question sur la découverte de l'expansion de l'univers

[invite5df07ecf]

Bonjour,
quand on a découvert que les galaxies s'éloignaient de la notre et les unes des autres, pourquoi a-t-on de suite penser à une expansion de l'espace plutôt qu'à un éloignement des galaxies dans un espace qui, lui, ne s'expandrait pas ? Pour moi, ça semble assez dur d'imaginer un espace qui s'expand plutôt que d'imaginer simplement des galaxies qui s'éloigneraient les unes des autres dans un espace statique. Donc, oui, je me demande quelle étape j'ai loupé en gros.
Merci à ceux qui sauront m'éclairer.
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[Lansberg]

Bonjour,

si les galaxies se déplaçaient dans l'espace comment pourrait-on expliquer que pour une distance donnée toutes les galaxies nous fuient avec la même vitesse ? ( v ~ 70 km/s pour d ~ 3,3 millions d'a.l ; v ~ 140 km/s pour d ~ 6,6 M.a.l etc)

[roro222]

Bonjour
La solution est simple
Tu met des fourmis sur un ballon, elles s’éloignent environ toutes à la même vitesse quelle que soit la distance qui les sépare.
Maintenant si tu gonfle le ballon, plus elles sont loin l'une de l'autre, plus elles semblent s'éloigner vite.
Et comme c'est ce que l'on constate en observant le ciel, on en déduit que c'est le support qui gonfle. Donc l'espace gonfle

[erik]

Salut,

On pouvait se dire : l'espace est en expansion et dans ce cas peu importe dans quelle galaxie on est / quelle que soit notre position dans l'univers, on aura toujours l'impression que les galaxies s'éloignent de nous.

OU

on pouvait se dire : les galaxies s'éloignent effectivement de nous mais dans ce cas cela signifie que nous sommes au centre de l'univers. Et ça ....

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite5df07ecf]

merci Lansberg, réponse satisfaisante. Roro222 : pas mal aussi ta tentative d'explication, qui équivaut en fait à la réponse de Lansberg mais imagée, me semble-t-il. erik je pense que tu n'y es pas du tout par contre : ce n'est pas parce que l'univers ne s'expand pas qu'on est forcément au centre de l'univers. j'imagine très bien que l'univers soit statique, avec des galaxies qui s'éloignent de plus en plus vite de la notre au fur-et-à-mesure qu'elles en sont distantes, et pour autant je ne pense pas ce que soit un problème qu'on observe la même chose d'une autre galaxie.

[Mailou75]

Salut,

si les galaxies se déplaçaient dans l'espace comment pourrait-on expliquer que pour une distance donnée toutes les galaxies nous fuient avec la même vitesse ? ( v ~ 70 km/s pour d ~ 3,3 millions d'a.l ; v ~ 140 km/s pour d ~ 6,6 M.a.l etc)

C’est bien simple, les objets ont parcouru des distances différentes pendant un même temps car ils ont des vitesses différentes : T = 3.3/70 =6.6/140. De fait, tous les objets qui sont a une meme distance de l’observateur ont la meme vitesse.

Tu met des fourmis sur un ballon, elles s’éloignent environ toutes à la même vitesse quelle que soit la distance qui les sépare. Maintenant si tu gonfle le ballon, plus elles sont loin l'une de l'autre, plus elles semblent s'éloigner vite. Et comme c'est ce que l'on constate en observant le ciel, on en déduit que c'est le support qui gonfle. Donc l'espace gonfle

Oui, en precisant que la surface grandit parce que le temps avance. Un rayon de sphere est un axe de temps (propre et coordonnée) pour un objet comobile/immobile. En precisant aussi que ce n’est pas le modèle retenu attention... l'histoire des fourmis sur un ballon est juste un moyen d’imager «comment des objets pourraient s’eloigner sans avoir de mouvement propre».

OU
on pouvait se dire : les galaxies s'éloignent effectivement de nous mais dans ce cas cela signifie que nous sommes au centre de l'univers. Et ça ....

Pas forcément, voir réponse ci dessus. Le mouvement comobile peut etre interprété comme une vitesse (angle entre lignes d’univers en RR trigonometrique, pas hyperbolique). Les objets sonts partis d’un point localisé dans le temps mais pas dans l’espace. Plutot que de dire que le big bang a eu lieu partout, ce modèle nous dit qu’il n’a lieu nulle part...

