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Pourquoi la nuit est-elle noire ?



  1. #31
    DonPanic

    Re : Pourquoi la nuit elle noire


    ------

    Citation Envoyé par thomassan
    Sur terre l'air a une certaine opacité.
    Prenons une lampe torche éclairant dans le "noir".
    Comme l'opacité de l'air atténue la luminosité, à partir d'une certaine distance, la lumière de la lampe ne permet plus à un observateur de distinguer les couleurs
    vi, mais si la lumière intéragit avec de la matière intergalactique, celle-ci doit être chauffée et rayonner, de ce rayonnement, on déduit les caractéristiques du truc chauffé, et ça se traduit par des plages d'absortion dans le spectre de ce qui t'envoie la lumière

    -----

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  3. #32
    thomassan

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par Gilgamesh

    C'est pour cela que le paradoxe d'Olber peut être considéré comme le premier argument fort (et simple) de la finitude de l'univers. Ou au moins de son expansion.

    a+
    Là je suis perdu ! L'univers est fini ou infini ?

    S'il est fini, le nombre de source lumineuses est fini et donc il est normal que le ciel soit noir.

    S'il est infini, seule l'expension de l'univers peut expliquer pourquoi la terre ne reçoit pas une lumière infini des étoiles de l'univers.
    Ne jamais croire ce que l'on entend, et ne croire que la moitié de ce qu'on voit.

  4. #33
    DonPanic

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par thomassan
    S'il est fini, le nombre de source lumineuses est fini et donc il est normal que le ciel soit noir.
    S'il est infini, seule l'expension de l'univers peut expliquer pourquoi la terre ne reçoit pas une lumière infini des étoiles de l'univers.
    Nan, ya de la marge entre racho, très grand et infini, et avec un nombre de sources qui croit avec le cube de la distance, tu restes avec le paradoxe d'un ciel noir même si l'univers est fini et très grand.

  5. #34
    thomassan

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par DonPanic
    un nombre de sources qui croit avec le cube de la distance.
    Peux-tu m'en dire plus ? Théorie, formules...
    Ne jamais croire ce que l'on entend, et ne croire que la moitié de ce qu'on voit.

  6. #35
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par thomassan
    Là je suis perdu ! L'univers est fini ou infini ?

    S'il est fini, le nombre de source lumineuses est fini et donc il est normal que le ciel soit noir.

    S'il est infini, seule l'expension de l'univers peut expliquer pourquoi la terre ne reçoit pas une lumière infini des étoiles de l'univers.
    Mais on est completement d'accord pourtant ?

    Ce que démontre le "paradoxe du ciel noir" c'est que l'univers ne peut pas être à la fois infini (dans l'espace et le temps) et statique (et homogène, cad uniformément remplis de galaxies).


    Le fait notable par ailleurs c'est qu'un espace en expansion laisse la possibilité ouverte à l'infinitude spatiale de l'univers (mais pas temporelle puisque qu'en remontant le temps on aboutit à la singualrité du Big Bang) sans que ça engendre un paradoxe.

    a+

  7. #36
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par thomassan
    Peux-tu m'en dire plus ? Théorie, formules...

    Ben si c'est homogène, le nombre d'objets N est proportionnel au volume, lui même proportionnel au cube du rayon envisagé, soit une dépendance :

    N ~ R3

    a+

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  9. #37
    Dardel

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Bonjour*!
    Autre proposition*: Il faut séparer, d'un côté la lumière et les autres "ondes électromagnétiques" transmises par les photons, sans masse et sans énergie, qui ne sont pas (ou si peu) absorbés par les milieux traversés,
    et de l'autre côté les rayonnements qui diffusent de l'énergie "thermique", pour être absorbés par les milieux traversés et ne vont donc "pas bien loin".

    Est-ce que l'imperfection de notre vue ne doit pas aussi être évoquée pour le problème de la nuit noire*?

  10. #38
    thomassan

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par Gilgamesh
    Mais on est completement d'accord pourtant ?

    Ce que démontre le "paradoxe du ciel noir" c'est que l'univers ne peut pas être à la fois infini (dans l'espace et le temps) et statique (et homogène, cad uniformément remplis de galaxies).


    Le fait notable par ailleurs c'est qu'un espace en expansion laisse la possibilité ouverte à l'infinitude spatiale de l'univers (mais pas temporelle puisque qu'en remontant le temps on aboutit à la singualrité du Big Bang) sans que ça engendre un paradoxe.

    a+
    Ne peut-on pas avoir une univers fini et en expension ?

