Big-bang : l'univers dans l'espace d'un morceau de sucre ?

[invitecd53dd33]

Hello !
La théorie qui affirme que l'univers, dans les premières secondes avant le Big-bang, était contenu dans l'espace d'un morceau de sucre, est-elle encore d'actualité, ou alors a-t-elle été définitivement abandonnée ? Certains savants parlent même d'un point géométrique sans épaisseur ! Il me semble que cela ne colle pas avec cette autre idée d'un univers infini. Qu'en pensez vous ? Quelques secondes avant le Big-bang, l'univers était-il contenu dans l'espace d'un morceau de sucre, était-il un point géométrique sans épaisseur, était-il fini ou infini ?
Merci d'avance.
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[invite73715099]

sa depend, as tu entendu parler de la theorie des cordes ?

[invite8c514936]

Tu peux jeter un coup d'œil à la FAQ, ces points y sont (un peu) discutés.

[invitecd53dd33]

La théorie des cordes, ça me paraît assez louche et difficile à vérifier comme théorie, mais je ne suis pas un spécialiste, tant s'en faut ! Ce que je crois savoir, c'est que dans ses premiers instants l'univers est sensé avoir été très dense et très chaud : http://membres.lycos.fr/msegret/origine.htm ,
puis qu'il a commencé à se refroidir et à se dilater, et qu'aujourd'hui il a une température moyenne de 3 degrés Kelvin en gros et une densité très faible.
Je veux bien reformuler ma question en d'autres termes. Est-il possible de faire contenir l'univers observable (en deçà de la "terra incognita", c'est à dire celui qui est actuellement situé dans un rayon de 13,7 milliards d'années-lumière), sinon en pratique à tout le moins en théorie, dans l'espace d'un morceau de sucre ? Je pense là à la structure lacunaire de la matière, au fait que la matière est "remplie de vide", si je puis dire ! Il paraît qu'on pourrait faire plusieurs fois le tour de la terre si on mettait bout à bout tous les globules rouges d'un corps humain, ou encore qu'une molécule d'ADN dépliée fait quelques mètres. Peut on raisonner semblablement pour l'univers observable ? Merci.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8c514936]

Est-il possible de faire contenir l'univers observable (en deçà de la "terra incognita", c'est à dire celui qui est actuellement situé dans un rayon de 13,7 milliards d'années-lumière), sinon en pratique à tout le moins en théorie, dans l'espace d'un morceau de sucre ?

Oui tu peux, mais la matière ne sera alors plus sous la forme d'atomes. Ceux-ci auront été détruits depuis longtemps pour former autre chose (et là ça devient une question de physique des particules).

[invitecd53dd33]

Oui, ultimement on aura de quarks et la matière sera opaque. Je l'ai lu quelque part. Mettons que la matière soit transparente et qu'on ait des atomes et des molécules. Je crois que même comme cela, la taille de l'univers observable, celui qu'on a sous les yeux des télescopes d'aujourd'hui, devait être infiniment plus petite (car densité plus grande), ce que dit la théorie du Big-bang. De surcroît, dans la théorie il est dit que dans ses premiers instants l'univers était homogène. Finalement, il n'avait pas grand chose en commun avec ce qu'on peut en observer aujourd'hui ! Dans leurs extrapolations, les astrophysiciens ont pris en compte tous ces éléments, j'espère.
Merci de ces éclaircissements.

[invite8c514936]

Dans leurs extrapolations, les astrophysiciens ont pris en compte tous ces éléments, j'espère.

Ben en fait, si tu le sais, c'est justement parce que les astrophysiciens l'ont dit !

[invitee9ed9cad]

Oui, ultimement on aura de quarks et la matière sera opaque. Je l'ai lu quelque part. Mettons que la matière soit transparente et qu'on ait des atomes et des molécules. Je crois que même comme cela, la taille de l'univers observable, celui qu'on a sous les yeux des télescopes d'aujourd'hui, devait être infiniment plus petite (car densité plus grande), ce que dit la théorie du Big-bang. De surcroît, dans la théorie il est dit que dans ses premiers instants l'univers était homogène. Finalement, il n'avait pas grand chose en commun avec ce qu'on peut en observer aujourd'hui ! Dans leurs extrapolations, les astrophysiciens ont pris en compte tous ces éléments, j'espère.
Merci de ces éclaircissements.

ne vas pas croire que le BB est une élucubration sortie du cerveau d'un physicien allumé.
ce modèle a été tester et vérifié.
Pour comprendre ça, il faut savoir ce qu'est le CMB, le red-shift, et tout ce qui a permis, A POSTERIORI, de vérifier la théorie.