Mailou

(mais où sont passés ces fichus medocs ? )

[invite555cdd43]

Oui, en precisant que la surface grandit parce que le temps avance.

Gni ? T'es en train de prétendre que l'expansion a lieu à cause du passage du temps ? Sérieux ?
Déjà, l'espace-temps est un et indivisible, et si le temps qui passe provoquait l'expansion, celle-ci se produirait partout, y compris au sein des ensembles liés par la gravitation...

Misère de misère, comme qui dirait.

Les objets sonts partis d’un point localisé dans le temps mais pas dans l’espace.

Elle est bien raide, celle-là. Je crois que nous venons de franchir un pallier, nous sommes carrément entrés dans la phase du monumental.

(mais où sont passés ces fichus medocs ? )

Es-tu certain de les prendre par la voie indiquée sur l'emballage ? Vu le résultat, j'ai quelques doutes.

[Mailou75]

Gni ? T'es en train de prétendre que l'expansion a lieu à cause du passage du temps ? Sérieux ?

Oui pourquoi ? Tu arrives a te passer du temps pour faire évoluer les choses toi ? C’est ce que dis le modèle hypersphérique si tu y reflechis, mais je ne veux pas trop t’en demander.

Elle est bien raide, celle-là. Je crois que nous venons de franchir un pallier, nous sommes carrément entrés dans la phase du monumental.

Attention tu as changé de fil... ici je suis serieux. Hors charte mais serieux. Si tu ne comprends pas ce que je dis parce que ce n’est pas dans ton programme, abstient toi de critiquer. Figure toi que même en espace plat le big bang n’a lieu nulle part puisque l’espace n’existe pas encore : tu serais bien malin de nous dire où il a eu lieu.

Es-tu certain de les prendre par la voie indiquée sur l'emballage ? Vu le résultat, j'ai quelques doutes.

J’en connais au moins un qui rira a ta blague

[pm42]

Les objets sonts partis d’un point localisé dans le temps mais pas dans l’espace...
Figure toi que même en espace plat le big bang n’a lieu nulle part puisque l’espace n’existe pas encore

Non, c'est faux. On obtient cela si pousse les théories actuelles au delà de leur domaine de validité et éventuellement dans certaines théories très spéculatives.
Dans d'autres, par ex un rebond ou une collision de branes, l'espace existe avant, pendant et après le Big-Bang...


Tu peux lire : https://fr.wikipedia.org/wiki/Big_Ba...ogie_quantique

[Deedee81]

Salut,

La question est historique et donc essayons de rester dans ce cadre (bien que les réponses précédentes satisfont peut-être dgino ).

quand on a découvert que les galaxies s'éloignaient de la notre et les unes des autres, pourquoi a-t-on de suite penser à une expansion de l'espace plutôt qu'à un éloignement des galaxies dans un espace qui, lui, ne s'expandrait pas ?

Ce n'est pas le cas. Quand Hubble a découvert la récession des galaxies, c'était une observation astronomique. Ce qu'il mesurait était leur vitesse et donc cela était bien vu comme un éloignement des galaxies les unes des autres.

Par contre, à la même époque, la relativité générale était en plein développement et quelques théoriciens (Robertson, Walker, Friedmann, Lemaître) montrèrent que celle-ci aboutit spontanément à un univers en expansion (en fait les univers statique sont instables, la moindre perturbation et hop ça s'effondre ou tout fout le camp C'est déjà vrai en gravitation newtonienne, et Newton qui, comme tout le monde à l'époque croyait à un univers statique, invoquait un équilibre miraculeux maintenu par le doigt de Dieu).

En relativité générale, l'espace-temps est décrit par une variété. Et d'un point de vue vulgarisation on a tendance à le montrer un peu comme une "toile" sur laquelle serait disposée les objets, toile qui peut s'étirer (expansion). Mais ça ce n'est venu que plus tard. Pour Hubble c'était un éloignement, pour les théoriciens, c'était des équations, par une toile

Mais en réalité cette description est assez trompeuse (mais faut bien utiliser des images simples en vulgarisation tout public) car la relativité générale est invariante par difféomorphisme. Une façon moins pompeuse de le dire est qu'il n'y a pas d'arrière-plan, pas de scène de théâtre sur laquelle serait disposée les objets. On peut dire aussi que l'espace-temps est défini par son contenu (comme le dit Kip Thorne) et que les relations spatio-temporelles ne sont que ça : des relations.