    Pourquoi n'y aurait-il pas infinitude temporelle ?
    Ne jamais croire ce que l'on entend, et ne croire que la moitié de ce qu'on voit.

  11. #39
    thomassan

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par Gilgamesh
    Ben si c'est homogène, le nombre d'objets N est proportionnel au volume, lui même proportionnel au cube du rayon envisagé, soit une dépendance :

    N ~ R3

    a+
    Désolé de ne pas l'avoir compris de suite. Cela fait longtemps que je ne suis plus habitué aux formules mathématiques et physiques.

    Si on regarde dans notre galaxie, N va se calculer en unité lorsque R s'exprime en années lumières. La constante de proportionnalité a un gros paquet de zéro après la virgule (une bonne quarantaine).
    Ne jamais croire ce que l'on entend, et ne croire que la moitié de ce qu'on voit.

  12. #40
    thomassan

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Un petit calcul simple pour avoir des ordres de grandeur.

    La distance au carré pour :
    le soleil = 2,24E+22
    Proxima du Centaure = 1,59E+33

    En supposant que Proxima du Centaure libère une énergie similaire au Soleil, on recoit donc sur Terre fois moins de lumière de Proxima du Centaure que du Soleil.
    Au moins on sait pourquoi on ne voit pas les étoiles le jour.


    La remarque de Dardel me semble très pertinente.
    La lumière diffuse des objets de notre vie courante contient-elle encore des photons ? Si oui combien par rapport à la lumière reçue ?
    Ne jamais croire ce que l'on entend, et ne croire que la moitié de ce qu'on voit.

  13. #41
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    ==========x==========

  14. #42
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par thomassan
    Ne peut-on pas avoir une univers fini et en expension ?

    Pourquoi n'y aurait-il pas infinitude temporelle ?


    Ne peut-on pas avoir une univers infini et en expension ?
    J'imagine que c'est ça ta question ?


    La réponse c'est qu'on peut très bien concevoir un univers infini spatialement en expansion.

    Mais que ça signifit quand même qu'il est fini dans le temps pour ce qui concerne l'univers observable. Parce que qu'il soit globalement fini ou infini, le rayon R de la sphère contenant l'univers observable (le facteur d'échelle) est fini et diminue. A un moment donné fini dans le passé, R=0. On ne peut pas aller plus loin de notre point de vue... Cette singularité que l'on rencontre en comprimant l'espace c'est exactement ce qu'on appelle le Big Bang, sans préjuger de ce qui précède causalement cette singularité. Bien sûr, si on partait d'un R infini, on pourrait repousser le t0 pour lequel R=0 infiniment loin dans le passé. Mais pour un observateur quelconque, où qu'il soit situé dans l'Univers, R est fini et la singularité est obtenue en un temps fini en partant d'aujourd'hui (sauf dans certains modèles particuliers où l'on part d'un facteur d'échelle limite non nul).

    Et le volume de la sphère causale actuelle, l'horizon, c'est ce qu'on appelle l'Univers visible, sans préjugé ce qui se trouve au-delà.

    a+

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  16. #43
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par Dardel
    Bonjour*!
    Autre proposition*: Il faut séparer, d'un côté la lumière et les autres "ondes électromagnétiques" transmises par les photons, sans masse et sans énergie, qui ne sont pas (ou si peu) absorbés par les milieux traversés,
    et de l'autre côté les rayonnements qui diffusent de l'énergie "thermique", pour être absorbés par les milieux traversés et ne vont donc "pas bien loin".

    Est-ce que l'imperfection de notre vue ne doit pas aussi être évoquée pour le problème de la nuit noire*?

    Pas bien compris.

    TOUS les rayonnements que tu cites (lumière, rayonnement thermique...) sont des rayonnements électromagnétiques, composés de photons de différentes longueurs d'ondes et toutes les longueurs d'ondes sont détectables aujourd'hui, depuis les longueurs d'onde gamma, picométrique, jusqu'aux longueur d'ondes radio kilométriques.

    a+

  17. #44
    thomassan

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par Gilgamesh


    Ne peut-on pas avoir une univers infini et en expension ?
    J'imagine que c'est ça ta question ?

    Non, non, je ne me suis pas trompé dans ma question.

    La théorie scientifique est un univers infini en expension.

    Qu'est ce qui empêche l'univers d'être fini ? Par fini, je veux dire "mesurable"... comme la surface de la terre qui est fini ("mesurable") mais sans bord.
    Ne jamais croire ce que l'on entend, et ne croire que la moitié de ce qu'on voit.

  18. #45
    Niels Adribohr

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par thomassan
    Non, non, je ne me suis pas trompé dans ma question.

