Age de l'Univers et Relativité

[invite0a1202f4]

Bonsoir,

L'Univers a 13.8 milliards d'années (à peu de choses près).

1 année correspond à 3,154e+7 secondes. Et 1 seconde correspond à 9 192 631 770 oscillations de l'atome de césium.

Maintenant si on part du principe de le temps nous est propre, et que cette mesure d'une seconde n'est peut être par la même partout dans l'Univers: est-ce que l'age de l'Univers est le même partout?

Je veux dire prenons un point d'observation à une grande distance par rapport à nous: est-ce que l'age de l'Univers est identique? Est-ce qu'il s'est aussi écoulé la même quantité de secondes? Je suppose que dans certaines parties de l'Univers le temps s'écoule plus lentement à cause de l'espace-temps qui serait déformé ou ralenti (à cause d'un trou noir par exemple), et donc pour un observateur à cette endroit peut-être qu'il penserait que l'Univers est plus jeune? Ou alors de toute façon il n'aurait pas d'autres référentiels et donc il ne se poserait même pas la question?

Et donc si j'extrapole à notre propre cas, est-ce qu'il serait possible d'envisager que l'Univers serait plus vieux et que pour une raison ou autre autre, certaines contraintes de notre espace-temps nous ferait croire qu'il est de 13.8 milliards d'années?

Merci
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[Gilgamesh]

Bonsoir,

L'Univers a 13.8 milliards d'années (à peu de choses près).

1 année correspond à 3,154e+7 secondes. Et 1 seconde correspond à 9 192 631 770 oscillations de l'atome de césium.

Maintenant si on part du principe de le temps nous est propre, et que cette mesure d'une seconde n'est peut être par la même partout dans l'Univers: est-ce que l'age de l'Univers est le même partout?

Non. Si on conceptualise en chaque point de l'univers réel un réseau d'observateur éternels qui mesurent à leur propre montre le temps écoulés depuis le début de l'expansion (en imaginant qu'ils ont tous calé leur montre au départ), chaque montre indiquera une heure différente, dépendant de leur situation en terme d’évolution locale du taux d'expansion, de l'évolution du champ de gravité locale et de l'évolution de leur vitesse propre tout au long de l'histoire cosmique.

Seulement, a part quelques observateurs de l'extrême (par exemple ceux situés à l'horizon de trou noir, ou ceux solidaires d'une particule du rayonnement cosmique...) les écarts mesurés d'une montre à l'autre seront généralement très faible car le taux d'expansion est très homogène, les champs de gravités sont généralement faibles et les vitesses propres petites part rapport à la vitesse de la lumière. Donc l'âge de l'univers, qui est celui d'un observateur strictement comobile, représente une excellente approximation de l'âge effectivement mesuré en chaque point de l'univers.

TL;TR: non en théorie, oui en pratique.

[curieuxdetempsaautre]

supposons que le big bang a eux lieux, dans se cas nous nous trouvons quelque part a la peripherie et loin du centre du big bang car le centre serait vide et dépourvue de matière, sinon le big bang devrais s'appeler autrement, disons big gonflement lent et dans se cas nous sommes peux importe ou.
je lue souvent que le décalage vers le rouge indique probablement que l'inflation de l'univers est plus rapide que la vitesse de la lumière, donc l'univers gonfle proportionnellement partout sauf dans notre secteur proche- bizarrement- et ne pas oublier cette fameuse matière noir qui compose la majorité de notre univers et qui frein la lumière, car la vitesse de la lumière dans le vide en dehors d'autres influences est de 300.000 km sec -donc peut être l"age de l'univers est bcp plus grande . et les influences pour freiner la lumiere qui nous parvien sont ennormes, galaxies ,amas ,poussière galactique, trou noir matière invisible etc

[invite6c093f92]

Ce que tu écris est tout simplement n'importe quoi....
Fais une recherche ( sur le forum ou autre) et reviens poser des questions sur ce que tu ne comprends pas, le forum n'est pas fait pour donner sa vision du truc, surtout quand c'est basé sur du nawak....

[A voir en vidéo sur Futura]

[Mailou75]

Bonsoir,

Donc l'âge de l'univers, qui est celui d'un observateur strictement comobile, représente une excellente approximation de l'âge effectivement mesuré en chaque point de l'univers.

