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Fond diffus



  1. #1
    ihabo01

    Fond diffus


    ------

    salut tout le monde,
    Je me permet de poser une question dejà abordé avant mais à laquelle j'ai pas trouvé de réponse satisfaisante.
    Je comprend bien le mecanisme du rayonnement fossile. mais pourquoi est ce qu'on recoit encore ce rayonnement de nos jour?
    Est ce que ce rayonnement ne sera plus reçu depuis la terre un jour?

    -----

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  3. #2
    predigny

    Re : Fond diffus

    Excellente question ! car à moins que l'univers primordial ait grossi beaucoup plus vite que la vitesse de la lumière, le rayonnement de sa toute jeune (300000 ans) devrait nous être "passé sous le nez" depuis longtemps ! il y a bien la mystérieuse "inflation", et puis peut être que le rayonnement tourne en rond dans un univers plus ou moins replié sur lui même.
    Excellente question .... qui doit en dépasser plus d'un.

  4. #3
    Rincevent

    Re : Fond diffus

    bonjour,

    si l'Univers est infini, pas de problème : il y a toujours un point qui est séparé de nous par la distance c T (où T est le temps écoulé depuis le moment où tout est devenu transparent, et c la vitesse de la lumière [1]).

    si l'Univers est fini, soit il a un "périmètre" plus large que la distance c T (donc toujours pas de problème), soit il devrait exister des signes de cela dans le rayonnement cosmologique primordial car certains "faisceaux" de ce dernier nous parviendraient à différents moments de leur histoire et donc avec différentes températures. C'est d'ailleurs un truc qui met de fortes contraintes sur une possible topologie complexe de l'Univers...

    cf :
    http://www.obspm.fr/savoirs/contrib/topologie.fr.shtml

    Donc pour résumer : le fait que l'on voit le rayonnement de fond avec une telle homogénéïté prouve que l'Univers est plus grand que ce que l'on peut observer...


    [1] en toute rigueur il faut corriger la distance suite à l'expansion mais le principe reste le même
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  5. #4
    ihabo01

    Re : Fond diffus

    je suis desolé mais j'ai pas compri comment ca pourrait expliquer le problème
    est ce que vous pouvez m'expliquer d'avantage svp?
    Est ce qu'on recevra ce signal eternellement?et si oui pourquoi?

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Niels Adribohr

    Re : Fond diffus

    Citation Envoyé par ihabo01
    salut tout le monde,
    Je me permet de poser une question dejà abordé avant mais à laquelle j'ai pas trouvé de réponse satisfaisante.
    Je comprend bien le mecanisme du rayonnement fossile. mais pourquoi est ce qu'on recoit encore ce rayonnement de nos jour?
    Est ce que ce rayonnement ne sera plus reçu depuis la terre un jour?
    Comme tu dois le savoir, quand on regarde loin dans l'espace, on regarde loin dans le passé. Or le passé de l'univers était tres lumineux (surtout apres la recombinaison, moment ou a été émis ce rayonnement) donc il suffit de regarder loin dans l'univers pour voir ce passé lumineux (voir quelque chose = les photons qu'il émet nous parviennent). Dans mon explication, le mot regarder est abusif, puisque ce rayonnement a une tres grande longueur d'onde car l'expension de l'univers l' a allongé durant les quelques 13 milliards d'années qu'il a mis pour nous parvenir, et qu'il nous parvient maintenant sous forme de micro-onde , donc invisible pour nos yeux.

