Sommes nous a la surface tridimensionnelle d’un Univers en 4D?

[aGoodKid]

Bonjour à tous!
Je suis nouveau sur le forum et j’ai eu l’idée de partager mon questionnement sur la nature de l’Univers.
Alors tout ce que je vais dire n’a rien de mathematique et est uniquement basé sur mes conaissances (très approximatives) sur le sujet.
Je vous invite vivement à aller regarder cette video sur une representation tres bien expliquée de ce que pourrait representer une «*figure*» (hypersphere) à quatre referentiels. Je pense qu’il est tres important de savoir ce que represente une hypersphere d’un point de vue objectif à notre dimension afin de comprendre mon raisonnement.
Tout ce que je vais dire ne va relever que d’une logique purement subjective.
https://youtu.be/dy_MUfBuq2I

Un theorie suggere que si l’on avançait tout droit et indéfiniment dans une direction dans l’Univers, nous retournerions au meme endroit à un moment donné ; comme sur Terre : il est impossible d’atteindre le bout de la terre car c’est une sphere sans bord ( comme l’Univers).
Alors voila mon hypothèse : Ne serions nous pas à la surface tridimensionnelle d’une Hypersphere en 4D?
L’expansion de l’Univers pourrait tres bien s’expliquer par une expansion de cette surface!
Cependant il ne faut surtout pas s’imaginer l’Univers comme une sphere, oubliez votre perception naturel de l’espace.
Bien entendu ma logique me pousse à croire que notre Univers pourrait etre la surface d’un autre Univers à 5 axes!
Et nous voila dans la theorie des Multivers.
Autre chose : on sait que la gravité est etrangement faible dans notre univers cela pourrait s’expliquer par son interaction à travers «*l’interieur*» de l’hypersphere?
Je maintiens que je ne partage mon avis et que je ne le defends pas mais j’aimerais avoir quelques opinions de personnes bien plus renseignées que moi.
Salut!
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[invite54165721]

nous serions donc dans un unuvers avec des boucles temporelles? en allant "tout droit" on finirait par revenir au point de départ dans l'espace temps?

je n'ai pas encore regardé la vidéo

[Amanuensis]

Bonjour à tous!

Bonjour, et bienvenue sur le forum.

Je n'ai pas vu, ni ne regarderai la vidéo.

Ce que le message #1 décrit semble parler de la topologie d'ensemble de l'Univers.

Dans l'approche standard de la cosmologie est décrit un Univers en trois dimensions qui est homogène et isotrope, partout pareil. C'est compatible avec trois cas de topologie d'ensemble: un univers plat, euclidien (qui respecte la géométrie usuelle, la géométrie euclidienne dans l'espace), un univers sphérique, ou un univers hyperbolique.

Dans le deuxième cas, la géométrie est sphérique au sens où il respecte la géométrie sphérique en trois dimensions, comme, avec une dimension en plus, la géométrie sur une sphère comme (approx.) la surface de la Terre. (Et, oui, dans un tel cas, l'Univers serait «fini», au sens où on ne pourrait pas s'éloigner à l'infini d'un point, tout comme il n'est pas possible de s'éloigner indéfiniment de Rome en restant sur Terre.)

Mais on peut parler de géométrie sphérique d'un espace à trois dimensions sans l'imaginer plongé dans un espace à quatre dimensions. On dispose de mathématiques adaptées à cela.

En cosmologie on ne suppose pas qu'il y ait un tel espace 4D, cela ne répond à aucun besoin, à aucune observation. On applique les maths valables aussi bien dans les cas plat, sphérique et hyperbolique, pour s'occuper de ce qui se passe dans l'Univers 3D, sans jamais invoquer un espace plus grand.

[aGoodKid]

Bonsoir,
Merci pour votre explication mais dans vos 3 cas de topologie d’ensemble, je pensais plus à un Univers plat, euclidien dans le sens où notre Univers en 3D n’est qu’une surface dans un espace 4D (nous ne sommes pas capable de percevoir un espace en 4D mais on peut le representer geometriquement, c’est pour ca que j´insiste pour faire comprendre ce qu’est une hypersphère, au meme titre qu’un cercle est géométriquement different d’une sphere.
Notre Univers est hors de ce champ en 4D mais il contribue à son existence..