C'est cette particularité qui offre un outil ultra-puissant en relativité générale : la possibilité d'utiliser n'importe quel système de coordonnées, très librement. Et de fait, selon le système de coordonnées choisi, on peut voir les objets comme fixes et l'espace qui s'étire ou comme un espace fixe et des objets qui s'éloignent les uns des autres. Cette étrange possibilité qui fait que les deux descriptions sont équivalentes est due justement au coté trompeur de l'espace : il n'y a pas d'arrière plan, et c'est juste la relation "distance au cours du temps" (ce qui donne une vitesse) qui existe (ici ça donne une vitesse de récession), quel que soit la manière d'en faire une image explicative.

Le choix de l'espace qui s'étire est dû à trois choses :
- les choix habituels fait dans les métriques/systèmes de coordonnées
- comme dit plus haut, c'est plus facile à vulgariser qu'une absence de scène de théâtre
- la description d'objets qui s'éloignent les uns des autres peut laisser croire que le redshift cosmologique est équivalent à l'effet Doppler. Mais c'est faux (il s'apparente plus au redshift gravitationnel en fait, le puits de potentiel étant l'univers lui-même et on "sort" du puits au fur et à mesure de l'expansion). A courte distance ça marche car l'espace-temps est en moyenne peu courbé et à cause de cette équivalence "espace qui s'étire / objets qui s'éloignent". Mais à très grande distance (plusieurs milliards d'années-lumière. Courte et grande, tout est relatif, on parle de l'univers là ) ce n'est plus vrai, il y a des écarts car à ces grandes distances la courbure globale moyenne de l'espace-temps ne peut plus être négligée. Au moins la présentation vulgarisée de la "toile" ou du "ballon" évite ce piège.

[Deedee81]

Précision :

- les choix habituels fait dans les métriques/systèmes de coordonnées

Le choix est celui des coordonnées dites "comobiles" = "qui se déplace avec". Les coordonnées en cosmologie sont telles que le gaz primordial est considéré comme "immobile" (dans ce système de coordonnées), un choix naturel avec le principe cosmologique et qui simplifie les équations.

[invite5df07ecf]

Merci deedee81, si je résume un peu, ta réponse m'indique donc que les scientifiques ont eu l'idée de l'expansion de l'univers plutôt qu'à un éloignement de galaxies aussi en partie grâce à la RG qui était déjà dans les bacs déjà à l'époque. Cette transition me manquait et maintenant ça me parait plus logique forcément.

[Deedee81]

l'expansion de l'univers plutôt qu'à un éloignement de galaxies

J'insiste : c'est la même chose.

aussi en partie grâce à la RG qui était déjà dans les bacs déjà à l'époque

En effet.

Précision : quand Einstein s'est attaché à décrire l'univers avec la RG, la découverte de Hubble n'était pas encore arrivée. Et il a fait une co...rie :
il a supposé sans preuve que l'univers était statique (croyance répandue depuis Newton au moins).
Comme ça ne marchait pas, il a modifié ses équations en ajoutant la constante cosmologique (*) pour rendre la solution statique.
Et juste après Hubble découvrait l'expansion !!!!! Et Lemaître montrait à Einstein que sa solution statique était instable (voir ce que je disais plus haut).

Einstein a qualifié ça de "la plus grande erreur de ma vie".

(*) Chose amusante :
- d'une part cette modification est en fait naturelle, même si à l'époque rien ne la justifiait. L'équation d'Einstein avec constante cosmologique est la forme la plus simple et la plus générale (à quelques contraintes simples qu'on peut trouver en partant de la limite classique).
- d'autre part, elle est redevenue récemment utile car elle peut modéliser/expliquer l'accélération de l'expansion découverte il y a peu (ce n'est qu'une façon de faire, pas nécessairement correcte, on cherche encore).