    Est ce que ce rayonnement nous parviendra toujours?
    Bonne question, , ce que je suis sur, c'est qu'il s'affaiblira de plus en plus (les longueurs d'onde seront de plus en plus allongés). Apres il me semble que l'expansion de l'univers fait que dans un futur lointain la lumiere de ces premiers instants ne pourra plus nous parvenir, mais je ne suis pas sur, et je ne me lance pas dans les explications, car je risque de dire des conneries

  8. #6
    predigny

    Re : Fond diffus

    Citation Envoyé par Rincevent
    bonjour,

    si l'Univers est infini, pas de problème

    si l'Univers est fini, soit il a un "périmètre" plus large que la distance c T (donc toujours pas de problème),
    ...
    Dans ces deux cas il y a pourtant un problème de taille :
    - si il est infini il ne peut pas y avoir eu un big-bang il y a 14 ou 15 milliards d'années.
    - si il est fini mais a un horizon plus large que c*T, ça veut dire que l'expension de cette horizon s'est faite avec une vitesse moyenne plus grande que la vitesse de la lumière.
    Edit : je viens de regardeé le lien donné plus haut, il répond en effet à certaines des questions, mais ne fournit pas l'aspirine qui serait pourtant nécessaire.
    Dernière modification par predigny ; 26/05/2006 à 13h47.

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  10. #7
    Niels Adribohr

    Re : Fond diffus

    Citation Envoyé par predigny
    Dans ces deux cas il y a pourtant un problème de taille :
    - si il est infini il ne peut pas y avoir eu un big-bang il y a 14 ou 15 milliards d'années.
    - si il est fini mais a un horizon plus large que c*T, ça veut dire que l'expension de cette horizon s'est faite avec une vitesse moyenne plus grande que la vitesse de la lumière.
    Edit : je viens de regardeé le lien donné plus haut, il répond en effet à certaines des questions, mais ne fournit pas l'aspirine qui serait pourtant nécessaire.
    Ne pas confondre "périmetre " de l'univers avec horizon.Il semblerait que 'l'univers soit beaucoup plus étendue que l'horizon.. Et de la meme maniere, le fait qu'il y a eu un bigbang il y a 14 milliard d'années n'empeche pas que l'univers puisse etre infini.

  11. #8
    ihabo01

    Re : Fond diffus

    tout a fait daccord.Je te remercie pour l'explication .Par contre la reponse a cette question de "est ce qu'il va cesser un jour ?"est tres importante pour la compréhesion du problème.
    Voilà la façon de laquelle j'imagine le problème:
    13 milliards d'ans avant, il y a avait un gaz qui se comportait comme un corps noir.On ne pouvait pas recevoir son rayonnement parceque ce rayonnement interagissait avec la matière.

    Pendant la recombinaison , ce gaz a été suffisament froid (à cause de l'expension de l'univers ) pour que ces photons se libérent .

    Alors , l'un des trois cas se presentent:
    1_Ce gaz existe encore quelque part et on recoit encore son rayonnement.Je ne pense pas que c'est le cas car si celà est vrai , la température de ce gaz doit normalement baisser à cause de l'expension de l'univers.
    2-soit ce gaz a disparu aprés , et donc tout ce qu'il a émis était à 3000 k et c'est ce que nous recevons de nos jours.Et c'est ce cas qui semble être juste d'aprés la documontatioin que j'ai lu, bien que je ne vois pas comment est ce qu'on recoit de nos jours un rayonnement qui n'était emis que pendant un moment et qui ne doit pas etre recu (logiquement) que pendant un moment aussi!!

  12. #9
    Rincevent

    Re : Fond diffus

    Citation Envoyé par predigny
    - si il est infini il ne peut pas y avoir eu un big-bang il y a 14 ou 15 milliards d'années.
    si : le BB n'a pas eu lieu quelque part mais "partout". L'Univers peut très bien avoir eu une taille infinie depuis le début. C'est un truc pas super facile à comprendre de manière générale quand on raisonne avec des images, et j'ai peur que la seule façon de le comprendre pour de vrai c'est de mettre les mains dans le camboui.

    mais tu peux trouver une autre image qui aide à comprendre ça dans un cas particulier... mais gaffe à ce que tu liras dans ce fil : y'a un certain participant qui n'y connaît rien en cosmo et qui prétendait néanmoins tout révolutionner

    - si il est fini mais a un horizon plus large que c*T, ça veut dire que l'expension de cette horizon s'est faite avec une vitesse moyenne plus grande que la vitesse de la lumière.
    la notion de vitesse n'est pas pertinente ici : une vitesse désigne un déplacement. Or, l'expansion de l'univers n'est pas un déplacement : il ne s'etend pas dans quelque chose.

