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La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?



  1. #1
    kendjar

    La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?


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    Bonjour, je sais que dans l'infiniment petit on utilise essentiellement la mécanique quantique, puis a l'échelle macroscopique on décrit l'univers avec la relativité générale.

    Est il possible qu'a une échelle très grande (bien plus grande que les amas de galaxie) on se rende compte un jour que notre théorie de la relativité générale ne s'applique plus (ou devienne inexacte) ?
    ou bien a-t'on déjà la certitude que la RG reste valable quel que soit l'échelle macroscopique qu'on considère ?

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  3. #2
    Gilgamesh

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Citation Envoyé par kendjar Voir le message
    Bonjour, je sais que dans l'infiniment petit on utilise essentiellement la mécanique quantique, puis a l'échelle macroscopique on décrit l'univers avec la relativité générale.

    Est il possible qu'a une échelle très grande (bien plus grande que les amas de galaxie) on se rende compte un jour que notre théorie de la relativité générale ne s'applique plus (ou devienne inexacte) ?
    ou bien a-t'on déjà la certitude que la RG reste valable quel que soit l'échelle macroscopique qu'on considère ?
    Non, on n'a pas de certitude et de fait il existe des théories de gravité modifiée à grande échelle, notamment MOND. Mais c'est moins l'échelle qui joue que l'accélération. Aux accélérations très faible (~ 10-11 m/s2) il faudrait ajouter un terme, un champ scalaire (=> 5e force). En l'état cette théorie a été proposée pour résoudre le problème de la matière noire, notamment au niveau de la courbe de rotation des galaxie, mais elle ne possède pas de justification théorique en tant que telle et ne résout par la nécessite de disposer de matière noire à l'échelle des amas.

    Plus d'explication ici : http://lapth.cnrs.fr/pg-nomin/taille...oire4_mond.php

    En plus de MOND on peut citer la théorie de gravité émergente de Verlinde, qui est très innovante au plan des fondement théorique (la gravité comme phénomène émergent par maximisation de l'entropie) mais encore très peu élaborée.

    Pour l'instant la théorie générale de la relativité reste vraiment la référence, notamment parce qu'elle est très élégante au plan formelle et qu'elle a passé de nombreux tests de précision sans aucune modification.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 24/10/2019 à 22h35.
    Parcours Etranges

  4. #3
    Andrei2010

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    D’après ce que j’ai pu constater, la robustesse de la RG dispense les chercheurs de remises en cause improbables. La combat quotidien des astrophysiciens consiste plutôt à affiner les observations et à trouver des réponses qui ne contredisent pas les évidences.

    Comme exemple, je citerai une théorie récente proposant des «*gisements*» d’antimatière à propriétés répulsives dans les vides entre les amas de galaxies, qui expliqueraient et l’expansion, et certains sursauts gamma.

  5. #4
    Garion

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Citation Envoyé par Andrei2010 Voir le message
    D’après ce que j’ai pu constater, la robustesse de la RG dispense les chercheurs de remises en cause improbables. La combat quotidien des astrophysiciens consiste plutôt à affiner les observations et à trouver des réponses qui ne contredisent pas les évidences.
    Quelle drôle d'idée. N'importe quel chercheur seraient content de trouver des observations qui ne répondent pas aux théories actuelles. Car justement, c'est grâce à ce genre d'observation (une fois solidement vérifiées) qu'on pourrait élaborer de nouvelles théories ou de nouveaux modèles.
    C'est ce qui c'est passé quand on découvert que l'expansion ne suivait pas directement ce que prédisait la relativité dans les années 90. On a appelé ça de l'énergie de noire, et depuis on cherche ce qu'elle pourrait être et la manière dont elle se comporte.
    Idem pour la matière noire.
    Mais évidemment, avant de remettre en cause un modèle établi, il faut avoir de solides preuves bien vérifiées.
    Dernière modification par Garion ; 25/10/2019 à 19h09.

  6. #5
    extrazlove

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Citation Envoyé par kendjar Voir le message
    Bonjour, je sais que dans l'infiniment petit on utilise essentiellement la mécanique quantique, puis a l'échelle macroscopique on décrit l'univers avec la relativité générale.

    Est il possible qu'a une échelle très grande (bien plus grande que les amas de galaxie) on se rende compte un jour que notre théorie de la relativité générale ne s'applique plus (ou devienne inexacte) ?
    ou bien a-t'on déjà la certitude que la RG reste valable quel que soit l'échelle macroscopique qu'on considère ?
    La relativité générale n'explique pas le mouvement des étoiles ni l'expansion de l'univers c'est pour ca les physiciens ajoute une nouvelle masse et energie noire pour que la relativité marche encore.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Deedee81

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Salut,

    Citation Envoyé par extrazlove Voir le message
    La relativité générale n'explique pas le mouvement des étoiles ni l'expansion de l'univers
    Mais que c'est mal dit !!!!!

    La relativité générale explique très bien le mouvement des corps célestes et l'expansion de l'univers. L'expansion fut même un des grands succès de la relativité générale (prédiction ratée par Einstein, ce qu'il a amèrement regretté, c'est Lemaître qui lui a montré et on parle de solution de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker car ils sont quatre à l'avoir trouvé (!) )

    Il y a simplement des choses qu'on ne connait pas dans l'univers. Alors qu'il y a des composantes de matière encore inconnue c'est normal, tout comme on ignore la valeur de la constante cosmologique.

