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Univers fini ou infini?




  1. #1
    chez_bob

    Univers fini ou infini?

    Bonjour, j'aimerai savoir votre opinion sur l'infinité ou la finité ( si ce mot existe! ) de l'Univer.

    Tant qu'à moi, mon opinion est que l'univer est fini dans son énergie contenue ( matière=énergie), mais lorsqu'on parle d'un univers fini ou infinie, de quoi veut-on parler au juste?
    Qu'est-ce qu'un univers fini?
    Qu'est-ce qu'un univers infinie?
    L'Univers est-il fini ou infinie?

    Merci de vous exprimer.

    -----


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  3. #2
    Bourkanieche

    Re : Univers fini ou infini?

    oui, dans les livres on voit que la taille de l'univers est de x année lumière, ca veut dire quoi??? parceque selon moi il devrait être infini non? Parceque sinon, vu qu'il est rien ca voudrait dire qu'aa coté du rien, y a moins que rien ???????

  4. #3
    deep_turtle

    Re : Univers fini ou infini?

    A mon avis, cette question n'est pas du ressort de la science, car on ne pourra jamais prouver que l'Univers est infini, juste qu'il est encore plus grand que ce qu'on pensait... Certes, le modèle cosmologique qui décrit l'Univers peut être, lui, infini, mais ce n'est peut-être qu'une approximation qui colle bien à notre environnement local...
    J'ai déjà réagi dans ce forum à ce sujet, je le refais : pour moi les expressions "infiniment grand" et "infiniment petit" devraient être bannies du langage scientifique (et de la vulgarisation aussi).


  5. #4
    deep_turtle

    Re : Univers fini ou infini?

    dans les livres on voit que la taille de l'univers est de x année lumière, ca veut dire quoi???
    C'est 2 choses différentes :

    1/ un raccourci (dangereux) pour dire "l'Univers observable". Si le modèle du Big Bang décrit bien notre Univers, alors l'Univers est agé d'environ 12 milliards d'années (peu importe le chiffre exact), ce qui veut dire que quelle que soit sa taille, tout ce qui est situé plus loin que la distance parcourue par la lumière pendant ce temps est impossible à voir aujourd'hui. Dans un Univers en expansion, cette distance n'est pas égale à la vitesse de la lumière multipliée par l'âge de l'univers, c'est plus compliqué, mais cet "horizon" existe.

    2/ Dans les modèles cosmologiques où l'Univers est spatialement fermé sur lui-même, avec une taille finie, c'est cette taille finie.

  6. #5
    DonPanic

    Re : Univers fini ou infini?


  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    vince

    Re : Univers fini ou infini?

    Citation Envoyé par Bourkanieche
    oui, dans les livres on voit que la taille de l'univers est de x année lumière, ca veut dire quoi??? parceque selon moi il devrait être infini non? Parceque sinon, vu qu'il est rien ca voudrait dire qu'aa coté du rien, y a moins que rien ???????


    Il est toujours bon d'essayer d'apréhender ce genre de problème par une petite analogie : la surface d'une sphère est un espace fini (on peut la mesurer) pourtant elle n'a pas de limite (on peut la parcourir sans jamais en rencontrer les limites).
    Tout ça pour dire qu'il n'est pas obligé d'aller très loin dans l'espace pour trouver des exemple d'objet fini mais non borné.

    Grossièrement, je pense qu'on peut dire que l'espace est un objet fini mais non borné en 4 dimensions (je ne suis pas sûr de cette dernière affirmation, à confirmer).
    « Méfie-toi des proverbes chinois »
    (Proverbe berrichon)

  9. #7
    chez_bob

    Re : Univers fini ou infini?

    L'infini est une notion mathématique qui n'a pas d'équivalent dans le monde physique. Soutenir que notre Univers serait « infini » est absurde car cela ne signifie rien en réalité.
    (citation prit sur le lien plus haut)
    Donc, notre Univers étant fini,puisque sinon il n'est rien, cela indique qu'il y a quelque chose d'autre....
    Et même s'il n'y a rien d'autre, je ne peut imaginer un Univers infinie, ou quelqu'un peut m'en donner une définition exacte?