    ne fournit pas l'aspirine qui serait pourtant nécessaire.
    navré, mais ça j'y peux rien
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  13. #10
    Rincevent

    Re : Fond diffus

    Citation Envoyé par ihabo01
    1_Ce gaz existe encore quelque part et on recoit encore son rayonnement.Je ne pense pas que c'est le cas car si celà est vrai , la température de ce gaz doit normalement baisser à cause de l'expension de l'univers.
    moi comprends pas là : la température du "gaz" baisse effectivement avec l'expansion, donc pas de pb ici

    2-soit ce gaz a disparu aprés , et donc tout ce qu'il a émis était à 3000 k et c'est ce que nous recevons de nos jours.Et c'est ce cas qui semble être juste d'aprés la documontatioin que j'ai lu, bien que je ne vois pas comment est ce qu'on recoit de nos jours un rayonnement qui n'était emis que pendant un moment et qui ne doit pas etre recu (logiquement) que pendant un moment aussi!!
    le hic c'est que tu penses à un gaz localisé quelque part. Or le "gaz" en question, c'est le plasma chaud qui a donné tout le contenu de l'univers actuel et était donc déjà omniprésent partout dans l'univers. Il etait même "plus omniprésent" [] que maintenant car désormais il existe du vide dans l'univers suite à la formation de structures.
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  14. #11
    predigny

    Re : Fond diffus

    Citation Envoyé par Rincevent
    si : le BB n'a pas eu lieu quelque part mais "partout". L'Univers peut très bien avoir eu une taille infinie depuis le début. ...
    ...
    Il faut dire que les ouvrages de vulgarisation ne nous aident pas beaucoup quand ils parlent d'un univers qui au moment du big-bang était plus petit qu'un atome ,... Mais je commence à entrevoir que quand rien n'existe autour de cet atome, même pas l'espace, alors cet atome a une valeur d'infini. Idem pour le temps sans doute, les 10^-45 secondes après le big-boom ne veulent sans doute pas dire grand chose.

  15. #12
    ihabo01

    Re : Fond diffus

    Citation Envoyé par Rincevent
    moi comprends pas là : la température du "gaz" baisse effectivement avec l'expansion, donc pas de pb ici.
    le problème c'est que toutes les explications du phénomène considérent le gaz à 3000 k , ce qui contredit le fait de supposer que ce corps se refroidi

    Citation Envoyé par Rincevent
    le hic c'est que tu penses à un gaz localisé quelque part. Or le "gaz" en question, c'est le plasma chaud qui a donné tout le contenu de l'univers actuel et était donc déjà omniprésent partout dans l'univers. Il etait même "plus omniprésent" [] que maintenant car désormais il existe du vide dans l'univers suite à la formation de structures.
    oui c'est effectivement ce que je pense.Et je ne vois pas comment penser à ca autrement.
    Je pose le problème autrement , supposant a cette epoque que ce corps s'est refroidi.Si je suppose que le rayonnement que je recoit est eternelle, donc je doi recevoir le rayonnement de ce corps quand il été à 3000 k et à 2999k au même instant et eternellement ossi.Ce qui me semble très absurde

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  17. #13
    ihabo01

    Re : Fond diffus

    encore un truc .Est ce que je recoit a chaque instant le meme raynonnement partout dans le monde?

  18. #14
    Niels Adribohr

    Re : Fond diffus

    Citation Envoyé par predigny
    Il faut dire que les ouvrages de vulgarisation ne nous aident pas beaucoup quand ils parlent d'un univers qui au moment du big-bang était plus petit qu'un atome ,... Mais je commence à entrevoir que quand rien n'existe autour de cet atome, même pas l'espace, alors cet atome a une valeur d'infini. Idem pour le temps sans doute, les 10^-45 secondes après le big-boom ne veulent sans doute pas dire grand chose.
    Ce n'est pas l'univers entier qui était contenu dans la taille d'un atome, mais uniquement notre univers observable. Celui ci à un rayon de ~13-14milliards d'années lumieres, et est limité par l'age de l'univers et la vitesse finie de la lumiere, alors que l'univers dans son entier est peut etre infini.