    Il faut être sacrément prétentieux pour croire qu'on connait tout le contenu de l'univers et en conclure que les effets constatés sont dû à une relativité générale modifiée. Attention, ça ne veut pas dire pour ça qu'elle est la "vérité", bien sûr qu'elle a un certain domaine de validité. Mais les motivations pour chercher ça sont ailleurs (par exemple dans la recherche d'une gravité quantique (*)).

    (*) Même là il y a des effets possibles. Par exemple, un univers en expansion entraîne l'émission d'un rayonnement de type Hawking. C'est tellement faible que c'est absolument indétectable. Toutefois cela entraîne forcément un effet en retour sur l'espace-temps (diminution de la courbure par conservation de l'énergie). Effet en retour tout aussi faible mais le cumul sur des dizaines de milliards d'année-lumière pourrait entraîner un effet mesurable sur l'expansion. C'est spéculé, mais why not ?
    Dernière modification par Deedee81 ; 27/10/2019 à 13h15.
    Keep it simple stupid

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  10. #7
    extrazlove

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Je veux dire qu a l'échelle terre lune la relativité explique bien se mouvement.

    Et a l'échelle étoile étoile faut ajouter la présence d'une matière noire invisible pour expliquer ce mouvement.

    Et puis a l'échelle de mouvements des galaxies faut aussi ajouter une énergie noir pour expliquer ce mouvement.

    Donc la relativité générale ne marche pas a l'échelle grand que en ajoutant a chaque fois une masse et une energie noire invisible supplémentaire pour expliquer le mouvement des astres dans le ciel.

    Et même au niveau du système solaire il y a un manque d'énergie et masse et en supposent l'existence d'un objet massif pour expliquer le mouvement de certain objet dans notre système solaire.

  11. #8
    ThM55

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Bonsoir. J'ajouterais ceci: la relativité générale est une hypothèse qui est soumise aux tests de réfutation comme toute théorie scientifique. Elle prédit jusqu'à présent avec succès un certain nombre de résultats qui s'avèrent vérifiés de manière excellente. Sans vouloir être exhaustif, on peut citer, par ordre plus ou moins croissant des énergies mises en oeuvres: les corrections fines au mouvement des planètes (Mercure, Vénus), la courbure des rayons lumineux par le soleil et les lentilles gravitationnelles, le décalage spectral, l'effet Shapiro, l'effet gravito-magnétique, le ralentissement du mouvement de deux quasars par émission d'ondes gravitationnelles (prédit avec une remarquable précision, il auraient dû donner le Nobel à Thibaut Damour à mon avis), les ondes gravitationnelles émises par des collisions de trous noirs détectées directement...

    En ce qui concerne la cosmologie, elle ne constitue pas à mon avis un test de la relativité générale au même sens que pour les effets que j'ai cités plus haut. En effet, la cosmologie est un modèle de l'univers entier ou du moins de sa partie que nous pouvons observer, ainsi que de son historique. Or un tel modèle est la combinaison de la relativité générale et du choix d'une de des innombrables solutions possibles, qui sont déterminées par les conditions initiales. Donc si l'observation réfute une prédiction, elle réfute la combinaison de ce choix et de la théorie, pas la théorie en elle-même et on ne peut savoir sans des recoupements ce qu'il faut modifier. On ne peut pas aisément séparer les deux car on n'a qu'un seul univers sous la main, si je puis dire. La relativité générale nous dit cependant certaines choses, par exemple que, sous certaines hypothèses de symétries du modèle, l'univers est non statique. Einstein avait construit un modèle statique mais il avait dû introduire la constante cosmologique pour cela.

    L'histoire est curieuse: Eddington et surtout Lemaître avaient montré que l'univers d'Einstein était instable et devait finir soit en contraction soit en expansion. Einstein s'est alors empressé de reconnaître son erreur et de renier son modèle et sa constante. En tenant compte des connaissances d'astrophysique stellaire de l'époque, Lemaître avait conclu à une expansion à partir d'un état statique instable. On l'a totalement oublié, mais Lemaître tenait à la constante cosmologique et avait même argumenté en sa faveur en présence d'Einstein et contre son avis. Sa raison est que la constante cosmologique est en quelque sorte "naturelle" dans les équations d'Einstein: le tenseur le plus général compatible avec le second membre, c'est-à-dire à divergence covariante nulle, n'est pas le tenseur d'Einstein, mais il a en plus un terme proportionnel à , la constante de proportionnalité étant la constante cosmologique. Lemaître préférait un modèle cosmologique avec une accélération due à la constant cosmologique et on l'a totalement oublié. Les physiciens actuels préfèrent ne plus parler de la constante cosmologique car il s'agirait d'une nouvelle constante fondamentale et c'est un peu contraire à la culture commune dans un contexte où on essaie plutôt d'unifier les théories physiques en réduisant le nombre de constantes naturelles. On parle alors d'énergie sombre, mais c'est à mon avis une circonstance culturelle particulière. Si Lemaître revenait à la vie il ne serait pas trop étonné par l'accélération de l'expansion: il l'avait prédite!

