Vitesse de la lumière dans l'univers en expansion

[Xime]

Hello,
Voilà, je vous interroge parce que j'ai une question à laquelle je ne pense pas avoir de réponse, au contraire, plus de questions (voir en bas).
Voilà, en mettant tout ensemble, "l'image" que je me fais de la lumière ne s'éclaircit pas (^^) lorsque j'essaye de la comprendre dans le cadre de l'expansion de l'Univers.
J'ai bien compris que l'univers tout entier se dilate, subissant une même pression négative augmentant avec le temps. Chacun ses explications pour ça, je ne suis pas physicien du tout. Par contre, lorsque j'essaye de comprendre comment la vitesse de la lumière reste inchangée dedans, c'est moins clair.

Voici le tableau, mettons un objet A séparé d'un dièse (allez, en mètres) de l'objet B
situation 1 : A#B => la lumière met #/c secondes avec c la vitesse de la lumière.
Avec l'expansion, au fil du temps,
situation 2 : A##B => la lumière met 2#/c secondes pour arriver à B.
Maintenant, au cours de la même période de temps (entre 1 et 2), puisque l'expansion est une pression et non une vitesse constante, la distance arbitraire que j'ai choisi augmentera d'un facteur 2 (tout aussi arbitraire) à chaque fois.
situation 3 : A####B => la lumière met 4#/c secondes pour arriver à B.

Alors voilà, jusqu'ici c'est logique, et on l'entend souvent. Mettons qu'un # soit une année-lumière, bah il faudra respectivement 1, 2 et 4 ans à la lumière pour arriver de l'objet A à B, par exemple à travers un téléscope, si bien que l'on voit l'objet tel qu'il était 1, 2 et 4 années auparavant.

Une vitesse étant une distance parcourue en fonction du temps, comment peut-on obtenir trois fois le même résultat pour c alors que les deux objets permettant de le mesurer s'éloignent et que la durée entre les mesures est constante?
Pour illustrer en quoi cela me perturbe, admettons que je regarde mon téléscope vers un point qui subit, tout comme moi, l'expansion, et ce, tous les jours pendant un an.
Au jour 1, la lumière aura mis un jour à m'arriver (admettons). En suivant la logique plus haut,
Au jour 4, la lumière aura mis 16 jours à me parvenir. Entre le jour 1 et le jour 4, seuls 3 jours se sont déroulés chez moi, et pourtant la lumière a mis 12 jours à faire le trajet.

Toujours sur la même question, mais avec une autre représentation.
Admettons qu'on lance un rayon avec un laser pendant 1 an et que rien ne peut arrêter la lumière sur son chemin, le "rayon" vu de côté ferait une année lumière de long(c'en est la définition, non?). Seulement, sur cette année, l'expansion a continué, alors en lançant un rayon pendant 1 an, le rayon fera un petit peu moins d'une année lumière (puisque l'année-lumière au moment où le rayon est cessé d'être lancé est plus long que l'année-lumière au moment où l'on a commencé, or on a commencé en sachant qu'on arrêterait pile un an plus tard).

C'est là que ça perd son sens.
Si en une année, je peux parcourir une distance,
Mais que sur cette année, cette distance a augmenté,
comment ma vitesse peut-elle demeurer constante?


Voilà les deux bêtises qui m'ont donné réponse et qui avaient besoin de clarification, en plus de vérifier si mes métaphores sont pas pleines de bêtises :

- J'ai lu énormément sur le décalage vers le rouge, mais j'ai l'impression que c'est plus une conséquence de l'expansion qu'une conséquence de la constance de c, d'autant qu'apparemment il n'explique pas la perte de travail qu'implique une telle baisse de la fréquence,
- La vitesse de propagation de la lumière et la durée entre deux secondes subissent-ils autant l'expansion que les distances?
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[EauPure]

Bonjour
Pour moi, le rayon laser a aussi subit l'expansion donc sa longueur augmente et sa longueur d'onde aussi d'où ce décalage vers le rouge

[Amanuensis]

La notion d'Univers en expansion n'est pas une notion simple, faut un peu d'effort d'analyse.

Pour la constance de c et l'expansion, il me semble qu'une bonne approche (difficile et escarpée, mais elle mène au sommet) est d'étudier et comprendre les trois diagrammes page 3 (figure 1) de http://arxiv.org/abs/astro-ph/0310808v2, en particulier le troisième.

Le texte de l'article (en anglais) est en rapport avec le sujet...

[Xime]

Merci à vous deux.

EauPure : cela signifie donc que la lumière subit aussi l'expansion?

Je pense que l'article d'Amanuensis va éclaircir les choses. Je n'en ai encore lu que l'introduction et je trouve déjà le sujet fascinant, étourdissant.
Une chance que je parle assez bien l'anglais, je termine cette lecture puis je te réponds, Amanuensis.
Bon, par contre je ne sais pas ce qu'est un niveau de confiance de 23 sigma. Ça a l'air sérieux, mais je verrai ça après


Voilà une bonne lecture pour le café matinal.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amanuensis]

Bon, par contre je ne sais pas ce qu'est un niveau de confiance de 23 sigma.

Cela réfère à la loi gaussienne.

En l'espèce cela signifie qu'entre deux hypothèses, l'observation donne une vraisemblance de celle rejetée de l'ordre de erfc(23), soit de l'ordre 10^{-345}, sauf erreur de ma part. Bref, très très invraisemblable!