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  11. #8
    deneb37

    Re : Univers fini ou infini?

    A mon avis, l'Univers est fini à l'observation, pour voir des objets plus lointains donc plus faibles il faut des instruments plus performants (l'Univers s'est beaucoup agrandi ce dernier siécle). Quant à savoir s'il est infini ?
    N'y a-t-il qu'un Univers ? Des théories actuelles parlent de différentes bulles Univers. Attendons la suite. Je ne me prononce pas sur ces théories mais s'il y a différents Univers, ceux-ci sont forcément finis.
    Enfin bref, je me répéte, notre Univers est actuellement fini observationnellement.

  12. #9
    Rincevent

    Re : Univers fini ou infini?

    Citation Envoyé par deneb37
    mais s'il y a différents Univers, ceux-ci sont forcément finis.
    non, tu peux très bien imaginer des univers infinis compris dans un "super-univers" encore "plus infini" qu'eux...

    sinon, ce genre de sujet avait déjà été abordé dans un fil:
    http://forums.futura-sciences.com/showthread.php?t=7083

    je me permets de le citer au cas où certains ne l'auraient pas lu à l'époque. Et en plus dedans je mettais (vers la fin) un lien vers un article sur la topologie de l'univers écrit par Jean-Pierre Luminet. Pour ceux qui ne veulent lire que cet article:

    http://luth2.obspm.fr/Latestcom.fr.html

  13. #10
    deneb37

    Re : Univers fini ou infini?

    je ne l'avais pas lu. je retire ce que j'ai dit.

  14. #11
    pamplemousse

    Re : Univers fini ou infini?

    La courbure de l'espace a été mis en place par Einstein dans sa théorie de la relativité. Friedmann s'y intéressa particulièrement, et trouva 3 solutions. Pour concevoir la courbure on se ramène généralement à un espace en deux dimensions (c'est plus facile ).
    Ainsi émergent trois types d'univers: un plan (infini), un espace hyperbolique (dans lequel deux droites parallèles divergent sans être bien sûr sécantes, et dans lequel, si je ne me trompe pas, la somme des angles d'un triangle est inférieure à 180°), et enfin un unviers sphérique, tel qu'on le connait, puisqu 'il semble qu'il s'agisse de notre univers.
    Un enjeu dans la cosmologie a été de découvrir une valeur que l'on appelle oméga. Cette valeur détermine la courbure de notre univers. Aujourd'hui a peu de choses près elle est légèrement supérieure à 1 (univers fermé, donc fini ).
    Si tu veux, il y a aussi un article du pour la science de juin 2003, ça commence à dater, dans lequel des types se sont penchés sur ce qu'il se passe au delà de l'univers observable. Ils parlent notamment de multivers, et raisonnent en distances del'ordre de 10^10^115!!! Astronomique, non? Ils émettetn aussi la théorie que si l'univers est infini, il se répète... Simple spéculation?
    Qu'en pensez vous?

  15. #12
    deneb37

    Re : Univers fini ou infini?

    Citation Envoyé par pamplemousse
    et enfin un unviers sphérique, tel qu'on le connait, puisqu 'il semble qu'il s'agisse de notre univers.
    Un enjeu dans la cosmologie a été de découvrir une valeur que l'on appelle oméga. Cette valeur détermine la courbure de notre univers. Aujourd'hui a peu de choses près elle est légèrement supérieure à 1 (univers fermé, donc fini ).
    Si tu veux, il y a aussi un article du pour la science de juin 2003, ça commence à dater, dans lequel des types se sont penchés sur ce qu'il se passe au delà de l'univers observable. Ils parlent notamment de multivers, et raisonnent en distances del'ordre de 10^10^115!!! Astronomique, non? Ils émettetn aussi la théorie que si l'univers est infini, il se répète... Simple spéculation?
    Il me semble que l'univers est ouvert (omega < 1) mais je me trompe peut être.
    J'ai lu cet article, mais je considère cela comme une simple spéculation jusqu'à plus ample informé. C'est à cet article que je me référais en parlant de multiunivers.
    Dernière modification par deneb37 ; 04/06/2004 à 14h33.