Etranges détours de l'histoire

[invite5df07ecf]

"J'insiste : c'est la même chose."
Oui je comprends bien que l'univers qui s'expand fait que les galaxies s'éloignent aussi les unes des autres, je m'étais mal exprimé en fait : je voulais dire " les scientifiques ont eu l'idée de l'expansion de l'univers plutôt qu'à un éloignement de galaxies sans que l'espace s'expande, aussi en partie grâce à la RG "etc...
Merci aussi de ces autre précisons concernant la relation entre l'expansion de l'univers et la RG.

[Gilgamesh]

Bonjour,
quand on a découvert que les galaxies s'éloignaient de la notre et les unes des autres, pourquoi a-t-on de suite penser à une expansion de l'espace plutôt qu'à un éloignement des galaxies dans un espace qui, lui, ne s'expandrait pas ? Pour moi, ça semble assez dur d'imaginer un espace qui s'expand plutôt que d'imaginer simplement des galaxies qui s'éloigneraient les unes des autres dans un espace statique. Donc, oui, je me demande quelle étape j'ai loupé en gros.
Merci à ceux qui sauront m'éclairer.

Du fait de la proportionnalité de la vitesse à l'éloignement.

Phase 1 : Slipher fait des spectres de galaxie. Surprise 1 : ces vitesses sont grandes (-300 km/s pour Andromède). On mesure déja correctement les vitesses des étoiles, et c'est facilement un ordre de grandeur au dessus. Les vitesses dans l'univers ne peuvent être que des vitesses de chute libre, telle que v² = 2GM/R. Avec une telle vitesses ces objets ne sont pas liés à la galaxie et sont donc probablement d'autres galaxies.

Phase 2 : Slipher fait d'autre spectres (une quarantaine). Surprise 2 : presque toutes sont décalés dans le rouge, et les vitesses mesurée dépasse les 1000 km/s. Presque toutes les galaxies s'éloignent de nous. Why ?

Phase 3 : avec ces données et des mesures de distances Lemaitre (1927) puis Hubble (1929) proposent une loi de proportionnalité. Surprise 3 : la vitesse est d'autant plus élevée que la distance est grande v = Hd, avec pour l'époque H (facteur de proportionnalité, ou taux d'expansion) de l'ordre de 600 km/s/Mpc (70 aujourd'hui). Lemaitre propose que ça s'explique en résolvant l'équation d'Einstein pour un univers homogène et isotrope (équation de Friedman), ce qui lance l'idée d'un univers en expansion. Hubble ne sait pas trop, dans son article séminal il propose de relier ça avec un univers de De Sitter (univers vide avec constante cosmologique positive) mais sans en conclure à une expansion de l'univers, puis à mesure que les vitesse de récession mesurée augmente (jusqu'à 42 000 km/s pour des galaxies de la Grande Ourse !), il prend parti pour une théorie spéculative de "lumière fatiguée".

En résumé : l'idée d'expansion a mis un peu de temps pour faire son chemin, et c'est imposée en raccordant l'observation aux prédictions théoriques qu'un univers homogène et isotrope était nécessairement non statique (équation de Friedman).

[roro222]

Bonjour
L'espace s'expand, bon d'accord, oui mais comment ?
- Façon ballon de baudruche ?
- Façon mie de pain ?
Façon ballon à contenu isotropique depuis le bigbang: dans ce cas rien ne pourrait émergé. ça serait que du vide qui enfle sur lui-même
Façon mie de pain à contenu anisotropique (ce que nous montre wmap, Planck): dans ce cas la matière, les particules seraient les zones du vide si petites soit t'elles non encore expandues.
La matière se transforme en vide ou en espace avec le temps.

Allez, tapez moi sur les doigts

[Gilgamesh]

Bonjour
L'espace s'expand, bon d'accord, oui mais comment ?
- Façon ballon de baudruche ?
- Façon mie de pain ?
Façon ballon à contenu isotropique depuis le bigbang: dans ce cas rien ne pourrait émergé. ça serait que du vide qui enfle sur lui-même
Façon mie de pain à contenu anisotropique (ce que nous montre wmap, Planck): dans ce cas la matière, les particules seraient les zones du vide si petites soit t'elles non encore expandues.
La matière se transforme en vide ou en espace avec le temps.