On ne peut pas arriver comme un cheveu sur la soupe et dire : mais est-ce que les astrophysiciens savent de quoi ils parlent, désolé ...

avant ça, faut se tapper quelques milliers de pages a lire sur les revues spécialisées, pour commencer a comprendre les bases.

Ta réflexion me fait penser a un gars qui n'aurait jamais mis les pieds sur un bateau, et qui dirait : c'est impossible que ce truc la avance avec le vent.
tu comprendras que les marins de vingt ans d'experience auront autre chose a faire que d'expliquer en long en large et en travers, en commencant par les bases, pourquoi ça marche.

Ba tu es dans le cas du gars qu'a jamais mis les pieds sur un bateau.

Tu n'as pas le droit (je te dis ça en toute sympathie, ne le prend pas mal) de remettre en cause des choses que tu ne comprends pas ni ne maitrises.

la demarche scientifique c'est la remise en cause, mais pas n'importe comment.
La remise en cause doit être étayée avec de nouvelles théories, sinon on va pas jeter le bébé avec l'eau du bain.

La bonne atitude a avoir sur ces sujets n'est pas de remettre en cause les specialistes de la discipline, c'est plutôt d'apprendre et d'asimiler afin de pouvoir un jour débattre avec des arguments.

[invitecd53dd33]

Hello !
OK OKO, restons courtois, je ne suis pas un spécialiste ! Deux autres petites questions.
[1]On dit toujours que la lumière nous parvient "en provenance" des galaxies lointaines. Pourquoi dit-on toujours "en provenance de" ? La lumière se propage-t-elle, dans toutes les directions certes, mais aussi dans un seul sens ?
[2]Si l'univers obervable, celui qu'on oberve aujourd'hui, était beaucoup plus dense et chaud autrefois, il était aussi plus petit, et ainsi la lumière qui nous parvient des confins de l'univers obsevable provient-t-elle d'éléments de matière qui sont aujourd'hui dans la "terra incognita" ?

[invitecd53dd33]

Désolé, je voulais dire : "ainsi la lumière qui nous parvient des confins de l'univers obsevable provient-elle d'éléments de matière qui ETAIENT dans la "terra incognita", quand ils ont commencé à émettre la lumière qui nous parvient aujourd'hui ?

[invite8c514936]

La lumière se propage-t-elle, dans toutes les directions certes, mais aussi dans un seul sens ?

Oui, la lumière est émise par des sources et se propage en s'éloignant des sources.

Si l'univers obervable, celui qu'on oberve aujourd'hui, était beaucoup plus dense et chaud autrefois, il était aussi plus petit, et ainsi la lumière qui nous parvient des confins de l'univers obsevable provient-t-elle d'éléments de matière qui sont aujourd'hui dans la "terra incognita" ?

Justement puisque la lumière nous en parvient ce n'est pas "terra incognita" ! C'est précisément ce qui définit "l'Univers visible".

Désolé, je voulais dire : "ainsi la lumière qui nous parvient des confins de l'univers obsevable provient-elle d'éléments de matière qui ETAIENT dans la "terra incognita", quand ils ont commencé à émettre la lumière qui nous parvient aujourd'hui ?

Je ne comprends pas. Peux-tu définir plus précisément ce que tu appelles "Terre incognita", du coup ?

[invitecd53dd33]

Je ne comprends pas. Peux-tu définir plus précisément ce que tu appelles "Terre incognita", du coup ?

Hello !
Ce qu'on appelle l'univers "observable", c'est l'univers qui était situé dans un rayon d'environ 13,7 milliards d'années lumières de la terre. La lumière la plus ancienne qui nous parvient est celle qui a été émise il y a 13,7 milliards d'années en gros. Donc la "terra incognita" c'est la région de l'espace qui ETAIT située au-delà d'un rayon d'environ 13,7 milliards d'années-lumière de la terre. Comme l'univers d'autrefois était plus petit qu'il ne l'est maintenant, je me dis donc par conséquent qu'il est possible que de la lumière émise autrefois par des éléments de matière qui résidaient alors dans la "terra incognita" (et qui y sont encore plus aujourd'hui, bien évidemment !) nous parvienne aujourd'hui. Hum hum ...

[invite8c514936]

Non, l'Univers observable correspond à ce dont la lumière (ou autre chose) peut aujourd'hui nous parvenir. A cause de l'expansion, comme tu le soulignes, c'est plus grand (de mémoire ça fait environ 50 milliards d'années-lumière).

[invitecd53dd33]

Merci de cet éclaircissement. Je m'y perds un peu dans ces histoires de temps-lumière et d'espace qui gonfle !