  16. #13
    Rincevent

    Re : Univers fini ou infini?

    si vous voulez plein de dossiers sur la cosmologie généralement assez complets et clairs:

    http://www.astrosurf.com/lombry/menu-cosmologie.htm

  17. #14
    amazon02

    Re : Univers fini ou infini?

    et quelques explications sur la topologie dans http://www.open-science.net
    rubrique astrophysique sur le thème "que nous apprend l'uniformité du Monde ?"

  18. #15
    doryphore

    Question Re : Univers fini ou infini?

    Dans le même ordre d'idée, on peut se demander si l'univers est discret ou continu et se demander s'il n'existe pas une sorte de réalité physique à la "métrique" de l'univers.
    Théories de l'espace temps granulaires ...
    Il s'agit d'ailleurs quasiment de la même question car si il existe un infiniment petit, il existe nécessairement un infiniment grand, puisqu'il n'y a en fait aucun repère absolu d'échelle...

  19. #16
    chez_bob

    Re : Univers fini ou infini?

    Citation Envoyé par doryphore
    car si il existe un infiniment petit, il existe nécessairement un infiniment grand, puisqu'il n'y a en fait aucun repère absolu d'échelle...
    Mais s'il il n'y existe pas d'infiniment petit et que la matière a une base, il peut existé quand même un infiniment grand, infiniment de plus en plus complexe.

  20. #17
    droupi

    Re : Univers fini ou infini?

    Citation Envoyé par vince
    Grossièrement, je pense qu'on peut dire que l'espace est un objet fini mais non borné en 4 dimensions (je ne suis pas sûr de cette dernière affirmation, à confirmer).
    Eh bien, tout dépend s'il est ouvert ou fermé (au sens temps). Et ce n'est parce que la composante espace est finie et non bornée que la composante temps est finie (univers fermé) ou infinie (univers ouvert). Cf, déjà dit, les travaux de Luminet et de Lachièze-Rey. Sur ce point, sans faire de pub, je recommende l'excellent livre de vulgarisation (comme tout ceux de Luminet) : L'univers chiffoné.


    Citation Envoyé par pamplemousse
    Un enjeu dans la cosmologie a été de découvrir une valeur que l'on appelle oméga. Cette valeur détermine la courbure de notre univers. Aujourd'hui a peu de choses près elle est légèrement supérieure à 1 (univers fermé, donc fini ).
    NB: Même s'il y a souvent confusion, particulièrement avec les 3 modèles simplissimes et classiques de notre univers, en toute rigueur, les termes ouvert et fermé sont réservés à la composante temps.
    L'espace-temps de notre temps et sa dynamique sont définis en fait par trois choses :
    - sa courbure (sa géométrie) : elle peut-être positive (sphérique), négative (hyperbolique) ou nulle (euclidienne); elle dépend exclusivement de la quantité totale (de la densité) d'énergie dans notre univers; la tendance actuelle est de dire que notre univers est sphérique, voire euclidien.
    - son comportement temporel : fermé, cad univers qui se recontracte (big crunch); ouvert (expansion à jamais); ou critique (vitesse asympotique nulle); la tendance actuel est une expansion accéléré, donc univers ouvert.
    - sa topologie, qui indique si la composante spatiale est (de volume) fini ou infini.
    Ainsi on peut avoir un univers euclidien, fermé et fini.
    J'espère ainsi avoir résumé ce que dit Luminet (et d'ailleurs Friedman et Lemaitre, merci de les réhabiliter pour leur travaux).


