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Valeur de l’expansion vs big-crunch

  1. #1
    cancerman

    Valeur de l’expansion vs big-crunch

    bonjour
    en 1990 Stephen W Hawking se posait cette question

    Pourquoi la valeur de l’expansion de l'univers est t'il si proche de sa valeur critique qui enclencherait irrémédiablement un big-Crunch ( selon les modèles du big-crunch )
    A t'on répondu à cette interrogation depuis les 27 dernières années ?

    Cordialement

    -----


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  3. #2
    Gilgamesh

    Re : Valeur de l’expansion vs big-crunch

    Il faudrait éventuellement que tu retrouves la citation initiale parce que telle quelle ce n'est pas très compréhensible.

    La question de la criticité concerne la densité, et non le taux d'expansion.
    Et la densité de matière ( Ωm ~ 0,3) n'est pas "très proche" de la valeur critique (Ω = 1) au delà de laquelle l'univers se recontacterait.

    La densité de l'univers est bien critique (Ω = 1) mais c'est parce qu'il comprend 70% d'énergie sombre, ce qu'on ne savait pas en 1990. Et cette énergie sombre a un effet opposé à celui de la matière sur l'expansion. Donc bien que l'univers soit critique, il est en expansion accéléré.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 13/01/2018 à 21h43.
    Parcours Etranges

  4. #3
    Lansberg

    Re : Valeur de l’expansion vs big-crunch

    Et de mémoire, en 1990, l'hypothèse "big crunch" n'était pas celle qui était privilégiée. Le modèle de big bang retenu était celui sans constante cosmologique ni énergie noire. On savait qu'il y avait de la matière "non rayonnante" dont on mesurait les effets et dont la densité était largement supérieure à celle de la matière "visible". La densité de l'univers était considérée proche de la densité critique et le modèle d'évolution de l'univers était celui marginalement ouvert pour lequel l'expansion serait éternelle avec un taux d'expansion tendant vers 0.
    Il faudrait en effet retrouver ce que disait précisément Stephen W Hawking.

  5. #4
    cancerman

    Re : Valeur de l’expansion vs big-crunch

    en fait sa se trouve dans le livre " une brève histoire de temps " à la page 154 sa question, mais merci de vos réponses en tout cas

  6. #5
    Gilgamesh

    Re : Valeur de l’expansion vs big-crunch

    Je n'ai pas le bouquin dans ma bibliothèque, mais pour répondre brièvement je dirais que l'ingrédient clé c'est la constante cosmologique. En fait les espaces de De Sitter (vide avec constante cosmologique positive) sont des attracteurs, c-a-d que presque toutes les situations de départ tendront vers cette situation, avec un facteur d'échelle comme fonction exponentielle du temps. Ce qui est donc étonnant, c'est le fait qu'on soit dans l'entre deux.
    Parcours Etranges

  7. #6
    Lansberg

    Re : Valeur de l’expansion vs big-crunch

    La question qu'il pose est la suivante : " Pourquoi l'univers a-t-il avec un taux d'expansion aussi proche de la valeur critique qui sépare les modèles annonçant sa recontraction de ceux qui se dilatent à jamais, de telle façon que même maintenant, dix milliards d'années plus tard, il se dilate à un taux voisin de cette valeur critique ?"