Allez, tapez moi sur les doigts

Façon ballon de baudruche si tu retire une dimension d'espace (la surface 2D est assimilé au volume 3D)
Façon mie de pain sur tu restes en 3D

La matière est conservée au cours de l'expansion, elle ne se transforme pas.

[Deedee81]

L'espace s'expand, bon d'accord, oui mais comment ?

Regarde aussi les explications que j'ai donné plus haut.
Mais si il y a quelque chose qui te semble incompréhensible dans ce que j'ai dit, n'hésite pas à taper... euh, je veux dire à le signaler/demander

[invite5df07ecf]

Merci Gilgamesh pour ces précisions

[invite555cdd43]

Oui pourquoi ? Tu arrives a te passer du temps pour faire évoluer les choses toi ? C’est ce que dis le modèle hypersphérique si tu y reflechis, mais je ne veux pas trop t’en demander.

Je répète, des fois que ça rentre (quoique j'ai des doutes) : "Déjà, l'espace-temps est un et indivisible, et si le temps qui passe provoquait l'expansion, celle-ci se produirait partout, y compris au sein des ensembles liés par la gravitation..."

J'attends toujours que tu nous démontres en quoi le passage du temps créé de l'espace, et à partir de quoi. N'y vois aucune ironie, je suis absolument nul en pataphysique de pointe, alors que ton expertise dans ce domaine fait consensus.

Figure toi que même en espace plat le big bang n’a lieu nulle part puisque l’espace n’existe pas encore : tu serais bien malin de nous dire où il a eu lieu.

Brillamment réfuté par pm42. Je te rappelle que le modèle du big-bang recueille plus d'observations favorables que ses concurrents, et dans ce modèle c'est le big-bang qui a engendré l'espace-temps tel que nous le connaissons.

[Deedee81]

N'y vois aucune ironie, je suis absolument nul en pataphysique de pointe, alors que ton expertise dans ce domaine fait consensus.

Celle-là, je la resortirai

[Lansberg]

La pataphysique étant la Science des solutions imaginaires ou toute chose et son contraire son équivalents, on devrait ouvrir une rubrique dans le forum pour y loger tout ce qui en fait partie.

[Deedee81]

La pataphysique étant la Science des solutions imaginaires ou toute chose et son contraire son équivalents, on devrait ouvrir une rubrique dans le forum pour y loger tout ce qui en fait partie.

Ca existe, ça s'appelle forum de modération - archivages des messages modérés. Mais vous ne pouvez pas le voir.

[invite3f3767cc]

Bonjour,
il me semble que s'il parait étrange à certains qu'on parle d'expansion, c'est parce que les gens ont une interprétation différente de ce qu'est l'univers.
Quand on parle de la taille de l'univers, ce n'est pas l'espace et ce n'est pas vraiment la matière non plus. L'univers, c'est plutôt une distance parcourue dans toutes les directions depuis le bigbang. C'est pourquoi on le représente par une sphère qui gonfle.

La relativité générale n'est pas nécessaire ici, mais apporte une donnée supplémentaire: cette expansion se fait en 4 dimensions, 3 dans l'espace et une dans le temps.
L'univers est donc une hyper-sphère (sphère 4D). Ce point de vue échappe à la compréhension humaine, mais est facilement représentable avec une dimension de moins.
Dans cette analogie, notre univers 3D qui évolue en 4D devient un univers 2D qui évolue en 3D. En d'autres termes, l'espace-temps est une sphère et l'univers est la surface de cette sphère. La vulgarisation a la fâcheuse tendance d'oublier de mentionner qu'elle s'exprime avec une dimension de moins, cela crée beaucoup de confusion.
Cette confusion n'est pas aidée par certaines théories, comme l'éventualité que l'univers explose s'il gonfle trop. Cette idée sous-entend donc que l'espace est l'univers contrairement à ce que je dis plus haut. Pour ma part, l'espace et l'univers sont distincts et le big rip est une théorie ridicule.