    Citation Envoyé par chez bob
    Donc, notre Univers étant fini,puisque sinon il n'est rien, cela indique qu'il y a quelque chose d'autre....
    Argh... ! Notre univers est défini par un espace (temps), et cet espace n'est pas défini dans "quelque chose". Parler de quelque chose d'autre n'a aucun sens. Oui, c'est vrai, il y a de quoi s'arracher les neurones. Au sens purement mathématique, il suffit de définir un espace pour travailler avec. Il peut être utile de le visualiser dans un autre espace de dimension supérieure, mais ce n'est nullement utile, juste une commodité. Après ce sont des considérations philosophiques et métaphysiques, vieilles de plusieurs siècles et qui ne mènent nulle part. Ma conclusion métaphysique (personnelle) est que fondamentalement notre univers est mathématique (ce qui ne résouds d'ailleurs par le problème d'autre chose ou non).

  21. #18
    chez_bob

    Re : Univers fini ou infini?

    Citation Envoyé par chez_bob
    Et même s'il n'y a rien d'autre, je ne peut imaginer un Univers infinie, ou quelqu'un peut m'en donner une définition exacte?
    Et si le processus de création de matière n'était pas fini et continuerais, l'Univers pourrais être infinie.
    voir: http://forums.futura-sciences.com/sh...ad.php?t=10402 sur les particules virtuelle.

  22. #19
    droupi

    Re : Univers fini ou infini?

    Citation Envoyé par chez_bob
    Et si le processus de création de matière n'était pas fini et continuerais, l'Univers pourrais être infinie.
    voir: http://forums.futura-sciences.com/sh...ad.php?t=10402 sur les particules virtuelle.
    Non, pas de rapport avec un univers fini ou infini. En admettant l'hypothèse d'une création de matière continu, tout ce qu'on peut dire, c'est que l'univers a une énergie infini après un temps infini. L'article que tu cites dit simplement qu'il y a transfert d'énergie lors d'une transition de phase, donc un moment très précis.
    Dernière modification par droupi ; 08/06/2004 à 01h46.

  23. #20
    droupi

    Re : Univers fini ou infini?

    Et d'ailleurs même pas pour une énergie infinie, encore faudrait-il que la création ne soit pas bornée et asymtotique.

  24. #21
    chez_bob

    Re : Univers fini ou infini?

    dans l'article :http://www.astronomes.com/c7_bigbang/p725_naissmat.html
    je cite le passage suivant: Après la disparition des bosons-X, on compte dans l'Univers, un milliard et un quarks pour seulement un milliard d'antiquarks. Cette différence se retrouvera ensuite au niveau des protons et des neutrons et permettra à l'Univers tel que nous le connaissons de se développer. Mais combien de quark et d'anti-quark y a-t-il dans le vide quantique précédant la création de l'univers pour que le processus se finnisse? Il faudrait alors donné une limite au vide dans lequel l'Univers s'expand depuis sa naissance, ou sinon le processus est toujours en cour.

  25. #22
    droupi

    Re : Univers fini ou infini?

    Citation Envoyé par chez_bob
    dans l'article :http://www.astronomes.com/c7_bigbang/p725_naissmat.html
    je cite le passage suivant: Après la disparition des bosons-X, on compte dans l'Univers, un milliard et un quarks pour seulement un milliard d'antiquarks. Cette différence se retrouvera ensuite au niveau des protons et des neutrons et permettra à l'Univers tel que nous le connaissons de se développer. Mais combien de quark et d'anti-quark y a-t-il dans le vide quantique précédant la création de l'univers pour que le processus se finnisse? Il faudrait alors donné une limite au vide dans lequel l'Univers s'expand depuis sa naissance, ou sinon le processus est toujours en cour.
    Il n'y a pas de quarks ou d'anti-quarks dans le vide quantique (il est vide au sens matière et rayonnement). Du vide quantique peut cependant "surgir" une énergie (d'autant plus importante qu'elle est brève : principe d'incertitude d'Heisenberg). Cette énergie (E=mc2) peut alors se matérialiser par un couple particule-anti-particule (particules virtuelles) qui fatalement s'annihilent en énergie qui retourne au vide quantique (donc globalement conservation de l'énergie). Lorsque la température de l'univers était suffisament basse, il y a eu un transfert d'énergie permetant aux quarks et aux anti-quarks virtuels de se matérialiser dans le "monde réel".
    Dernière modification par droupi ; 08/06/2004 à 02h38.