    Reste le problème de la matière noire. Cela reste une énigme à l'heure actuelle mais on est un peu dans la même situation que pour la cosmologie, quoique pas au même degré puisqu'on a de nombreux exemples de galaxies à observer et il y a des moyens de séparer les problèmes. On ne peut donner qu'une réponse de Normand: il est possible que la RG doive être modifiée dans certains régimes, mais il est aussi possible que ce ne soit pas nécessaire.

  12. #9
    Deedee81

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Salut,

    Citation Envoyé par extrazlove Voir le message
    Donc la relativité générale ne marche pas [....]
    Donc tu n'as pas compris. Tu devrais relire les commentaires.

    ThM55, merci pour ces explications.

    Notons que cela me rappelle le cas de Mercure et d'Uranus.

    On avait constaté que la trajectoire d'Uranus était anormale : on avait donc supposé la présence d'une autre planète, Neptune, gagné.
    On avait constaté que la trajectoire de Mercure était anormale : on avait donc supposé la présence d'une autre planète, Vulcain, raté. Cette fois c'est la théorie qu'il fallait changer.

    La morale de cette histoire est qu'on ne peut pas savoir.... sans avoir vérifié.
    Pour la matière noire, nombre d'hypothèses ont été imaginées. Presque toutes ont été invalidées ou ne pourraient contribuer que pour une partie seulement (c'est le cas de la gravité modifiée).
    Il semblerait donc que l'hypothèse d'un "ajout" semble correct (wimps, trous noirs de masse intermédiaire).
    Mais il est encore trop tôt pour trancher.
    Pour l'énergie noire, idem, pleins d'hypothèses mais là on n'a pas encore pu trancher. On en est loin.

    La morale de cette morale est qu'on ignore si la relativité générale sera à amender. C'est une possibilité (et j'ai parlé d'une manière de faire ci-dessus, mais c'est trèèèès loin d'être la seule). Mais pas une preuve.

    Affirmer que la relativité générale doit être valide et que donc matière/énergie noire sont des ajouts réels : c'est une sottise.
    Affirmer que la relativité générale doit être invalide est un raisonnement très prématuré : c'est une sottise.

    Il faut raison garder et laisser le temps aux astrophysiciens de collecter les données nécessaires.

    Pour les mêmes raisons, et étant donné la politique éditoriale de Futura, si l'on fait un affirmation sur la validité ou l'invalidité de la relativité générale, alors on entre dans le domaine des affirmations qui sont contraire à l'état des connaissances. On entre dans le domaine de la théorie personnelle..... ou alors il faut sourcer (et pas avec vidéos, mais avec de vraies références scientifiques).
    Si on n'a pas de telles références : on la ferme.

    Extrazlove te voilà prévenu.
    Keep it simple stupid

  13. #10
    extrazlove

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Voila une étude qui viens de sortir qui ne valide pas l'observation a grande echelle d'une expansion plus rapide que prévu.

    La il faut encore ajouter de la masse ou l'énergie pour que la relativité marche encore ou avoir une nouvelle physique qui explique l'observation.
    https://trustmyscience.com/nouvelle-...ide-que-prevu/

  14. #11
    Andrei2010

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Citation Envoyé par Garion Voir le message
    Quelle drôle d'idée. N'importe quel chercheur seraient content de trouver des observations qui ne répondent pas aux théories actuelles. Car justement, c'est grâce à ce genre d'observation (une fois solidement vérifiées) qu'on pourrait élaborer de nouvelles théories ou de nouveaux modèles.
    Comme quoi, bien comprendre les interventions des uns et des autres (surtout quand elles sont un peu floues) permet d'économiser son clavier
    Je ferai désormais des efforts sur la clarté de mes interventions, car ce n'est pas la première fois qu'on les surinterprète

    Je voulais dire qu'aucun chercheur ne remet en cause ce qui est rigoureusement observé et prouvé : même la théorie MOND ne remet pas en cause l'effet de la gravitation à "petite" échelle mais à très grande échelle (sur des distances correspondant, en gros, à l'écart entre le centre et la périphérie des galaxies).

    Et la théorie proposant une explication de l'expansion par la présence d'antimatière dans les espaces entre les amas galactiques, ne remet pas en cause les lois de la gravitation, ou les relativités, ou la physique des particules.

    Et lorsqu'il a été évident (ou plutôt prouvé) que l'expansion accélère au lieu de rester constante, cela n'a pas remis en cause toute ou la majeure partie de l'astrophysique : on a cherché à comprendre pourquoi elle accélère sans renier ce qui est gravé dans le marbre par l'observation et les calculs.

    Pour conclure, à ma connaissance (forcément limitée) aucune observation récente ne remet en cause radicalement un modèle. Extrazlove nous cite un article faisant état d'une accélération supérieure de 9% à ce qui était observé et communément admis. Cela voudrait dire peut-être qu'il nous reste à découvrir un pan de la physique ignoré jusqu'à aujourd'hui, ou peut-être une particule relativiste ( on va appeler ça "le chaînon manquant entre le neutrino et le photon ), ou peut-être autre chose encore ; mais toute la physique et/ou l'astrophysique ne tombent pas toutes entières à l'eau pour autant.
    Dernière modification par Andrei2010 ; 28/10/2019 à 21h40.