N'y a-t-il pas un non sens par rapport a la question posée ?

Un objet qui pourrait lire sur sa montre l'age exact de l'univers n'aurait subit aucune variation d'écoulement de son temps, il ne se serait approché d'aucune masse et serait lui meme supposé ponctuel.

Au contraire, un objet comobile, cad immobile dans l'espace, va posseder une grande inertie, une grande masse par rapport a son systeme (si on considere que la voie lactée est comobile, alors l'objet reellement im/comobile c'est le trou noir galactique). C'est donc le lieu ou le temps va s'ecouler le moins vite, voire pour un trou noir ne pas s'ecouler du tout...

Il parait donc etrange de dire que la mesure juste de l'age de l'univers (cad n'ayant pas subit de variation) puisse etre mesurée par les objets comobiles qui sont justement ceux qui suibissent le plus de ralentissement (?)

Mailou

[Gilgamesh]

supposons que le big bang a eux lieux, dans se cas nous nous trouvons quelque part a la peripherie et loin du centre du big bang car le centre serait vide et dépourvue de matière, sinon le big bang devrais s'appeler autrement, disons big gonflement lent et dans se cas nous sommes peux importe ou.

Voilà. Prend "Big gonflement" si ça t'aide, plutôt, parce que c'est ça.

je lue souvent que le décalage vers le rouge indique probablement que l'inflation de l'univers est plus rapide que la vitesse de la lumière,

Expansion, pas inflation (on réserve ce terme à un épisode d'expansion extrêmement fort et bref du jeune univers).

Il n'y a pas de vitesse d'expansion (en m/s) ça ne signifit rien. Il y a un taux d'expansion H (en m/s/m) qui multiplié par une distance donne une quantité qui s'exprime comme une vitesse, en m/s. Cette quantité dépasse c pour une distance de l'observateur c/H, ce qui définit l'horizon cosmologique de l'observateur.

donc l'univers gonfle proportionnellement partout sauf dans notre secteur proche- bizarrement-

Non, c'est réciproque. L'observateur situé sur notre horizon cosmologique que l'on voit s'éloigner à presque c nous voit nous éloigner à presque c. Pour lui c'est nous qui "bougeons".

et ne pas oublier cette fameuse matière noir qui compose la majorité de notre univers et qui frein la lumière

Non. Elle l'a dévie comme toute masse, mais elle ne change pas la vitesse de la lumière.

, car la vitesse de la lumière dans le vide en dehors d'autres influences est de 300.000 km sec -donc peut être l"age de l'univers est bcp plus grande . et les influences pour freiner la lumiere qui nous parvien sont ennormes, galaxies ,amas ,poussière galactique, trou noir matière invisible etc

L'âge de l'univers n'a rien à voir avec la vitesse de la lumière...

[Gilgamesh]

Au contraire, un objet comobile, cad immobile dans l'espace, va posseder une grande inertie

Non, quelle idée étrange...

Tu complique les idées les plus simples. Prend un univers vide en expansion, avec juste une montre à l'intérieur. Voilà, tu as un objet comobile.

[Amanuensis]

représente une excellente approximation de l'âge effectivement mesuré en chaque point de l'univers.

Un point de l'Univers (un événement? un point "spatial") n'a pas d'âge, ni théorique, ni qui puisse être mesuré, effectivement ou autrement.

Intéressant de voir où le fantôme du temps absolu peut apparaître.

(La seule définition qui me vienne à l'esprit sera la durée maximale d'une ligne d'univers aboutissant à l'événement, et ayant son origine à une sorte de référence, qui peut être la singularité si on en suppose une. Est-ce mesurable?)

[Gilgamesh]

Un point de l'Univers (un événement? un point "spatial") n'a pas d'âge, ni théorique, ni qui puisse être mesuré, effectivement ou autrement.

Intéressant de voir où le fantôme du temps absolu peut apparaître.

(La seule définition qui me vienne à l'esprit sera la durée maximale d'une ligne d'univers aboutissant à l'événement, et ayant son origine à une sorte de référence, qui peut être la singularité si on en suppose une. Est-ce mesurable?)