  26. #23
    droupi

    Re : Univers fini ou infini?

    Et donc le nombre de quarks et d'anti-quarks est conditionnée par la quantité d'énergie transférée à un moment bien précis.

  27. #24
    chez_bob

    Re : Univers fini ou infini?

    Citation Envoyé par droupi
    Lorsque la température de l'univers était suffisament basse, il y a eu un transfert d'énergie permettre aux quarks et les anti-quarks virtuels de se matérialiser dans le "monde réel".
    Il me semble que quand la température de l'univers était assez basse, cela permis au quark (il n'y avait déja plus d'anti-quark a ce moment) de se stabilisé entre eux avec en même temps la désunification des forces(300 000 ans après le big bag?). Dans le vide quantique, il n'y a tout simplement pas d'énergie, pas de température , rien. Le vide d'avant l'univers dans lequel l'univers évolue. Puis dans cet incessant vas-et-vien de particule et d'anti-particule (le vide doit rester vide) il y eu une assymétrie de la matière de la part d'un boson-x qui aurais la particularité de transformé un quark en lepton et vice-versa, donc toute l'anti-matière s'est anihiler dans la matière pour ne laisser que le ''1'' de matière.
    Non?

  28. #25
    droupi

    Re : Univers fini ou infini?

    Citation Envoyé par chez_bob
    Il me semble que quand la température de l'univers était assez basse, cela permis au quark (il n'y avait déja plus d'anti-quark a ce moment) de se stabilisé entre eux avec en même temps la désunification des forces(300 000 ans après le big bag?). Dans le vide quantique, il n'y a tout simplement pas d'énergie, pas de température , rien. Le vide d'avant l'univers dans lequel l'univers évolue. Puis dans cet incessant vas-et-vien de particule et d'anti-particule (le vide doit rester vide) il y eu une assymétrie de la matière de la part d'un boson-x qui aurais la particularité de transformé un quark en lepton et vice-versa, donc toute l'anti-matière s'est anihiler dans la matière pour ne laisser que le ''1'' de matière.
    Non?
    Oups ! Essayons de reprendre (il y a tout un ensemble de phénomènes qui accompagne la création des diverses particules et c'est donc assez compliqué).
    Tout d'abord le vide quantique n'est pas le néant: il est bouillonnant d'énergie. Du vide quantique surgit une multitude de particules et d'anti-particules qui n'ont qu'une existence éphémère : des photons, des quarks, des bosons-X,... avec leur anti-particule (bon, pas pour le photon, hein). A un moment donné (10-35 s), la force électro-faible et la force nucléaire forte se découplent. Il y a alors une transition de phase qui libère une énorme quantité d'énergie (réelle), provoquant l'inflation, cad une expansion extrèmement rapide de l'univers. Cette énergie va permettre aux particules virtuelles de se matérialiser par transfert d'énergie et l'inflation d'abaisser rapidement la température (la densité d'énergie) de l'univers. L'univers est alors une soupe de particules diverses. Mais en raison des bosons-x, il y a un peu plus de particules que d'anti-particules. Puisqu'au final, une particule s'annihile avec son anti-particule en photon, l'anti-matière disparait de notre univers.
    J'espère que je suis un peu plus claire, mais je suis loin de connaître et de maîtriser tout cela, donc j'espère bien résumer.

    Quant au 300000 ans, c'est autre chose, il s'agit du découplage entre matière et rayonnement. A ce moment, les photons n'ont plus assez d'énergie pour casser les atomes se constituant (noyau + électrons). Du coup il peuvent voyager librement et la lumière fut. C'est à l'origine du fond diffus cosmologique.
    Dernière modification par droupi ; 08/06/2004 à 03h37.