  15. #12
    ThM55

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    J'ai écrit une bêtise, je voulais parler de pulsars en orbite, pas deux quasars, évidemment. Et d'ailleurs dans le cas de PSR 1913+16 il n'y a qu'un seul pulsar avéré, l'autre étoile n'est peut-être pas un pulsar ou en tout cas son faisceau ne croise pas le système solaire.

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  17. #13
    ThM55

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Mais au fond nous perdons notre temps à discuter de ce sujet car la question initiale était très simple:

    Est-il possible que(...) ou bien a-t'on déjà la certitude que la RG reste valable quel que soit l'échelle macroscopique qu'on considère ?
    Il est évident que la réponse à cette partie de la question est NON; on n'a aucune certitude en physique théorique. On sait bien que toute théorie a une validité limitée et doit être remplacée par une autre quand on quitte son domaine de validité. Il est donc possible que la RG cesse dêtre valide pour de grandes échelles. Comment pourrait on avoir la certitude du contraire? Ce serait complètement absurde.

  18. #14
    Mailou75

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Le supposer est déjà une connerie non ? Faute de grive on mange du merle... (ce genre de message ne tiendra pas une journée)
    Trollus vulgaris

  19. #15
    Deedee81

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Salut,

    Ca par contre, c'est intéressant car il y a carrément une contradiction dans les résultats. C'est toujours là qu'on trouve les choses plus intéressantes (*)
    Affaire à suivre.

    (*) Enfin pas toujours : la vitesse des neutrinos, la taille du proton, c'était des problèmes de mesure pffffffffff. Quant est-ce qu'on va ENFIN avoir une expérience qui va au-delà du Modèle Standard de la physique des particules ????
    Dernière modification par Deedee81 ; 29/10/2019 à 06h38.
    Keep it simple stupid

  20. #16
    yves95210

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Bonjour,

    Avant d'imaginer la RG pourrait être inexacte aux très grandes échelles, il faudrait d'abord se demander si elle est appliquée correctement.

    Depuis près d'un siècle, les modèles cosmologiques s'appuient sur l'hypothèse que l'univers est suffisamment homogène pour que, en bonne approximation, on peut se contenter de résoudre l'équation d'Einstein pour une densité d'énergie partout égale à sa densité moyenne. Cela permet ainsi de déduire des équations locales de la RG des équations moyennes à grande échelle (celles de Friedmann). C'est la base du modèle ΛCDM, qui fait consensus aujourd'hui.

    Mais en procédant ainsi, on effectue deux opérations qui , à cause de la non-linéarité des équations de la RG, ne commutent pas : la première consistant à prendre la moyenne des grandeurs locales considérées (densité d'énergie, courbure spatiale), la seconde à résoudre le système d'équations de la RG avec comme paramètres ces valeurs moyennes.
    Rigoureusement, sans l'hypothèse simplificatrice sur laquelle s'appuie la solution de Friedmann-Lemaître, il faut inverser l'ordre des deux opérations, en commençant par établir les équations locales reliant ces grandeurs, puis en calculant des équations moyennes sur un domaine spatial comobile (une partie de l'hypersurface 3D à temps cosmique constant de l'espace-temps 4D). On aboutit alors à des équations analogues à celles de Friedmann, mais dans lesquelles apparaît un terme supplémentaire, dit de "backreaction" (cf. https://arxiv.org/abs/gr-qc/9906015).
    Ce terme peut prendre des valeurs (positives ou négatives) d'autant plus grandes que la non-homogénéité du domaine considéré est importante, puisqu'il dépend (avec un signe +) de la variance du taux d'expansion local (trace du tenseur d'expansion), et (avec un signe -) de la moyenne du taux de cisaillement local (calculé à partir des composantes du tenseur de cisaillement, ou autrement dit des composantes non diagonales du tenseur d'expansion).

    Il est donc fort possible que dans l'univers "récent" (à partir du début de la formation des grandes structures), le rôle de la backreaction soit loin d'être négligeable. Elle pourrait expliquer les écarts significatifs constatés entre les mesures de H0 faites dans l'univers récent et la valeur de H0 calculée à partir des observations du CMB à l'aide du modèle ΛCDM, voire même conduire à un modèle avec constante cosmologique nulle (Λ=0 dans l'équation d'Einstein), la backreaction pouvant simuler un Λ>0, mais variable.
    Mais, à partir des équations moyennes à grande échelle dépendant de la moyenne de la courbure spatiale locale et du terme de backreaction (et donc du tenseur d'expansion local), il est bien sûr beaucoup plus compliqué d'établir un modèle décrivant l'évolution de l'univers observable depuis l'époque du CMB. Aujourd'hui il n'y a que des tentatives s'apparentant plus à des "toy-models", puisqu'on ne dispose pas d'observations suffisamment fines pour permettre d'évaluer la backreaction, ni pour estimer la courbure moyenne des hypersurfaces spatiales à t constant dans l'univers récent, qui dans ce cas pourrait bien ne pas être nulle (on en aura peut-être le cœur net dans quelques années entre autres grâce aux observations d'Euclid).