  19. #15
    Rincevent

    Re : Fond diffus

    Citation Envoyé par predigny
    . Mais je commence à entrevoir que quand rien n'existe autour de cet atome
    faut pas parler d'atome

    faut plutòt voir un truc de densité infinie (ou au moins très très grande : l'infini n'est pas physique) mais possiblement de taille toute aussi infinie

    même pas l'espace, alors cet atome a une valeur d'infini. Idem pour le temps sans doute, les 10^-45 secondes après le big-boom ne veulent sans doute pas dire grand chose.
    ouaip... rien du tout : elles n'ont de sens que dans un modèle précis dont on voit rapidement quíl ne tient pas la route... le seul point de vue "objectif" sur le passé de l'univers est celui que l'on a en le regardant d'ici et pas en cherchant à le regarder depuis l'extérieur : plus on regarde dans le passé, plus on voit un truc dense, chaud et où tous les constituants se rapprochent.

    Mais on ne sait pas combien y'a de constituants au total (univers fini ou non?) et le seul truc dont on est sùr, c'est qu'à un moment dans le passé, les notions de temps et d'espace que nous utilisons au quotidien (ou presque) n'ont plus aucun sens. Dans un premier temps (= plus proche de nous), il devient impossible de définir un temps global pour tous, puis (= encore plus loin dans "le passé"), on ne peut plus imaginer l'espace et le temps comme des choses lisses et continues. Il faut réussir à imaginer "une physique" sans espace ou temps bien définis, ce qui peut se faire mathématiquement (pas super facilement non plus), mais de là à obtenir une image... sans oublier que tout ceci reste spéculatif : on a aucune certitude sur la physique qui est valable à ces échelles...
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  20. #16
    Niels Adribohr

    Re : Fond diffus

    Quand on dit que l'univers observable était contenu dans un tout petit volume, c'est uniquement pout illustrer le rapport de taille des distances actuels avec celle de l'univers jeune, mais si un univers est infini dès le départ, rien ne l'empeche de s'expanser.

  21. #17
    Niels Adribohr

    Re : Fond diffus

    Citation Envoyé par ihabo01
    encore un truc .Est ce que je recoit a chaque instant le meme raynonnement partout dans le monde?
    EN théorie, oui!

  22. #18
    Rincevent

    Re : Fond diffus

    Citation Envoyé par ihabo01
    le problème c'est que toutes les explications du phénomène considérent le gaz à 3000 k , ce qui contredit le fait de supposer que ce corps se refroidi
    3000 K vient d´où?

    Si je suppose que le rayonnement que je recoit est eternelle, donc je doi recevoir le rayonnement de ce corps quand il été à 3000 k et à 2999k au même instant et eternellement ossi.Ce qui me semble très absurde
    moi comprends pas... la température observée dépend uniquement de la "taille" (le facteur d'échelle) de l'univers au moment où tu l'observes, de la taille au moment où le truc à température T est émis et de T...

    d'ailleurs, j'avais dit un truc inexact ici

    Citation Envoyé par bévue
    certains "faisceaux" de ce dernier nous parviendraient à différents moments de leur histoire et donc avec différentes températures
    pour le rayonnement de fond cosmologique, la tempèrature reste la même, seuls des effets de polarisation, etc, peuvent faire la différence.
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

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  24. #19
    Niels Adribohr

    Re : Fond diffus

    Citation Envoyé par Niels Adribohr
    Quand on dit que l'univers observable était contenu dans un tout petit volume, c'est uniquement pout illustrer le rapport de taille des distances actuels avec celle de l'univers jeune, mais si un univers est infini dès le départ, rien ne l'empeche de s'expanser.
    Heu...jsais pas si c'est bien français "s'expanser", on dit pas plutot s'expandre??