On peut tracer la ligne d'univers d'un objet, par exemple une particule, ou une galaxie, depuis la singularité initiale, et rendre une montre solidaire de cet objet dans une expérience de pensée, pour définir l'âge effectivement mesuré.

Et ce qu'on appelle "âge de l'univers" qui s'oppose à "âge effectif de l'objet" c'est celui, comme tu le définis, qui serait mesuré par l'observateur comobile fictif qui arriverait au même point d'espace temps en suivant une ligne d'univers de longueur maximale joignant cet événement et la singularité initiale.

[curieuxdetempsaautre]

l'age de univers estime est base sur le cosmos visible et la lumière que nous observons grâce a nos télescopes. non?

[Mailou75]

Non, quelle idée étrange...

Tu complique les idées les plus simples. Prend un univers vide en expansion, avec juste une montre à l'intérieur. Voilà, tu as un objet comobile.

Ah non s'il est vide il ne peut pas etre en expansion puisque c'est la RG (presence de matiere) qui "predit" l'expansion. Sans matiere c'est de la RR, donc pas d'expansion, a priori... non ?

[Gilgamesh]

Ah non s'il est vide il ne peut pas etre en expansion puisque c'est la RG (presence de matiere) qui "predit" l'expansion. Sans matiere c'est de la RR, donc pas d'expansion, a priori... non ?

Si, bien sûr qu'il peut être en expansion. Je prend l'univers actuel, je le vide de sa matière, il reste la cte cosmologique, il est en expansion.

[Gilgamesh]

l'age de univers estime est base sur le cosmos visible et la lumière que nous observons grâce a nos télescopes. non?

Comment est estimé l'âge de l'univers, selon toi ? Détaille moi le raisonnement tel que tu te le représente.

[Mailou75]

Si, bien sûr qu'il peut être en expansion. Je prend l'univers actuel, je le vide de sa matière, il reste la cte cosmologique, il est en expansion.

Interessant.. si je prend le calculateur en ligne de Ned Wright et que je rentre 0 pour les valeurs densité de matiere et d'energie alors il me sortira les données pour un univers vide ? dans ce cas c'est l'espace (le vide) qui a un age ?... je ne cherche pas a compliquer les idées les plus simples, je cherche a evaluer a quel point ce que tu le proposes est "simple"
NB il m'a deja ete repondu qu'un atome est "eternel" que son energie est invariante et absolue, si ce n'est pas le vide, ni les atomes qui ont des ages alors il nous faudra bien des objets "complexes"

[Mailou75]

je viens de faire l'essai pour ned wright.. alors effectivement pour densitéde matiere = 0 il me sort quand meme des resultats, par contre la valeur de la constante cosmo n'a plus aucune influence sur les resultats, normal ou pas ?
merci

[Gilgamesh]

Je viens de faire l'essai et je trouve des écart selon la valeur que je donne.


For Ho = 69.6, OmegaM = 0.000, Omegavac = 0.900, z = 5.000

It is now 25.734 Gyr since the Big Bang.
The age at redshift z was 5.967 Gyr.
The light travel time was 19.767 Gyr.
The comoving radial distance, which goes into Hubble's law, is 15156.4 Mpc or 49.434 Gly.
The comoving volume within redshift z is 18648.155 Gpc3.
The angular size distance DA is 3080.1 Mpc or 10.0460 Gly.
This gives a scale of 14.933 kpc/".
The luminosity distance DL is 110882.9 Mpc or 361.654 Gly.
______________________________ ________________________

For Ho = 69.6, OmegaM = 0.000, Omegavac = 0.700, z = 5.000

It is now 19.895 Gyr since the Big Bang.
The age at redshift z was 3.820 Gyr.
The light travel time was 16.075 Gyr.
The comoving radial distance, which goes into Hubble's law, is 11483.0 Mpc or 37.453 Gly.
The comoving volume within redshift z is 9665.414 Gpc3.
The angular size distance DA is 2670.0 Mpc or 8.7084 Gly.
This gives a scale of 12.944 kpc/".
The luminosity distance DL is 96119.1 Mpc or 313.501 Gly.