    La théorie scientifique est un univers infini en expension.

    Qu'est ce qui empêche l'univers d'être fini ? Par fini, je veux dire "mesurable"... comme la surface de la terre qui est fini ("mesurable") mais sans bord.
    Cela reste une possibilité.

  19. #46
    DonPanic

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par thomassan
    Qu'est ce qui empêche l'univers d'être fini ? Par fini, je veux dire "mesurable"... comme la surface de la terre qui est fini ("mesurable") mais sans bord.
    le problème est qu'il semble qu'où que tu sois dans l'Univers, t'est toujours au "centre",
    comme tu serais toujours au centre d'un "cercle d'horizon" si la Terre était parfaitement sphèrique

  20. #47
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par thomassan
    Non, non, je ne me suis pas trompé dans ma question.

    La théorie scientifique est un univers infini en expension.
    Non, non, ce n'est pas la théorie.

    Plus exactement, on ne s'occupe pour l'instant que de l'Univers observable. Qui est fini.

    a+

  21. #48
    DonPanic

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par thomassan
    La théorie scientifique est un univers infini en expension.
    Qu'est ce qui empêche l'univers d'être fini ? Par fini, je veux dire "mesurable"... comme la surface de la terre qui est fini ("mesurable") mais sans bord.
    Les raisonnements sur les infinis, faut déjà être calé, si t'as pas défini de quel infini il s'agit, c'est la planterie assurée, t'aboutis à des univers "infiniment massifs" qui n'auraient guère de sens physique..
    Vaut mieux raisonner en termes de très grands nombres.

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  23. #49
    Dardel

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Bonjour !
    Je reviens sur le problème des ondes et rayonnements…
    Il me semble que ondes et rayonnements (et rayons) sont des "éléments" différents. Je considère l'ensemble de la façon suivante.
    - Les ondes seraient des informations de différentes longueurs et fréquences, dont la lumière visible. Elles sont diffusées dans toutes les directions et se déplacent à la "vitesse de la lumière", portées par des photons, particules sans masse et sans énergie.
    - Les rayonnements et les rayons sont des manifestations de l'énergie, des quantas d'énergie, diffusés dans certaines directions et absorbés en fonction des différences de potentiel d'énergie du milieu traversé. Ils sont portés par des particules, qu'on peut appeler photon, mais ce ne sont pas les mêmes que ceux qui portent les ondes.

  24. #50
    DonPanic


  25. #51
    thomassan

    Re : Pourquoi la nuit elle noire


    Citation Envoyé par cea.fr
    Nous venons de voir que la lumière pouvait être décrite comme une onde, mais ce n'est pas si simple que cela. Car, dans certains cas, elle se comporte plutôt comme un faisceau de petits grains d'énergie, sans masse, que l'on appelle photons.
    Pourquoi uniquement dans certains cas et pas toujours ?

    Y-a-til une difference entre la lumière directement reçue d'une source d'énergie et celle reçu par diffusion et réflexion ? Les photons dans les deux cas ont-ils les mêmes propriétés ?
    Ne jamais croire ce que l'on entend, et ne croire que la moitié de ce qu'on voit.

  26. #52
    Thioclou

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Bonjour,
    Citation Envoyé par DonPanic
    le problème est qu'il semble qu'où que tu sois dans l'Univers, t'est toujours au "centre",
    comme tu serais toujours au centre d'un "cercle d'horizon" si la Terre était parfaitement sphèrique
    Il est évident que l'on est toujours au centre de l'Univers observable.
    Par contre, quelle(s) mesure(s) permet(tent) d'affirmer à 100% que l'Univers issu du bigbang (observable ou non) n'a pas de centre?

  27. #53
    Dardel

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Merci DonPanic et tous… ( Je suis comme tous ! )
    Les étoiles lointaines nous envoient de la lumière (A) et beaucoup d'autres ondes de longueurs variées, à la "vitesse de la lumière".
    Le feu de broussaille sur la colline en face, à 2 kilomètres, m'envoie son image(B) et d'autres "ondes" et par rayonnement (C) sa chaleur enflamme les autres broussailles à côté. Je ne sens pas du tout cette chaleur et ne peux pas "l'utiliser".
    Le soleil nous envoie, et "cela" arrive décalé, la lumière(D) (et autres ondes de longueurs variées) et des rayonnements/rayons(E) qui nous chauffent ou nous brûlent.
    À mon avis : - (A),(B) et (D) sont transportés par les photons,
    - (C) et (E) sont dûs à des particules ou quanta "d'énergie"/chaleur… ( pas des électrons, que je considère comme "réservés" aux atomes )…
    ???