Est que vous avez entendu les recentes theories stipulant que l’univers est issu d’une collision branaire? (cosmologie cordiste et plus précisément la cosmologie dite branaire). Elle suppose que la gravité se propage dans d´autres dimensions toujours appuyé par la fameuse theorie des cordes.
Elle suppose également que notre Univers est relié (directement ou inderectement) avec un «*hyper Univers*» nommé Bulk.
Je vous mets un article très intéressant sur le sujet : https://trustmyscience.com/l-univers...sion-branaire/

Bon, je sais que je suis tetu mais j’ai peur qu’on ne comprenne pas mon raisonnement correctement, voila dites moi franchement si ce que je dis est absurde haha, je suis la pour apprendre de toutes facons!
Bonne soirée

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amanuensis]

Je pense avoir compris le raisonnement (il n'est pas original), je répète ma réponse: «En cosmologie on ne suppose pas qu'il y ait un tel espace 4D, cela ne répond à aucun besoin, à aucune observation.»

[En fait il n'est même pas évident que soit acceptable que l'Espace-Temps soit contraint à être plongeable dans une variété d'une dimension de plus.]

On peut toujours spéculer, c'est gratuit.

[pm42]

Est que vous avez entendu les recentes theories stipulant que l’univers est issu d’une collision branaire?

Oui, ce n'est pas vraiment récent et même si c'est testable, cela reste massivement spéculatif.

Elle suppose également que notre Univers est relié (directement ou inderectement) avec un «*hyper Univers*» nommé Bulk.

Et ce n'est pas un Univers 4D.
Donc le rapport avec le fil semble ténu...

mais j’ai peur qu’on ne comprenne pas mon raisonnement correctement

Tu ne devrais pas t'inquiéter pour ça, plus dans l'autre sens.

voila dites moi franchement si ce que je dis est absurde

Cela t'a été dit mais tu as choisi d'ignorer la réponse, de repartir en boucle et aussi de parler d'autre chose.

Pour apprendre, je suggère de ne pas faire ce genre de choses.

[mach3]

Question parallèle : toute hypersurface courbe de dimension n est-elle plongeable en n+1?

J'avais essayé de décortiquer une 3-sphere il y a quelques temps, et j'en ai sorti des morceaux 2D que je n'arrivais pas à représenter comme plongés en 3D. Du coup je me suis posé la question, soit il y a une manip à faire pour "aplatir" ces morceaux et les visualiser en 3D, soit il est impossible de les plonger en 3D et il faut impérativement la 4D pour faire le plongement de ces morceaux. Qu'en est-il?

m@ch3

[Amanuensis]

Je n'ai pas voulu aller trop dans ce genre de considération, car cela me semble inadapté au message #1.

J'interviens quand même en ce que je considère un aparté.

[aparté]

Question parallèle : toute hypersurface courbe de dimension n est-elle plongeable en n+1?

Faut préciser la question pour être en relation avec le sujet. Quelque chose comme «toute variété de dimension n muni d'une forme métrique de signature (1, n-1) est-elle plongeable isométriquement dans une variété minkowskienne de dimension n+1?».

Sinon dans l'état il me semble qu'il y a des obstructions au plongement d'une variété différentielle (ou topologique seulement, même?) dans une autre, et que cela avait été discuté dans le temps. Faut voir la différence entre immersion et plongement, etc.

J'avais essayé de décortiquer une 3-sphere il y a quelques temps, et j'en ai sorti des morceaux 2D que je n'arrivais pas à représenter comme plongés en 3D. Du coup je me suis posé la question, soit il y a une manip à faire pour "aplatir" ces morceaux et les visualiser en 3D, soit il est impossible de les plonger en 3D et il faut impérativement la 4D pour faire le plongement de ces morceaux. Qu'en est-il?

Je ne comprends pas. Le cas de la variété Sn munie de la métrique homogène isotrope est bien connu comme plongeable isométriquement dans la variété euclidienne R^{n+1}.