  21. #17
    extrazlove

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Salut,



    Ca par contre, c'est intéressant car il y a carrément une contradiction dans les résultats. C'est toujours là qu'on trouve les choses plus intéressantes (*)
    Affaire à suivre.

    (*) Enfin pas toujours : la vitesse des neutrinos, la taille du proton, c'était des problèmes de mesure pffffffffff. Quant est-ce qu'on va ENFIN avoir une expérience qui va au-delà du Modèle Standard de la physique des particules ????
    avec 9% de plus dans l’expansion de l'univers l’énergie manquante serais plus grande que l’énergie de la matière ordinaire dans l'univers non?

  22. #18
    yves95210

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Citation Envoyé par yves95210 Voir le message
    Avant d'imaginer la RG pourrait être inexacte aux très grandes échelles, il faudrait d'abord se demander si elle est appliquée correctement.
    En complément de mon message précédent, voici le point de vue d'une physicienne théoricienne (qui a publié des travaux dans le domaine de la RG):
    The issue is this. General relativity relates the curvature of space and time to the sources of matter and energy. Put in a distribution of matter and energy at any one moment of time, and the equations tell you what space and time do in response, and how the matter must move according to this response.
    But general relativity is a non-linear theory. This means, loosely speaking, that gravity gravitates. More concretely, it means that if you have two solutions to the equations and you take their sum, this sum will not also be a solution.
    Now, what we do when we want to explain what a galaxy does, or a galaxy cluster, or even the whole universe, is not to plug the matter and energy of every single planet and star into the equations. This would be computationally unfeasible. Instead, we use an average of matter and energy, and use that as the source for gravity.
    Needless to say, taking an average on one side of the equation requires that you also take an average on the other side. But since the gravitational part is non-linear, this will not give you the same equations that we use for the solar system: The average of a function of a variable is not the same as the function of the average of the variable. We know it’s not. But whenever we use general relativity on large scales, we assume that this is the case.
    So, we know that strictly speaking the equations we use are wrong. The big question is, then, just how wrong are they?
    Elle cite la publication "Does the growth of structure affect our dynamical models of the universe? The averaging, backreaction and fitting problems in cosmology" de G. Ellis et al. qui fait le point sur cette question de manière équilibrée (me semble-t-il), et dont voici l'abstract :
    Structure occurs over a vast range of scales in the universe. Our large-scale cosmological models are coarse-grained representations of what exists, which have much less structure than there really is. An important problem for cosmology is determining the influence the small-scale structure in the universe has on its large-scale dynamics and observations. Is there a significant, general relativistic, backreaction effect from averaging over structure? One issue is whether the process of smoothing over structure can contribute to an acceleration term and so alter the apparent value of the cosmological constant. If this is not the case, are there other aspects of concordance cosmology that are affected by backreaction effects? Despite much progress, this 'averaging problem' is still unanswered, but it cannot be ignored in an era of precision cosmology.
    Je rappelle aussi un article que j'ai déjà cité dans une autre discussion, et qui explique que les modifications du modèle standard basées sur de la "nouvelle physique" envisagées pour résoudre le problème de la constante de Hubble sont probablement vouées à l'échec. En effet, selon les auteurs elles ne permettent pas de réconcilier l'ensemble des contraintes posés par les estimations de la valeur H0 obtenues par différentes méthodes (à moins que l'une d'entre elles soit entachées d'erreurs systématiques. Mais cela semble de moins en moins probable compte-tenu de la convergence des résultats obtenus à partir de méthodes indépendantes les unes des autres, mais toutes basées sur des observations de l'univers récent).

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  24. #19
    Deedee81

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Citation Envoyé par extrazlove Voir le message
    avec 9% de plus dans l’expansion de l'univers l’énergie manquante serais plus grande que l’énergie de la matière ordinaire dans l'univers non?
    C'est déjà le cas sans ça.... mais en réalité on n'a pas de certitude. L'énergie noire n'est peut-être pas une énergie.

    Citation Envoyé par yves95210 Voir le message
    mais dans lesquelles apparaît un terme supplémentaire, dit de "backreaction" (cf. https://arxiv.org/abs/gr-qc/9906015).
    Je te remercie. Je savais qu'il y avait ce genre d'interrogation, j'avais lu un "encart" dans un article de vulgarisation. Mais je ne trouvais pas d'article plus précis. Ca répond à mes interrogations sur ce thème que je trouve plutôt intéressant.

    Mais je sais que de (lourds) calculs numériques ont été lancés aussi pour calculer la réaction en question. Malheureusement là non plus je n'ai ni nouvelle ni référence.
    Keep it simple stupid

  25. #20
    Gilgamesh

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Je demande aussi dans quelle mesure l'hypothèse inhomogène pourrait être testée avec Euclid.
    Parcours Etranges

  26. #21
    yves95210

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Je demande aussi dans quelle mesure l'hypothèse inhomogène pourrait être testée avec Euclid.
    Je ne parlais pas de "l'hypothèse inhomogène" - qui est un fait (et non une hypothèse) aux échelles inférieures à quelques centaines de Mpc. Mais de sa conséquence éventuelle sur l'évolution de la courbure spatiale moyenne, qui pourrait être négative et non négligeable dans l'univers récent même en étant nulle (aux incertitudes de mesure près) à l'époque du CMB.