  29. #26
    chez_bob

    Re : Univers fini ou infini?

    Très bien, ma question est alors: avant l'univers, y avait-il un vide quantique avec un incessant vas et vien? Au-delà de l'univers observable(si on calcule la vitesse de propagation de la lumière depuis 13 milliard d'anné) y a-t-il un vide quantique dans lequel il s'expant?

  30. #27
    droupi

    Re : Univers fini ou infini?

    Citation Envoyé par chez_bob
    Très bien, ma question est alors: avant l'univers, y avait-il un vide quantique avec un incessant vas et vien? Au-delà de l'univers observable(si on calcule la vitesse de propagation de la lumière depuis 13 milliard d'anné) y a-t-il un vide quantique dans lequel il s'expant?
    C'est un non sens. L'univers est un espace ET un temps. Et l'avant au sens classique du temps ne peux être défini que dans ce même univers.
    Je comprends ce que tu veux dire :est-ce que l'univers est la conséquence ou une composante de quelque chose de plus vaste. Déjà que ce que je viens de décrire plus haut (bosons-X et inflation) est hautement spéculatif, c'est un peu téméraire d'aller plus loin dans des hypothèses (ou alors s'adresser aux frères Bogdanov ).
    Une spéculation (de je sais plus qui) est de dire que notre univers est apparu d'une autre sorte de vide quantique. Et de même que des particules virtuelles apparaissent selon le principe d'incertitude d'Heisenberg, notre univers serait une bulle-univers apparu de cet autre vide ou soupe ou je-ne-sais-quoi quantique, à la différence que l'énergie de notre univers globalement étant nulle, cette bulle peut apparaitre définitivement et avoir son existence propre. Une idée parmi d'autres des multivers, puisque notre bulle-univers n'a alors pas de raison d'être unique (mais est dissocié des autres).

    Quant à l'univers observable, il ne marque pas de limite à notre univers ou au vide quantique, mais simplement à notre connaissance.
    Le vide quantique, tel qu'on le défini actuellement, est dans notre univers et n'a pas de sens en-dehors.

  31. #28
    boardingman

    Re : Univers fini ou infini?

    Si l'univers est infiniement grand , pourquoi sommes nous si pret de l'infiniement petit?

  32. #29
    deep_turtle

    Re : Univers fini ou infini?

    Citation Envoyé par boardingman
    Si l'univers est infiniement grand , pourquoi sommes nous si pret de l'infiniement petit?


    J'avoue que ce genre de phrase me laisse plus que froid... Tu voulais vraiment dire quelque chose, là, ou c'était juste histoire de ?

    Bon, c'est un peu abrupt comme réaction. ce que je veux dire, c'est que l'infinitude de l'Univers n'a pas de sens a mon avis, et que ça n'a pas de sens de dire qu'on est près de l'infiniment petit. Ta phrase est grammaticalement correcte, mais bon, couper le dialogue en cours pour ça...
    Dernière modification par deep_turtle ; 15/06/2004 à 17h22.

  33. #30
    Moebius

    Re : Univers fini ou infini?

    J'aimerais savoir si l'univers a une vitesse d'expension et si oui est-elle réguliere?
    J'entendais les freres Bogdanov exprimer que par exemple que notre système solaire grandissait de 1 mètre chaque année.Est-ce vrai et applicable pour l'univers tout entier?

    En réalité je n'ai pas tres bien saisi cette notion d'agrandissment, puisqu'il n'y a pa de frontière ni de centre comment l'univers peut-il grandir?

    Pardonnez mon ignorance et veuillez m'excusez par avance si la réponse était donnée dans une quelquonque partie du forum.
    Je n'ai pas vraiment de grande notion de physique ni d'astronomie n'étant agé que de 15 ans, mais la passion y est.

    Merci
    «La perfection des moyens et la confusion des fins semblent caractériser notre époque.» Einstein

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