointaines dans le passé... ce qui revient à dire que plus on se rapproche du BB et plus l'univers semble "s'expandre" rapidement... ce qui est contraire à ce qui est généralement admis... y a encore un truc que je ne pige pas...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite555cdd43]

Plutôt qu'un long discours, un diagramme présentant l'expansion depuis le début :



Source de l'image, avec une explication très accessible : http://www.futura-sciences.com/magaz...-univers-7988/

[Pio2001]

Dans ce raisonnement, tout est au présent, et c'est là où il y a une grosse différence... car les galaxies qui semblent s'éloigner le plus vite sont celles qui sont également les plus lointaines dans le passé... ce qui revient à dire que plus on se rapproche du BB et plus l'univers semble "s'expandre" rapidement... ce qui est contraire à ce qui est généralement admis... y a encore un truc que je ne pige pas...

Bonjour Phil3.14,
L'ensemble est en effet un peu compliqué à se représenter. La relation entre éloignement et vitesse de fuite est simple à comprendre pour les galaxies voisines, car l'image que l'on reçoit n'est pas très ancienne. Pour les galaxies lointaines, il y a trois points de vue :
La distance à laquelle la galaxie apparaît, et sa vitesse de fuite visible : c'est facilement mesurable, mais cela ne correspond à rien de concret. Ce sont des illusions d'optique.
La distance à laquelle la galaxie se trouvait de nous lorsqu'elle a émis l'image que l'on reçoit aujourd'hui. Elle est beaucoup plus petite que la distance apparente actuelle, car l'univers s'est dilaté pendant tout ce temps.
La distance à laquelle la galaxie se trouve maintenant. Elle est plus grande que la distance apparente actuelle, car la lumière qui nous parvient a effectué son voyage dans un espace qui était plus petit qu'aujourd'hui.

Pour donner une idée, dans un modèle de Big Bang avec 70 % d'énergie noire, si le rayonnement de fond cosmologique nous apparaît à une distance de 14.5 milliards d'années lumière, alors il se trouve en réalité à 47 milliards d'années-lumière, car les 14.5 milliards d'années-lumière ont été parcourus il y a un certain temps, et ils se sont encore dilatés depuis.

J'ai plus de chiffres pour le modèle d'Einstein-de Sitter sans énergie noire avec H=65 km/s/Mpc. Dans ce modèle, le rayonnement de fond se trouvait à 29 millions d'années-lumière de nous lorsqu'il a émis l'image que l'on voit ; il apparaît aujourd'hui à 10 milliards d'années-lumière (distance totale parcourue par les photons) alors qu'il se trouve en réalité à 29 milliards d'années-lumière.

Quant aux vitesses, c'est plus compliqué. Rien que dans l'ancien modèle d'Einstein-de Sitter, à l'époque où il a émis l'image que l'on voit, le rayonnement de fond s'éloignait de nous avec une vitesse de récession largement supérieure à c, si bien que les photons émis dans notre direction s'éloignaient de nous, emportés par l'expansion de l'espace ! Puis l'expansion a ralenti, et les photons ont fini par rattraper l'expansion, pour finalement nous arriver aujourd'hui.
Maintenant, nous en sommes à des modèles de Big Bang avec phase inflationnaire et énergie noire. Je te laisse imaginer le bazar pour déterminer tout ça !

[invite68e53d69]

Merci Andrei2010 pour ton graphique et merci Pio2001 pour ta réponse très claire et très pertinente par rapport à mes questions...

Je vous souhaite une Belle Année 2014... et qu'elle nous rapproche de nos rêves...