    Jusqu'à présent, on ne dispose d'aucun moyen de mesurer directement la courbure moyenne d'une hypersurface spatiale à t constant dans l'univers récent. J'avais ouvert une discussion pour poser la question, et c'est Lansberg qui m'avait répondu en me parlant d'Euclid et en citant ce papier, dont voici un extrait :
    Currently, the low-redshift measurements do not provide any direct measurement of the spatial curvature (available constrains merely result from fitting the FLRW geometry to the data, which is not equivalent to a direct measurment). The situation will change in a few years time with the data from the satellite Euclid [8, 48].
    La référence [48] est cet autre papier, plus explicite :
    It is also worth pointing out that the phenomenon of emerging curvature will soon be directly testable with observational data. As shown by Räsänen et al. (2015), using the data from surveys such as Euclid, and DES and LSST, we will be able to construct a Gpc-scale ‘cosmic triangle’ (with sides: observer-lens, observer-source, lens-source) and directly measure the curvature of the low-redshift universe (z < 1).
    et la publication de Räsänen et al. est celle-ci.

  27. #22
    yves95210

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    PS : voir aussi le "Euclid Definition Study Report", §2.2.1 Mapping the Expansion History of the Universe.

  28. #23
    Deedee81

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Salut,

    Citation Envoyé par yves95210 Voir le message
    PS : voir aussi le "Euclid Definition Study Report", §2.2.1 Mapping the Expansion History of the Universe.
    Je te remercie pour ces informations précises et précieuses, affaire plus qu'à suivre. Si tu voyais des trucs n'hésite pas à nous prévenir.


    .... et pendant ce temps Mailou et Andrei s'étripent, non mais, du calme les gars, attendez nous

    Citation Envoyé par Andrei2010 Voir le message
    Je lâche l'affaire, c'est sans espoir.
    Ca me rappelle une discussion (il y a longtemps, dans ma jeunesse turbulente avant Futura ). Un type qui disait qu'il n'y avait pas d'expansion à cause de quelques cas anormaux de redshifts.
    Je lui avais dit "et donc tu bazardes des milliers d'observations précises, hop poubelle, sous prétexte qu'il y en a une ou deux qui sont discutables" ?
    (la situation est la même ici : tout jeter au bac sous prétexte qu'on a un écart mal compris, l'accélération de l'expansion).

    Quand on parle de jeter le bébé avec l'eau du bain, là c'est vraiment le cas

    N'oublions d'ailleurs pas que le Modèle Standard de la Cosmologie est un .... modèle ! Et donc simplement une description synthétique (et utilisant si possible les théories validées) des observations. Dire que le modèle est faux ou "mal maîtrisé" (jolie formule ) à cause de certaines observations est une contradiction dans les termes. Que cela fasse un jour évoluer les théories, ma foi, qui sait, mais le modèle lui il n'attend pas et évolue. Et savoir qu'elle est la nature/origine de l'accélération, pour le modèle, on s'en fout totalement (j'insiste : pour le modèle , au niveau théorique ça reste passionnant). Et oui pour l'énergie noire on a des tonnes d'hypothèses et encore rien de validé (c'est quand même beaucoup mieux pour la MN où on a pu rejeter les trois quart des hypothèses). Mais ça veut dire "chercher" et pas être "à la ramasse", là, en matière de réflexion stupide j'en avais déjà vu des jolies mais là Mailou t'as fait fort. My God, pensez à ces millions de chercheurs dans l'industrie, les universités, halàlà les pauvres sont à la ramasse car ils cherchent.

    EDIT qu'on critique la vulgarisation, là, je veux bien. Elle souvent trop en mode "certitude", "on sait tout, tout est bien", et "voilà cette hypothèse est LA bonne, si, si". Enfin,, disons que ça vise allez quoi 90% des vidéos/articles (de temps en temps j'ai vu des documentaires ou des vidéos ou articles expliquant les limites, les incertitudes et les choix, d'expérience environ 10%.... mais ne prenons pas ce chiffre comme sûr car ça pourrait être biaisé par ma manière de sélectionner les articles de vulgarisation).

    Concernant l'histoire que je citais plus haut, les anomalies en question étaient liées à l'existence de "ponts" de matière entre des galaxies de redshift très différents, des ponts ou de simples superpositions visuelles entre un jet et un objet d'arrière plan, des coïncidences. La remise en question à cause de ça était d'un crank bien connu de l'époque, je ne le nommerai pas (juste une initiale B.). Il se fait que quelques années plus tard je suis tombé sur une statistique de telles coïncidences, pas pour les ponts, mais dans le cadre de l'étude des lentilles (où là aussi on souhaite des rapprochements coup de chance entre des objets de distances très différentes). Et le nombre de cas attendu (quelques centaines) était de l'ordre d'une dizaine de fois le nombre relevés par B. (ce qui est logique, il faut les trouver et en plus une partie doivent être cachés par le bulbe galactique ou des nuages de gaz). Je lui avait montré cette statistique montrant indubitablement que ces cas anormaux entraient dans le cadre du "hasard statistique" et qu'il ne fallait certainement pas remettre en cause le big bang à cause de ça..... et là........ plus de réponse (un crank se reconnait entre autre par le fait qu'il ne se remet jamais en question et n'admet jamais avoir commis une erreur même quand elle devient flagrante).
    Dernière modification par Deedee81 ; 30/10/2019 à 07h24.
    Keep it simple stupid

  29. #24
    mach3

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Dire que le modèle est faux ou "mal maîtrisé" (jolie formule ) à cause de certaines observations est une contradiction dans les termes.
    dire que le modèle est faux n'est pas une contradiction, mais une lapalissade. Tout les modèles sont faux...