[invite3ba07b63]

Hello,

Deedee81 : En relativité générale, l'espace-temps est décrit par une variété. Et d'un point de vue vulgarisation on a tendance à le montrer un peu comme une "toile" sur laquelle serait disposée les objets, toile qui peut s'étirer (expansion). Mais ça ce n'est venu que plus tard. Pour Hubble c'était un éloignement, pour les théoriciens, c'était des équations, par une toile.
Mais en réalité cette description est assez trompeuse (mais faut bien utiliser des images simples en vulgarisation tout public) car la relativité générale est invariante par difféomorphisme. Une façon moins pompeuse de le dire est qu'il n'y a pas d'arrière-plan, pas de scène de théâtre sur laquelle serait disposée les objets. On peut dire aussi que l'espace-temps est défini par son contenu (comme le dit Kip Thorne) et que les relations spatio-temporelles ne sont que ça : des relations.
C'est cette particularité qui offre un outil ultra-puissant en relativité générale : la possibilité d'utiliser n'importe quel système de coordonnées, très librement. Et de fait, selon le système de coordonnées choisi, on peut voir les objets comme fixes et l'espace qui s'étire ou comme un espace fixe et des objets qui s'éloignent les uns des autres. Cette étrange possibilité qui fait que les deux descriptions sont équivalentes est due justement au coté trompeur de l'espace : il n'y a pas d'arrière plan, et c'est juste la relation "distance au cours du temps" (ce qui donne une vitesse) qui existe (ici ça donne une vitesse de récession), quel que soit la manière d'en faire une image explicative.

J'ai une petite question qui vous paraîtra un peu stupide : puisque l'univers est en expansion, comment deux galaxies peuvent-elles entrer en collision puisque normalement elles devraient s'éloigner l'une de l'autre (ballon qui gonfle ) - exemple de la Voie Lactée et de la galaxie d'Andromède ???

[papy-alain]

Hello,


J'ai une petite question qui vous paraîtra un peu stupide : puisque l'univers est en expansion, comment deux galaxies peuvent-elles entrer en collision puisque normalement elles devraient s'éloigner l'une de l'autre (ballon qui gonfle ) - exemple de la Voie Lactée et de la galaxie d'Andromède ???

Au sein des amas galactiques, l'expansion est annulée par la gravitation. Si ce n'était pas le cas, il y a longtemps que les galaxies n'existeraient plus.

[Gilgamesh]

Hello,


J'ai une petite question qui vous paraîtra un peu stupide : puisque l'univers est en expansion, comment deux galaxies peuvent-elles entrer en collision puisque normalement elles devraient s'éloigner l'une de l'autre (ballon qui gonfle ) - exemple de la Voie Lactée et de la galaxie d'Andromède ???

Ça concerne la formation des grandes structures.

Là où la densité est plus élevée, on peut raisonner comme si cette région de surdensité formait un "mini univers fermé". C'est à dire que cette région va suivre l'expansion dans un premier temps mais à un rythme un peu ralenti (courbe pleine) par rapport à l'univers moyen (courbe pointillée), puis au bout d'un temps d'autant plus court que la surdensité est prononcée, se recontracter (la bosse en haut de la courbe) pour diminuer son rayon de moitié (théorème du viriel) et se stabiliser (segment horizontal) pour donner naissance aux grandes structures (amas de galaxies). Au sein de ces structures, on est au fond d'un puits de gravité et l'expansion n'a plus cours.

source : Fundamentals of Cosmology (pdf intégral de excellent cours de James Rich, 2e édition, en anglais)

[invite6486d7bd]

Au sein de ces structures, on est au fond d'un puits de gravité et l'expansion n'a plus cours.

Ce serait possible que vous précisiez ce point, car cet énoncé me semble ambiguë ?

On pourrait la comprendre de différentes manières :
1. La gravité et l'expansion sont des phénomènes indépendants, et la gravité supprime le phénomène d'expansion.
2. La gravité et l'expansion sont des phénomènes indépendants, et la gravité contrebalance le phénomène d'expansion.
3. La gravité et l'expansion sont liés, l'expansion n'étant pas un phénomène ("en soi") mais la conséquence d'une absence de gravité.
4. Pas de théories personnelles sur FS, donc je n'évoque pas.

