Expansion ou divergence de l'Univers ? en 3D ou dans un tesseract ?

[soliris]

Bonjour,

Si l'univers s'étend comme une onde de choc circulaire à partir d'un centre, il est difficile de dire si sa topologie est en 3 ou 4 D. Par contre, s'il s'étend dans toutes les directions par galaxie ou amas de galaxies, peut-être que ses 3 dimensions cherchent à occuper ou visiter toute la 4D.



Ci-dessus un tesseract; il en existe de curieux modèles bien plus simples.

Mais ce n'est pas tout; s'il est vrai que "plus les galaxies sont éloignées de nous, plus elles accélèrent leur éloignement", alors il peut s'agir d'un modèle d'expansion par divergence, plutôt que par simple accélération.
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[mach3]

Si l'univers s'étend comme une onde de choc circulaire à partir d'un centre

Pas le cas.

Par contre, s'il s'étend dans toutes les directions par galaxie ou amas de galaxies, peut-être que ses 3 dimensions cherchent à occuper ou visiter toute la 4D.

Aucun sens.

Mais ce n'est pas tout; s'il est vrai que "plus les galaxies sont éloignées de nous, plus elles accélèrent leur éloignement", alors il peut s'agir d'un modèle d'expansion par divergence, plutôt que par simple accélération.

L'expansion n'est pas un mouvement propre, on a beau "voir" les galaxies s'éloigner avec une vitesse de plus en plus grande, ni nous ni elles ne ressentent l'accélération propre correspondante.

Si je suis en voiture et que je vois une autre voiture s'éloigner de moi toujours plus vite, il y a plusieurs cas de figures, dont les extrêmes sont : ma voiture et à l'arrêt et c'est l'autre qui accélère et son conducteur est pressé contre son siège, ou alors je suis en train d'accélérer avec ma voiture et l'autre voiture est à l'arrêt et je suis pressé contre mon siège. Dans tous les cas de figures imaginable pour deux voitures à la surface de la Terre, si l'une des deux voitures s'éloigne de l'autre de plus en plus vite, l'un des deux conducteurs, voire les deux, expérimente une accélération propre.

Ce n'est pas le cas pour deux galaxies éloignées par l'expansion, il n'y a pas d'accélération propre.

Un autre cas similaire moins bizarre (mais avec le même fondement, c'est-à-dire la relativité générale), est le cas de deux personnes en chute libre (frottements négligés), initialement immobiles l'une par rapport à l'autre et situées l'une au-dessus de l'autre : elles vont s'éloigner de plus en plus vite sans qu'aucune des deux ne ressente d'accélération propre. Notons que dans ce cas il y a "expansion" dans le sens radial, mais contraction dans le sens orthoradial (deux chuteurs partant en même temps de la même altitude mais situé à une certaine distance l'un de l'autre ne vont cesser de se rapprocher). Ce n'est pas la même géométrie de l'espace-temps que pour l'univers en expansion.

m@ch3

[Deedee81]

Salut,

EDIT croisement complémentaire, le message de mach3 est très différent du miens et est à lire avant mes explications, le croisement tombe bien

Si l'univers s'étend comme une onde de choc circulaire à partir d'un centre

Il n'y a pas de centre.

L'espace-temps global est à 4D. Une "feuille" de simultanéité, spatiale, est à 3D et est en expansion paramétré par le temps cosmologique.

Sa topologie reste inconnue. Mais à 4D, cela ne peut pas être un tesseract. Il est (pour ce qu'on en sait actuellement) infini dans le temps (et avec ou non un début, ça on ne sait pas).

Pour une "feuille" 3D, soit il est grosso modo euclidien (sa courbure moyenne est nulle à la précision des mesures près) et infini, soit il a une topologie non triviale (par exemple, le dodécaèdre chers à Jean-Pierre Luminet), si c'est le cas sa dimension caractéristique est supérieure à l'univers observable (sinon, ça se verrait dans le rayonnement fossile par des corrélations à grand angle). Donc le problème n'est pas encore tranché.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Espace..._Poincar%C3%A9
https://www.futura-sciences.com/scie...iffonne-14540/
https://www.babelio.com/livres/Lumin...chiffonne/4262

A lire aussi, le classement des possibilités (mais en anglais) :

https://arxiv.org/abs/gr-qc/0108043 Topology and the Cosmic Microwave Background, Janna Levin

[soliris]

Un autre cas similaire moins bizarre (mais avec le même fondement, c'est-à-dire la relativité générale), est le cas de deux personnes en chute libre (frottements négligés), initialement immobiles l'une par rapport à l'autre et situées l'une au-dessus de l'autre : elles vont s'éloigner de plus en plus vite sans qu'aucune des deux ne ressente d'accélération propre. Notons que dans ce cas il y a "expansion" dans le sens radial, mais contraction dans le sens orthoradial (deux chuteurs partant en même temps de la même altitude mais situé à une certaine distance l'un de l'autre ne vont cesser de se rapprocher). Ce n'est pas la même géométrie de l'espace-temps que pour l'univers en expansion.

m@ch3

J'admire toute explication d'un modèle, qui en utilise un autre. Le résultat est indiscutable.

[A voir en vidéo sur Futura]

[soliris]

A lire aussi, le classement des possibilités (mais en anglais) :

https://arxiv.org/abs/gr-qc/0108043 Topology and the Cosmic Microwave Background, Janna Levin

Merci pour ces explications et les liens donnés; je suis intéressé par ce que dit Janna Levin. J'ignore ce que vous voulez dire par :

La topologie de l'espace-temps reste inconnue. Mais à 4D, cela ne peut pas être un tesseract. Il est (pour ce qu'on en sait actuellement) infini dans le temps (et avec ou non un début, ça on ne sait pas).

??