    ...mais certains sont utiles. Et le modèle standard de la cosmologie est utile.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  30. Publicité
  31. #25
    Mailou75

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Salut Deedee,

    J’admets tout a fait mes erreurs quand on me met le nez dedans. Présentement, je persiste, j’estime qu’on bidouille de vieilles théories parce qu’on a pas mieux pour l’instant. Peut être aurons nous l’occasion d’en reparler si on est encore là le jour où...
    Trollus vulgaris

  32. #26
    Deedee81

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    dire que le modèle est faux n'est pas une contradiction, mais une lapalissade. Tout les modèles sont faux...
    ...mais certains sont utiles. Et le modèle standard de la cosmologie est utile.
    +1 of course, mais ce n'est pas dans ce sens là que je l'avais employé (plutôt dans le sens, "à jeter entièrement au bac")

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    J’admets tout a fait mes erreurs quand on me met le nez dedans. Présentement, je persiste, j’estime qu’on bidouille de vieilles théories parce qu’on a pas mieux pour l’instant. Peut être aurons nous l’occasion d’en reparler si on est encore là le jour où...
    Quelles théories ?

    Si c'est la RG, alors ce n'est pas les cosmologistes qui sont dans la panade mais les théoriciens des théories fondamentales (et on le sait et on sait même pourquoi).
    Si c'est le modèle cosmologique, alors c'est toi qui est à la ramasse puisque ce n'est pas une théorie.
    (notons que ce n'est pas du tout, sauf quelques exceptions, les mêmes communautés de scientifiques. C'est assez propre à la physique d'ailleurs ça).

    Dans un cas comme dans l'autre, cela montre que ton propos donné plus haut était un mensonge et ton "je persiste" est insultant (en tout cas je le ressens comme tel). C'est facile de critiquer quand on est aussi peu qualifié. Tu es une victime de Dunning et Kruger et tu t'enfonces dans la crankitude. Gaffe.
    Keep it simple stupid

  33. #27
    yves95210

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Salut,

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Je te remercie pour ces informations précises et précieuses, affaire plus qu'à suivre. Si tu voyais des trucs n'hésite pas à nous prévenir.
    J'ai remarqué que l'article wikipedia en anglais sur les cosmologies inhomogènes a été mis à jour depuis la dernière fois que je l'avais consulté (celui en français est beaucoup moins riche, mais contient quand-même des références).

    Entre autres il évoque dans le détail un modèle qui me semble prometteur, la "timescape cosmology" de David Wiltshire (voir les références dans les notes de bas de page wikipedia).
    Ce modèle tient compte du fait que "la gravité ralentit le temps", et donc qu'une horloge bat plus vite dans un vide cosmique que dans une galaxie ou un amas. Wiltshire estime à près de 40% la différence entre les intervalle de temps cosmique mesurés par deux horloges identiques, l'une dans la Voie Lactée, l'autre dans une galaxie isolée au sein d'un vide cosmique. Il considère donc qu'il faut corriger nos observations de l'expansion en fonction de ce "timescape", et estime qu'en tenant compte de cet effet en plus de l'application des équations de Buchert, on peut expliquer les observations de supernovas sans avoir besoin de faire appel à une "énergie noire" (ou une constante cosmologique non nulle dans l'équation d'Einstein).

    Là encore, il ne s'agit que d'appliquer correctement les équations de la RG aux grandes échelles dans un univers pas si homogène que ça, pour en déduire d'une part les équations reliant les moyennes des scalaires (taux d'expansion, densité d'énergie, courbure spatiale + backreaction), d'autre part l'effet moyen des régions (sous-denses ou sur-denses) traversées sur le redshift d'un photon qui nous parvient depuis une galaxie éloignée de plusieurs Gpc.

    .... et pendant ce temps Mailou et Andrei s'étripent, non mais, du calme les gars, attendez nous
    Pour rendre justice à Mailou (au-delà du ton qu'il emploie), il n'a pas complètement tort quand il dit qu'on est à la ramasse avec notre modèle cosmologique simpliste hérité de Friedmann et Lemaître. Et en relisant son message, c'est bien des modèles qu'il parle (il pourra confirmer), et pas de la théorie (la RG), puisqu'il parlait de modèle simplifié à l'extrême (pour la cosmologie) et newtonien (pour les galaxies) "parce que Einstein c'est trop compliqué à appliquer"...