[Amanuensis]

PS: la possibilité de plonger isométriquement S3 (avec métrique homogène isotrope) dans E4 est bien à la base de l'idée qu'on peut dans le cas d'une solution FLRW avec courbure positive (1) plonger l'espace-temps dans un une variété minkoswkienne de dimension 5, et spéculer sur la signification d'un tel hyperespace-temps. Le problème est l'Espace-Temps dans lequel nous vivons n'est pas une solution FLRW.

(1) Les solutions FLRW sont basées sur l'idée d'un espace 3D homogène isotrope incluant une métrique homogène isotrope.

[mach3]

Je n'ai pas voulu aller trop dans ce genre de considération, car cela me semble inadapté au message #1.

J'interviens quand même en ce que je considère un aparté.

On en reparlera plus tard et sur un autre fil. Mais l'idée que j'avais en tête c'est que l'espace-temps réel nécessite peut-être bien plus que 5 dimensions pour procéder à un plongement. L'espace-temps de FLRW, dans le cas sphérique peut être plongé en 5D de ce que je comprends, mais est-ce le cas en hyperbolique, et est-ce le cas en toute généralité? Si ce n'est pas le cas, ça coupe l'herbe sous le pied à tout raisonnement du genre du premier message, pensant qu'on peut tout "résoudre" en considérant l'espace 3D (ou espace-temps 3+1) comme un truc courbe dans un espace 4D (ou espace-temps 4+1).

m@ch3

[Amanuensis]

Il me semble qu'il y a un théorème bornant à deux fois le nombre de dimensions (soit donc 8D pour l'espace-temps), mais à rechercher les conditions d'application.

mais est-ce le cas en hyperbolique,

Je suis quasiment sûr que non.

[Mailou75]

Salut,

«En cosmologie on ne suppose pas qu'il y ait un tel espace 4D, cela ne répond à aucun besoin, à aucune observation.».

Par analogie avec une cosmologie en 3D+t, ne pourrait on pas décrire la relativité restreinte, en termes de gamma et de Doppler, en 3D+t ? Trouver un ensemble de relations justes sans changer d’observateur ni jamais se soucier qu’il puisse exister un espace temps 4D ?

Ex: la durée de vie des particules tombant sur Terre est augmentée parce que leur temps passe plus lentement (et non pas parce qu’il passe normalement dans le repere de la particule). Ce n’est pas faux car ça decrit correctement le phénomène (mais c’est incomplet)

Merci

Mailou

[shub22]

Que pensez-vous alors de l'hypothèse d'une cinquième dimension remplie de trous de ver dans la théorie ER=EPR de Susskind ?
En dehors du fait qu'elle expliquerait la méca Q par la Relativité (ce qui serait certainement appréciable!) est-ce que c'est une hypothèse compatible avec les modèles et théories généralement admises par ailleurs ?

[invite54165721]

dans cette émission sur france culture on présente l'idée ER = EPR (cliquer en haut a gauche pour l'écoute)
il y est bien dit que l'on est simplement a un stade de l'intuition chez susskind et maldacena. il n'y a pas de formulation mathématique précise.
alors en avoir une idée précise sur ce forum!

[Amanuensis]

On s'éloigne de plus en plus du sujet posé par AGoodKid.

[aGoodKid]

D’une certaine manière vous avez repondu à ma question, et c’est le plus important!
Vu la complexité du sujet je pense que s’ecarter du sujet principal (qui est «*clos*») est inevitable
Apres, je n’ai aucune contrainte à aborder des sujets similaires, au contraire, cela m’ouvre aux autres points de vue, mais si ca ne repond pas aux regles du forum alors il est mieux d’ouvrir de nouveaux sujets et y inclure les liens sur ce fil.
Bonne journée!

PS : ET si on ne se basait pas sur le modele de cosmologie standard qui implique seulement que l’Univers observable est homogene et isotrope? qu’en est-il de la structure à plus grande echelle?

[Amanuensis]

PS : ET si on ne se basait pas sur le modele de cosmologie standard qui implique seulement que l’Univers observable est homogene et isotrope? qu’en est-il de la structure à plus grande echelle?

Pas mal de réponses par Gilgamesh sur ce point. Chercher les discussions où il l'aborde.