  25. #20
    ihabo01

    Re : Fond diffus

    Citation Envoyé par Rincevent
    3000 K vient d´où?
    .
    3000k est la temperature du corps noire au moment de la recombinaison.

    je vais essayé de reformuler la problématique:
    Si on recoit à l'instant t l'image du fond diffus et a l'instant t + une année lumiére une autre , celà veut dire que le fond diffus a au moins un diametre d'une année lumière.Si on di donc qu'on recevra ce rayonnemtn eternellement, on dit implicitement donc que le fond diffus est infini .est ce que celà semble être juste?

  26. #21
    Niels Adribohr

    Re : Fond diffus

    Citation Envoyé par ihabo01
    3000k est la temperature du corps noire au moment de la recombinaison.

    je vais essayé de reformuler la problématique:
    Si on recoit à l'instant t l'image du fond diffus et a l'instant t + une année lumiére une autre , celà veut dire que le fond diffus a au moins un diametre d'une année lumière.Si on di donc qu'on recevra ce rayonnemtn eternellement, on dit implicitement donc que le fond diffus est infini .est ce que celà semble être juste?
    On reçoit le rayonnement d'étoiles qui sont à x années-lumieres de nous, cela ne veut pas dire que les étoiles ont une extension de x années-lumieres. Le rayonnement du fond diffus a été émis à un moment bien précis de l'histoire de l'univers , moment qui correspond à la recombinaison.

  27. #22
    predigny

    Re : Fond diffus

    Citation Envoyé par Niels Adribohr
    Ce n'est pas l'univers entier qui était contenu dans la taille d'un atome, mais uniquement notre univers observable. ....
    Ca ce n'est pas évident, car quand on parle d'expansion de l'univers, il s'agit de l'espace lui même. Une partie peut être inobservable par le phénomène d'horizon, mais au delà de cet univers qui n'était qu'un point lors du BB, il n'y a rien. En tout cas rien de définissable au sens physique.

  28. #23
    ihabo01

    Re : Fond diffus

    je suis d'accord , faut voir que ces etoiles rayonnent eternellement, et on cessera de les voir si elles cessent de rayonner.
    Par contre dans le cas de notre fond diffus , le gaz qu'on assimile au corps noir n'existe plus, mais on le voit encore quand même

  29. #24
    Niels Adribohr

    Re : Fond diffus

    Citation Envoyé par Niels Adribohr
    On reçoit le rayonnement d'étoiles qui sont à x années-lumieres de nous, cela ne veut pas dire que les étoiles ont une extension de x années-lumieres. Le rayonnement du fond diffus a été émis à un moment bien précis de l'histoire de l'univers , moment qui correspond à la recombinaison.
    Dit, autrement, l'univers a cessé d'etre un corps noirs au moment de la recombinaison. A partir de ce moment là, l'univers cesse d'etre opaque, et les photons sont libérés de leur interactions avec la matiere. Ce que nous observons, ce sont ces photons enfin libérés qui peuvent nous parvenir. Seulement, plus on avance dans le temps, plus ce moment correspond à un moment lointain dans le passé, et donc lointain dans l'espace, et donc plus les photons qui nous parviennent ont perdus d'énergie, "luttant contre l'expansion de l'univers"

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  31. #25
    Niels Adribohr