    Il y a bientôt un siècle, le modèle de Friedmann-Lemaître a été d'une grande utilité pour comprendre (voire prédire) les observations de Hubble, et il s'agissait donc d'une avancée considérable. Depuis, au fil des différentes découvertes, il a été modifié à plusieurs reprises (en fait juste re-paramétré; aujourd'hui avec CDM + Lambda) pour coller aux observations. Et, si on se contente d'une approximation à quelques % et qu'on ne cherche pas d'explication à la présence d'un terme Lambda non nul (après tout, l'équation d'Einstein l'autorise), il reste utile pour décrire l'évolution de notre univers.

    Mais à voir comment les astrophysiciens se grattent la tête aujourd'hui pour trouver une explication à l'écart entre la valeur de H0 mesurée dans l'univers récent (suivant des méthodes différentes, convergeant toutes vers environ 73 km/s/Mpc) et celle calculée en appliquant le modèle LambdaCDM à partir des observations du CMB (67,4 km/s/Mpc selon la collaboration Planck), il serait peut-être temps qu'ils envisagent de remettre en cause les hypothèses de base de ce modèle (l'homogénéité de l'univers à toute échelle et à toute époque) plutôt que d'en modifier une fois de plus les paramètres en "inventant" de nouveaux types de particules ou de nouvelles formes d'énergie.

    Perso, ça me rassure plutôt de voir qu'il existe des pistes ne remettant pas en cause la théorie (la RG) et ne demandant pas non plus d'inventer des sources d'énergie exotiques et inobservables, mais consistant seulement à abandonner un modèle trop simplifié pour en adopter un plus réaliste même si (beaucoup) plus compliqué en termes de calculs. D'autant plus que ce modèle conduit à des prédictions qui pourront bientôt être réfutées ou confirmées expérimentalement - si Euclid et autres mesurent une courbure spatiale nulle dans l'univers récent avec une incertitude de mesure inférieure à la valeur absolue de la courbure (négative) prédite par certains modèles de cosmologie inhomogène, on pourra les écarter. Mais pas aujourd'hui, alors qu'ils sont capables d'expliquer l'écart entre les valeurs de H0 mesurées dans l'univers récent et celle calculée à l'aide du modèle LambdaCDM avec les densité d'énergie déduites des observations de Planck.
    Dernière modification par yves95210 ; 30/10/2019 à 09h56.

  34. #28
    Deedee81

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Ta réponse est plus modérée que la mienne, et plus constructive. Je te remercie. Je m'étais un peu énervé ci-dessus.
    Keep it simple stupid

  35. #29
    yves95210

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Ta réponse est plus modérée que la mienne, et plus constructive. Je te remercie. Je m'étais un peu énervé ci-dessus.
    Bah, je devais avoir quelque-chose à me faire pardonner (l'intéressé comprendra).

    Sur la forme, Mailou aurait pu être plus clair (et plus mesuré) dans ce qu'il a écrit. La preuve : je ne l'ai pas interprété comme toi. Il me semble que quelqu'un qui passe autant de temps que lui à bosser la RG n'est pas dans le rejet de la théorie.

    Mais sur le fond, je pense ce que j'ai écrit : je suis plutôt d'accord avec lui à propos du fait qu'on a assez bidouillé les modèles actuels et qu'ils doivent être remis en question. Avec la différence que je ne me contente pas d'un discours négatif, j'essaie de trouver des pistes (pas en faisant des calculs tout seul dans mon coin, mais en essayant de me tenir au courant des avancées sur le sujet). Avec une préférence pour celles qui ne demandent pas d'inventer de nouveaux ingrédients pour faire prendre la sauce.

  36. #30
    Deedee81

    Re : La relativité générale dépassée à l'échelle de l'infiniment grand ?

    Citation Envoyé par yves95210 Voir le message
    on a assez bidouillé les modèles actuels
    Perso ça ne me gène pas que les cosmologistes "bidouillent" les modèles, c'est leur job et ils font avec ce qu'ils ont.
    Améliorer les théories à la base de ces modèles n'est pas de leur ressort mais des théoriciens (et des astrophysiciens pour les datas).
    Quand un meilleur modèle (de RG) sera disponible les cosmologistes mettront à jour leur modèle (cosmologique).

    Il y a tout de même de grosses confusions de communautés car ce n'est pas du tout les mêmes personnes qui font l'un ou l'autre de ces jobs (à quelques exceptions près). C'est très typique de la physique (en biologie par exemple ceux qui expérimentent et ceux qui théorisent sont souvent les mêmes).

    Donc dire que les théoriciens ont du mal à pondre de meilleurs théories et encore plus à les valider, no problemos (on a assez insisté sur ces difficultés y compris dans des actualités).
    Mais dire que les cosmologistes sont à la ramasse à cause de ça est aussi stupide que de dire qu'un garagiste est à la ramasse parce que on n'a pas mis au point de nouveaux moteurs. Le garagiste de met pas au point de nouveau moteur, c'est pas son job.
    (heu.... sans vouloir vraiment comparer les cosmologistes à des garagistes, évidemment )

    C'est pour ça que de tels propos me choquent. C'est pas sur le fond, mais sur l'amalgame.
    Dernière modification par Deedee81 ; 30/10/2019 à 11h33.
    Keep it simple stupid

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