[invitecd53dd33]

Mais quand même, peut-on dire que la dilatation (= la densité qui devient plus faible, donc plus d'espace pour la même quantité de matière), c'est la même chose que l'expansion ?

[invite8c514936]

On parle d'expansion mais pas de dilatation en cosmologie. Une des conséquences de l'expansion est que la densité diminue au cours du temps.

[invitecd53dd33]

Encore une question :
[1]Si les photons sont émis dans toutes les directions, ils le sont aussi dans tous les sens, car les sources lumineuses sont sphériques ou presque (pas d'astres avec une seule face ). Donc il y a toujours autant de photons dans un sens que dans l'autre où que ce soit. Les energies E=hV ne s'annihilent-elles pas ?
[2]L'univers observable, celui qu'on observe aujourd'hui, quel était son volume dans les premiers instants ? peut-on concevoir une densité infinie ?
Merci.

[invite8c514936]

[1] : les photons se croisent sans interagir en général. Heureusement car sinon ça serait le bazar dès que tu allumerais deux lampes chez toi !

[2] Le volume est d'autant plus petit qu'on s'intéresse à une période tôt... Donc la réponse à ta question dépend de ce que tu entends par "premiers instants".

[invitecd53dd33]

Disons 300 000 ans après le Big-bang, quand l'univers devient transparent ( je l'ai lu ici : http://www.astrofiles.net/article32.html ) ...

[invitecd53dd33]

Quelle patate je suis ! C'est marqué dans l'article : "L’univers a alors 0.1% de sa taille actuelle."
Bon, mais la question reste de savoir si on peut avoir une densité infinie, ce que soutenaient à une certaine époque certains scientifiques quand ils parlaient d'un point mathématique.
Encore merci de ces éclaircissements.

[invitee9ed9cad]

je me dis donc par conséquent qu'il est possible que de la lumière émise autrefois par des éléments de matière qui résidaient alors dans la "terra incognita" (et qui y sont encore plus aujourd'hui, bien évidemment !) nous parvienne aujourd'hui. Hum hum ...

Je m'étonnes que Deep Turtle n'ai pas mentionné le cone de causalité :

en fait la lumière que l'on voit aujourd'hui des galaxies les plus lontaines a été émises il y a plus de 13 milliards d'années.
On voit cette lumière, car, a l'époque de l'émission, on était dans leur cone de causalité, c'est a dire qu'elles était beaucoup plus proche de nous qu'actuellement.

Mais si une nouvelle étoile naissait maintenant, au confin de l'univers, on ne le saurait pas, car la vitesse d'expansion de l'univers est supérieure (a ces distance) a la vitesse de la lumière.

En gros, on ne la verra jamais, dussions nous attendre encore 100 milliards d'années.
Cette étoile est désormais en dehors de notre cone de causalité.

Comme aucune information ne peut aller plus vite que la lumière, il n'y aura jamais aucune information échangée entre cette étoile très distante et nous.
C'est comme si, a tout jamais, nous étions dans deux univers distincts, qui ne rentrerons jamais en contact.

SI ... l'univers était refermé, c'est a dire que l'expansion s'arrêtait a un moment donné, puis se transformait en contraction, alors il serait possible qu'un jour (tres tres tres reculé quand même...), on finisse par voir cette fameuse étoile.

cependant, les derniers résultats tendent a prouver que l'expansion s'accélère, diminuant donc a chaque instant la matière (dont les étoiles font evidemment partie) présente dans notre cone de causalité.

cependant, bien sûr, on pourra observer a terme (terme qui peut être une durée considérable en fonction de la distance) TOUTE naissance d'étoile qui a été opérée dans notre cone de causalité, c'est a dire toute naissance d'étoile qui s'éloigne de nous a une vitesse inférieure à la vitesse de la lumière.

[invitee9ed9cad]

Quelle patate je suis ! C'est marqué dans l'article : "L’univers a alors 0.1% de sa taille actuelle."
Bon, mais la question reste de savoir si on peut avoir une densité infinie, ce que soutenaient à une certaine époque certains scientifiques quand ils parlaient d'un point mathématique.
Encore merci de ces éclaircissements.

ne te prends pas la tête avec ça.
Si on sait ce qui s'est passé juste apres le big bang (du moins on -les specialistes pas moi...- arrive a calculer des hypothèses qui tiennent la route), on a absolument aucune preuve de ce qui s'est passé avant (ou plutôt pendant).

La question a autant d'intérêt que celle de savoir si dieu existe => tant qu'on a aucun élément (pas le moindre début de preuve expérimentale) on s'en fout.
Enfin moi je m'en fout.