    Re : Fond diffus

    Citation Envoyé par ihabo01
    je suis d'accord , faut voir que ces etoiles rayonnent eternellement, et on cessera de les voir si elles cessent de rayonner.
    Par contre dans le cas de notre fond diffus , le gaz qu'on assimile au corps noir n'existe plus, mais on le voit encore quand même
    D'accord, j'ai saisie ce que tu n'as pas compris. La difference avec une étoile, qui est localisée précisément dans l'espace, la recombinaison a eu lieu de partout, ce n'est pas un phénomene localisé dans l'espace, mais par contre, il l'est bien dans le temps. Ce qui fait que tant que nous pourrons voir jusqu'à la distance de c*T, où T est le temps qui s'est écoulé depuis la recombinaison, nous pourrons "voir" le fond diffus.
    Pour en revenir à l'exemple de l'étoile: imagine que cette étoile soit énooorme (je dis bien énorme, disons énormisime!!) si elle s'éteint, du fait de la vitesse finie de la lumiere, nous verrions la partie la plus proche de nous s'éteindre, puis la zone d'extinction apperente gagnant le reste de l'étoile à la vitesse de la lumiere.
    Si cette étoile est énorme, il faudrait un long laps de temps entre le moment où la partie la plus proche de nous semble s'étre éteint, et le moment ou la partie la plus lointaine semble s'eteindre à son tour. Maintenant, si cette étoile contenait tout l'espace, ce laps de temps serait infini. C'est un peu la meme chose pour le fond diffus: comme la recombinaison s'est produite partout, il ne faut pas s'attendre à ne plus pouvoir la voir de si tot...

  32. #26
    Niels Adribohr

    Re : Fond diffus

    Citation Envoyé par predigny
    . Une partie peut être inobservable par le phénomène d'horizon, .
    Ouai, mais cette partie inobservable peut etre infinie. En tout cas, les récentes données de la courbure de l'univers montre que notre partie observable n'est au grand maximum qu'une fraction completement dérisoire de l'univers dans son entier. Si cet univers est infinie, tu as beau essayés de le contracter autant que tu veux, il reste infini, et cela meme au moment les plus reculés.

    Citation Envoyé par predigny
    .
    mais au delà de cet univers qui n'était qu'un point lors du BB, il n'y a rien. En tout cas rien de définissable au sens physique.
    Si l'univers est infini, (et meme s'il ne l'est pas d'ailleurs), la notion d'au-delà n'a aucun sens, en tout cas pas du moins si on reste dans les trois dimensions spatiales familiaires.De plus, on ne sait pas ce qui s'est passé avant le temps de planck (s'il y a eu un avant), donc rien ne permet d'affirmer que l'univers observable était contenu dans un point. On peut juste dire qu'apres le temps de Planck,il était contenu dans un tres petit espace, mais là je parle bien de l'univers observable. Car si l'univers dans son ensemble est infini, il était contenu dans un volume infini meme à ce moment là.

  33. #27
    predigny

    Re : Fond diffus

    Citation Envoyé par Niels Adribohr
    ... Car si l'univers dans son ensemble est infini, il était contenu dans un volume infini meme à ce moment là.
    Pleines de beautés et de poésie toutes ces notions mais ça fait tout de même beaucoup d'infinis pour mon pauvre cerveau : Un espace infiniment grand qui au Big-Bang été infiniment petit tout en restant infini, avec une densité infiniment grande, ...
    Dernière modification par predigny ; 26/05/2006 à 17h35.

  34. #28
    Niels Adribohr

    Re : Fond diffus

    Citation Envoyé par predigny
    Un espace infiniment grand qui au Big-Bang été infiniment petit tout en restant infini, avec une densité infiniment grande, ...
    Non, il n'est pas à la fois infiniment petit et infiniment grand au moment du big bang. D'ailleur, je ne prefere pas parler de l'instant 0,car je risque de me faire réprimender. Mais seulement, ce qu'on peut dire, c'est que si l'univers est infini, il l'était aussi peu de temps apres le big bang (car n'importe quel fraction d'infini différente de 0 est aussi infini), s'il ne l'est pas, il était minuscule par rapport à sa taille actuel. Dans le deuxieme cas, on ne peut rien dire d'autre de la taille intrinseque qu'il avait à ce moment là puisque pour cela, il faudrait savoir quel est sa taille actuel. Par contre, cela, on peut le déterminer pour l'univers observable. Dans les deux cas, il était extremement dense, mais il est fort à parier qu'il n'était pas infiniment dense, car les singularités ne sont sans doute que le signe des limites des théories actuels. Mais enfin bon, ceci est une autre histoire.

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