  8. #7
    Anthropophyte

    Re : Valeur de l’expansion vs big-crunch

    Bonjour à vous, amis des sciences.
    C'est ma première intervention sur le forum car je lis beaucoup, réfléchis beaucoup, et parle peu .
    Je ne suis pas physicien (ce que je regrette) et donc ne peux me baser que sur les influences et conséquences révélées par les théories formelles pour guider mes exercices de pensée.
    Je me trouve actuellement face à une aporie concernant l'expansion de notre Univers et j'aimerais vous solliciter pour m'éclairer un peu. Voici donc ce qui est à l'origine de mon questionnement; je ne comprends pas pourquoi l'on recherche absolument à expliquer l'expansion accélérée par une énergie complémentaire. Si dans un volume d'espace non confiné on "injecte" une énergie, n'est-il pas normal que son volume augmente? Si maintenant ce volume augmente sous forme d'une oscillation (onde à la taille de l'univers entre big bang et big crunch, donc une longueur d'onde équivalant à des milliards d'années), dans la phase ascendante de l'onde (partie entre le minimum ou le creux et le point correspondant à la moitié de l'amplitude = points rouges sur l'image), n'y-a-t-il pas une accélération?
    onde.png
    De plus, si l'on considère des petits volumes d'espace accolés les uns aux autres sur la longueur de l'univers, et que chacun de ces volumes est en expansion, l'expansion de chaque volume s'ajoute à l'expansion du volume qui le précède. Au plus l'on s'approcherait du "bord" de l'Univers, au plus la vitesse d'expansion serait élevée et donc la courbe d'expansion totale serait exponentielle, non?
    Merci.

  9. #8
    Gilgamesh

    Re : Valeur de l’expansion vs big-crunch

    Citation Envoyé par Anthropophyte Voir le message
    Si dans un volume d'espace non confiné on "injecte" une énergie, n'est-il pas normal que son volume augmente?
    Non, il va s'effondrer sur lui même sous l'effet de la gravité.
    Parcours Etranges

  10. #9
    Lansberg

    Re : Valeur de l’expansion vs big-crunch

    Quelques réactions quand même au premier message.
    Pour prétendre que le modèle avec énergie "sombre" est obsolète, il faut remettre en question un pan de la théorie de la relativité générale. Et ce n'est pas à la portée de n'importe qui.

    Citation Envoyé par Anthropophyte Voir le message
    je ne comprends pas pourquoi l'on recherche absolument à expliquer l'expansion accélérée par une énergie complémentaire.
    Ce n'est pas une fantaisie. Les modèles de Friedman-Lemaître découlant de la relativité générale prévoient l'existence d'une telle énergie sous la forme de la constante cosmologique. Einstein, après la découverte de l'expansion de l'univers avait abandonné l'idée (il avait attribué à cette constante une valeur pour rendre l'univers statique) mais Lemaître avait toujours soutenu que c'était une erreur et que la constante cosmologique devait garder toute sa place dans la théorie. La découverte de l'accélération de l'expansion de l'univers à la fin des années 90, lui donne raison.

    Si dans un volume d'espace non confiné on "injecte" une énergie, n'est-il pas normal que son volume augmente?
    D'où viendrait-elle cette énergie qu'on "injecte" ?

    Si maintenant ce volume augmente sous forme d'une oscillation (onde à la taille de l'univers entre big bang et big crunch, donc une longueur d'onde équivalant à des milliards d'années), dans la phase ascendante de l'onde (partie entre le minimum ou le creux et le point correspondant à la moitié de l'amplitude = points rouges sur l'image), n'y-a-t-il pas une accélération?
    Une sorte d'univers oscillant. Un des modèles parmi ceux de Friedman-Lemaître. Les données actuelles ne le privilégie pas.

    De plus, si l'on considère des petits volumes d'espace accolés les uns aux autres sur la longueur de l'univers, et que chacun de ces volumes est en expansion, l'expansion de chaque volume s'ajoute à l'expansion du volume qui le précède.
    C'est bien ça l'expansion.

    Au plus l'on s'approcherait du "bord" de l'Univers
    Là, ça devient difficile. C'est quoi le "bord" de l'univers ?


    au plus la vitesse d'expansion serait élevée et donc la courbe d'expansion totale serait exponentielle, non?
    Merci.
    A cause de l'expansion, plus un objet est loin de nous et plus il nous fuit avec une vitesse élevée. Les régions de l'univers que nous voyons aujourd'hui sous la forme du rayonnement de fond cosmologique, nous fuient avec une vitesse qui doit être de l'ordre de 3 fois celle de la lumière.
    L'expansion exponentielle c'est ce vers quoi nous allons dans un futur éloigné à cause justement de la fameuse énergie noire qui fait que le taux d'expansion de l'univers deviendra constant (à moins que de nouvelles découvertes viennent contredire ce scénario).

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