[curieuxdetempsaautre]

l'age d'univers est défini par la constante de Hubble, par la physique stellaire et physique nucléaire. d'une maniéré ou autre l'univers n'est pas infinie mais beaucoup plus grand que les estimations actuels, et je parle bien de taille qui est environs 100 fois plus grand sinon plus ,et, je ne conteste pas trop son age malgré ma conviction que il est éternel sans faire allusion a la métaphysique mais a la logique. dans l'illustration suivante notre univers "visible" est encercle en rouge, se qui explique d'autre par aussi l'illusion d'expansion. mais se mon point de vue sans vouloir offenser qui que se soit

[Mailou75]

Je viens de faire l'essai et je trouve des écart selon la valeur que je donne.
For Ho = 69.6 (...)

Merci, au moins je sais maintenant a quoi sert la touche "general" hihi

[Gilgamesh]

l'age d'univers est défini par la constante de Hubble, par la physique stellaire et physique nucléaire. d'une maniéré ou autre l'univers n'est pas infinie mais beaucoup plus grand que les estimations actuels, et je parle bien de taille qui est environs 100 fois plus grand sinon plus ,et, je ne conteste pas trop son age malgré ma conviction que il est éternel sans faire allusion a la métaphysique mais a la logique.

L'âge t₀ dont il est question en cosmologie, toujours, c'est la durée écoulée depuis le début de l'expansion. Personne ne dit qu'il n'y avait rien avant.


Et donc c'est estimé soit de façon dégrossie en prenant l'inverse de la cte d'expansion, ce qu'on appelle le temps de Hubble :



Soit de façon plus précise, on intègre le taux d'expansion, qui a varié depuis les origines. Pour un univers de courbure négligeable, et en négligeant l'ère radiative, ça donne un truc du genre :



où :
a représente le facteur d'échelle (ou "taille de l'univers") qui va de zéro à l'origine à 1 aujourd'hui
Ω_M~0,3 le rapport de la densité de matière (noire et baryonique) à la densité critique
Ω_Λ~0,7 le rapport de la constante cosmologique à la densité critique

Par un sympathique hasard, les deux expressions donnent la même durée à 1% près.

dans l'illustration suivante notre univers "visible" est encercle en rouge, se qui explique d'autre par aussi l'illusion d'expansion. mais se mon point de vue sans vouloir offenser qui que se soit
Pièce jointe 323884

Ah, c'est joli... Mais tu sais que ça représente une magnétosphère, en fait ? Tu aurais pu prendre une jolie photo d'ailes de papillon en gros plan je pense que ça aurait été à peu près aussi pertinent pour illustrer ton propos.

On va arrêter le gros n'importe quoi, maintenant. Je l'écris en vert. Merci de le prendre en compte.

[Nicophil]

Bonjour,

Par un sympathique hasard, les deux expressions donnent la même durée à 1% près.

Comment se fait-il qu'il n'y a pas plus de différence que ça ?

[Gilgamesh]

Bonjour,

Comment se fait-il qu'il n'y a pas plus de différence que ça ?

Dans un univers vide (Ω_M = 0, Ω_Λ = 0) on aurait exactement:



Dans un univers de pure matière, et à la densité critique (Ω_M = 1, Ω_Λ = 0) l'intégrale se résoudrait aussi très simplement pour donner :



C'est nettement plus petit que l'âge de Hubble et ça traduit le fait que dans ce type d'univers, la décroissance de H est rapide puisque l'unique composante énergétique de l'univers ne fait que freiner l'expansion. L'expansion était donc rapide au départ et donc il a fallu "moins de temps que prévu" (que ce que la projection de l'inverse de H₀ permet d'estimer) pour arriver à l'âge actuel.


Dans un univers mixte, et à la densité critique (Ω_M = 0,27, Ω_Λ = 0,73), l'intégral est nettement plus compliquée à résoudre, mais ça donne :



Par rapport au cas précédent, tu diminues la densité de la composante de matière, qui freine l'expansion, et tu la remplaces par une composante de cte cosmo qui a l'effet inverse. La décroissance de H qui est rapide au départ s'amortit quand la cte cosmologique prend le dessus. Ça équilibre en gros la phase de décroissance rapide et ça explique qu'on retrouve "presque" le cas de l'univers vide.