Un autre point en rapport avec la discussion :
Lorsqu'on discute du phénomène d'expansion, comme expliqué par Deedee81,

Mais en réalité cette description est assez trompeuse (mais faut bien utiliser des images simples en vulgarisation tout public) car la relativité générale est invariante par difféomorphisme. Une façon moins pompeuse de le dire est qu'il n'y a pas d'arrière-plan, pas de scène de théâtre sur laquelle serait disposée les objets. On peut dire aussi que l'espace-temps est défini par son contenu (comme le dit Kip Thorne) et que les relations spatio-temporelles ne sont que ça : des relations.
C'est cette particularité qui offre un outil ultra-puissant en relativité générale : la possibilité d'utiliser n'importe quel système de coordonnées, très librement. Et de fait, selon le système de coordonnées choisi, on peut voir les objets comme fixes et l'espace qui s'étire ou comme un espace fixe et des objets qui s'éloignent les uns des autres. Cette étrange possibilité qui fait que les deux descriptions sont équivalentes est due justement au coté trompeur de l'espace : il n'y a pas d'arrière plan, et c'est juste la relation "distance au cours du temps" (ce qui donne une vitesse) qui existe (ici ça donne une vitesse de récession), quel que soit la manière d'en faire une image explicative.

On se place le plus souvent dans le cadre de la Relativité Générale, mais, il me semble, la conception de l'équivalence d'un espace qui s'étend ou d'un espace fixe avec des objets qui s'éloignent dans celui-ci, n'est pas compatible avec la physique quantique.
Ce que j'entends par là, c'est qu'on a, à mon avis, deux possibilité pour marier les deux approches (Relativité et Quantique) qui sont de dire que les phénomènes quantiques se passent à toute petite échelle sans affecter l'expansion, dans un cadre relativiste (c'est la relativité qui explique l'expansion), OU que l'expansion se produit à l'échelle quantique et que l'expansion ne fait pas partie de la relativité (il faut choisir....)

Pour finir, ne pensez-vous pas que l'expansion puisse être un phénomène indépendant de la gravité, mais qui se produit à une échelle microscopique ?
Voir les travaux théoriques de Unruh :

Les trois chercheurs sont partis d'une constatation simple. En première approximation, la densité d'énergie du vide quantique que l'on calcule ne représente qu'un état moyen, une valeur qui est constante dans l'espace et dans le temps. Mais les fluctuations autour de cette moyenne sont très grandes, comme viennent de l'établir les trois physiciens. Il semble que l'on puisse alors montrer que ces fluctuations se produisant sur des distances beaucoup plus petites qu'un proton font fluctuer de façon très inhomogène la géométrie de l'espace-temps. De sorte que d'une toute petite région à une autre, celui-ci entre en expansion ou au contraire se contracte, tout cela variant aussi dans le temps.


Magiquement, dans une moyenne de ce phénomène à plus grandes échelles, les fluctuations spatiales de la géométrie et de l'énergie du vide quantique au niveau microscopique se compensent avec celles qui donnent l'énergie de base du vide quantique.

La valeur à l'échelle macroscopique devient compatible avec celle que l'on observe.

https://www.futura-sciences.com/scie...-resolu-67354/

[invite51d17075]

On se place le plus souvent dans le cadre de la Relativité Générale, mais, il me semble, la conception de l'équivalence d'un espace qui s'étend ou d'un espace fixe avec des objets qui s'éloignent dans celui-ci, n'est pas compatible avec la physique quantique.

Il faut oublier l'idée d'un espace "fixe" ( extérieur ) à l'intérieur duquel les objets s'éloigneraient.
c'est totalement contradictoire ne serait ce qu'avec la relativité restreinte.
quand au fait de concilier RG et phys quantique, c'est bien sur à l'ordre du jour !
encore faut il se poser les bonnes questions.
en particulier, l'expansion ( qui est encore mal comprise ) pourrait être le fait indirect de phénomènes quantiques.
donc justement, dans ce cadre , il y a des théories qui font leur chemins.
exemple:
https://www.college-de-france.fr/med...IntroDE_16.pdf
il y aussi je crois un article de FS sur ce sujet.
mais ce n'est pas pour autant qu'on aura trouvé une convergence ( modèle mathématico-physique ) entre ces deux grandes théories.

[papy-alain]

quand au fait de concilier RG et phys quantique, c'est bien sur à l'ordre du jour !

Ca fait près de 100 ans que c'est à l'ordre du jour.