  28. #54
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par Dardel
    Merci DonPanic et tous… ( Je suis comme tous ! )
    Les étoiles lointaines nous envoient de la lumière (A) et beaucoup d'autres ondes de longueurs variées, à la "vitesse de la lumière".
    Le feu de broussaille sur la colline en face, à 2 kilomètres, m'envoie son image(B) et d'autres "ondes" et par rayonnement (C) sa chaleur enflamme les autres broussailles à côté. Je ne sens pas du tout cette chaleur et ne peux pas "l'utiliser".
    Le soleil nous envoie, et "cela" arrive décalé, la lumière(D) (et autres ondes de longueurs variées) et des rayonnements/rayons(E) qui nous chauffent ou nous brûlent.
    À mon avis : - (A),(B) et (D) sont transportés par les photons,
    - (C) et (E) sont dûs à des particules ou quanta "d'énergie"/chaleur… ( pas des électrons, que je considère comme "réservés" aux atomes )…
    ???

    Non, a travers l'espace, la seule choses qui puissent transmettre de l'énergie en quantité ce sont les ondes électromagnérique. Les "quanta d'énergie chaleur" ca n'existe pas.


    a+

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  30. #55
    DonPanic

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par thomassan
    Pourquoi uniquement dans certains cas et pas toujours ?
    Parce que l'interprétation du fonctionnement du photomètre de Crooks

    est plus facile en considérant la lumière comme formée de photons-"projectiles"
    mais les photons considérés comme simples projectiles ne peuvent rendre compte des observation lors d'expériences avec des fentes de Young

  31. #56
    DonPanic

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par thomassan
    Y-a-til une difference entre la lumière directement reçue d'une source d'énergie et celle reçu par diffusion et réflexion ? Les photons dans les deux cas ont-ils les mêmes propriétés ?
    Dans tous les cas, les propriétés des photons sont déterminées par leur longueur d'onde

  32. #57
    predigny

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par DonPanic
    Parce que l'interprétation du fonctionnement du photomètre de Crooks est plus facile en considérant la lumière comme formée de photons-"projectiles"
    Ce n'est pas du tout "l'impact" des photons sur ces moulins à lumière qui les font tourner, mais l'impact des molécules d'air chauffées d'avantage du coté noir des pales que du coté blanc. Dans le vide plus poussé, ils ne tournent plus

  33. #58
    DonPanic

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par predigny
    Ce n'est pas du tout "l'impact" des photons sur ces moulins à lumière qui les font tourner, mais l'impact des molécules d'air chauffées d'avantage du coté noir des pales que du coté blanc. Dans le vide plus poussé, ils ne tournent plus
    Oups t'as raison

  34. #59
    thomassan

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par DonPanic
    mais les photons considérés comme simples projectiles ne peuvent rendre compte des observation lors d'expériences avec des fentes de Young
    Merci pour ce rappel sur la diffraction.

    Mais j'ai du mal à comprendre ce passage.

    L'expérience de Young a par la suite été raffinée, notamment faisant en sorte que la source S émette un quantum à la fois (photon ou électron). Dès lors, le phénomène (on constate toujours la figure d'interférence) ne peut plus s'expliquer à l'aide des lois classiques, car selon ces lois, un photon ne peut interférer avec lui-même.

    L'interprétation quantique du phénomène est la suivante : le quantum émis prend un état superposé lors du franchissement de la plaque : |quantum passe par S1> + |quantum passe par S2>. De la fonction d'onde résultante, on peut déterminer pour chaque point de la plaque la probabilité que le quantum y soit détecté. On peut démontrer que la distribution des probabilités suit la figure d'interférence. Donc, quantum après quantum, on voit la figure d'interférence se constituer au niveau de la plaque.
    Est-ce que cela veut dire que si on emet un seul photon ou électron on voit car même la figure de diffraction ?
    Ne jamais croire ce que l'on entend, et ne croire que la moitié de ce qu'on voit.

  35. #60
    predigny

    Re : Pourquoi la nuit elle noire

    Citation Envoyé par thomassan
    ....Est-ce que cela veut dire que si on emet un seul photon ou électron on voit car même la figure de diffraction ?
    Un seul photon ne pourra pas dessiner quoique ce soit, mais il sera détecté dans une zone où l'on s'attend à le voir (figure d'interférence calculée) et plusieurs photons isolés dans le temps finiront par dessiner la figure d'interférence. Donc oui, un photon interfère avec lui même en quelque sorte !

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