Avant de comprendre l'incompréhensible, il est tout de même plus interressant de comprendre le compréhensible, a savoir ce qui s'est passé APRES le BB.
Et y en a des choses a comprendre depuis cet évenement singulier.

Au moment ou l'univers a une taille et une densité infinie, on est plus capable de rien calculer, ça devient de la pseudo science ou chacun peut faire sa sauce et même affirmer des absurdités impossible a démentir.
Franchement aucun intérêt d'aborder des sujets aussi spéculatifs.

[invitee9ed9cad]

Au moment ou l'univers a une taille et une densité infinie...

une taille nulle et une densité infinie ... désolé

[invitecd53dd33]

Hello !
Je ne sais pas bien ce que peut représenter, concrètement, une taille nulle et une densité infinie ! Je crois qu'en réalité la question des tout premiers instants de l'univers (observable ou non) reste en suspend dans la théorie du Big-bang. On peut difficilement faire tout dériver du néant , il me semble...

FAQ : http://forums.futura-sciences.com/thread23145.html

Où je lis ceci :

Toutefois, ce qui est correct, c'est de dire que la partie de l'Univers que nous observons aujourd'hui était, elle, contenue dans un volume qui était arbitrairement petit, si on remonte arbitrairement loin dans le passé. Ce petit volume était entouré d'une multitude, voir d'une infinité, d'autres petits volumes, qui ont chacun évolué en de grandes portions de l'Univers, que pour la plupart nous ne pouvons pas voir car elles sont trop éloignées de nous...

Il me semble quand même qu'un volume ou une distance "arbitrairement petit(e)", ce n'est pas un volume ou une longueur qui, concrètement, serait nul(le). Et en plus on dit qu'il y aurait eu à l'époque "une infinité de petits volumes". On voit bien qu'il n'est plus du tout question ici d'un point mathématique qui, en "explosant", serait parvenu à produire les galaxies. La théorie ne cesse pas de se réajuster au fil du temps, au moins dans sa formulation. Ce qui montre qu'elle est loin d'être achevée !
Encore merci des éclaircissements.

[invitee9ed9cad]

Hello !
Je ne sais pas bien ce que peut représenter, concrètement, une taille nulle et une densité infinie !

et c'est exactement pour ça que tu perds definitivement ton temps a essayer de comprendre l'incompréhensible.

Je suis désolé de te dire que même si tu consacrais toute ta vie a essayer de savoir ce qu'il y a eu avant ou pendant le BB, tu n'avancerais pas d'un iota au cours de ta quête...

C'est exactement comme la question de dieu, c'est une quête mystique sans aucun intérêt car pas du tout a notre portée, ni a celle des spécialistes et encore moins a celle des amateurs ....

maintenant, si c'est le mysticisme ta quête, je pense que tu t'es trompé d'endroit, ceci étant le forum d'astronomie / astrophysique.

La théorie ne cesse pas de se réajuster au fil du temps, au moins dans sa formulation. Ce qui montre qu'elle est loin d'être achevée !

ba oui, c'est même le propre de TOUTES les théories physiques, elles s'améliorent au cours du temps ...
Si on avait plus rien a apprendre sur le big bang, dieu, ce serait nous ...
Donc on ne saura jamais ce qui s'est passé avant le premier instant de l'univers.

Il est plus interessant et utile de comprendre ce qui s'est passé DEPUIS le BB.
Ca c'est a notre portée, et notre connaissance augmente chaque jour, ce que tu appelles des modifications sont en fait des améliorations du modèle.

C'est comme ça que la science travaille.
Et si tu regardes autour de toi, ça semble assez efficace.

[invitee9ed9cad]

Si néanmoins tu cherches a en lire plus sur ce sujet hautement spéculatif qu'est l'avant BB, voici un dossier de futura qui pourra t'éclairer =>
http://www.futura-sciences.com/compr...ossier18-1.php

il ne concerne pas le BB proprement dit, plutôt ce qui s'est passé juste après, mais y fait aussi référence, principalement pour dire qu'avant le BB on ne sait rien du tout ...

[invitecd53dd33]

Hello !
Non, ce n'est pas de savoir ce qui s'est passé avant le BB, on sait bien que la Physique est bloquée à 10^-43 seconde après le BB ! Simplement, c'est de savoir s'il n'y a pas quelques incohérences logiques. Si on prétend remonter indéfiniment dans le passé, alors qu'au préalable on a postulé que l'univers a commencé de s'expandre à tel ou tel moment, alors cela est une incohérence logique. Le problème sous jacent, c'est la formulation, la vulgarisation des théories physiques ...
Cordialement.

[invitee9ed9cad]

dans ce cas là, le lien juste au dessus correspond exactement à ta requête.
tu as y a jetté un oeil ?

Il est clair que c'est pas facilement abordable, et que c'est un domaine très dur à vulgariser.

Si on prétend remonter indéfiniment dans le passé, alors qu'au préalable on a postulé que l'univers a commencé de s'expandre à tel ou tel moment, alors cela est une incohérence logique.

pas si on considère que l'univers était dans un état qu'il nous est impossible de connaitre avant qu'on constate une inflation.
Quand tu dis indefiniment dans le passé, je ne suis pas vraiment d'accord : le temps n'existait pas avant la création de l'univers, il commence avec lui.

Je vois que ton problème est d'essayer de lier une singularité a ce qui s'est passé après.
Normal, oublies cette singularité, elle ne pose que des problèmes en math et physique.

Tant que tu essayeras de prendre en compte le moment 0 et le point 0, tu n'arriveras a rien.
Si tu t'interresses a l'univers a partir du temps de Planck, alors là, tout s'explique.

Donc considère que l'univers est né au temps de Planck.

[invite8c514936]

Quand tu dis indefiniment dans le passé, je ne suis pas vraiment d'accord : le temps n'existait pas avant la création de l'univers, il commence avec lui.

Sauf qu'on n'a à ce jour aucun moyen scientifique de parler de création de l'Univers. Le modèle du Big-Bang nous dit comment l'Univers évolue, et nous sommes toujours "pendant" le Big-Bang, pas "après". Ce qui se passe, c'est que les modèles théoriques qui nous permettent de décrire cette évolution se cassent la figure aux temps trop reculés, en faisant intervenir une singularité mathématique, mais personne ne sait ce qui se passe physiquement avant ce moment-là, et les théories dont on dispose ne nous permettent en tout cas pas de le dire !

[invitee9ed9cad]

Dans le "La Recherche" de ce mois ci qui s'intitule "Le BIG BANG en laboratoire", le chapitre 3 s'intitule "les chocs des premières secondes"

Cette revue est très interessante et montre bien les incertitudes des modèle lors de ces premiers instants de l'univers après la singularité initiale, ainsi que les nouvelles théories, en attendant que le LHC nous permette d'en savoir plus.

nous sommes toujours "pendant" le Big-Bang, pas "après".

hmmmm moi j'ai toujours lu que le BB represente la singularité initiale.
L'univers actuel étant la cause du BB, son prolongement.
Mais ceci est de toute façon très secondaire ....

Ce qui se passe, c'est que les modèles théoriques qui nous permettent de décrire cette évolution se cassent la figure aux temps trop reculés, en faisant intervenir une singularité mathématique, mais personne ne sait ce qui se passe physiquement avant ce moment-là, et les théories dont on dispose ne nous permettent en tout cas pas de le dire !

ba vi
et certainement a tout jamais.
C'est pour ça que je disais plus haut que s'interesser a ce problème (qu'est ce qui s'est passé avant le temps de planck) est une perte de temps.

Apres, par contre, on (les scientifiques dont je ne suis pas) peut bosser ... et ils ont bossé !
sacrément, d'ailleurs, beaucoup plus et avec de bien meilleurs résultats (vérifiés et fiables) que ce que l'immense majorité des vulgarisés du domaine n'imagine.

c'est d'ailleurs pour cette raison que nombre d'entre eux (les vulgarisés) qui remettent en question le modèle standard ne savent pas de quoi ils parlent.
Ils imaginent que le modèle standard n'est qu'un exercice intellectuel alors que c'est la somme de théories et de validations expérimentales à postériori.
C'est souvent pour ça qu'il se sentent "en droit" d'amener leur propre vision, forcement complètement à coté de la plaque, et bien naïve.
ne te sens pas visé patate, je ne dis pas ça pour toi !

Quoiqu'il en soit, la bonne démarche pour un vulgarisé, avant de remettre en cause quelque chose, c'est de vérifier qu'on a correctement assimilé la théorie "officielle" (la plus communement admise par le secteur) avant de se tourner vers les théories exotiques.

Mais il est clair que devant l'énormité des connaissances a acquerir, beaucoup zappent cette méthode, pour aller directement a des théories simplificatrices, sur lesquelles ils echaffaudent des chateaux de cartes branlants, pour finir par buter sur des absurdités

la méthode scientifique est indispensable pour aborder ces sujets, d'autant plus si on est pas soit même scientifique, donc peu rompu à ces choses.