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Expansion de l'univers = dimension temporelle



  1. #1
    LNG21

    Expansion de l'univers = dimension temporelle


    ------

    Bonjour à tous,

    L'expansion de l'univers est un gonflement de l'espace que l'on n'observe qu'à grande échelle. Donc tout est en train de gonfler, même nous sauf que cela ne se voit pas en raison de la proximité de nos particules qui nous constituent (gravité).

    L'expansion de l'univers ne serait-il pas la manifestation d'une dimension temporelle puisqu'elle a lieu partout dans toutes les directions ?
    Formulé autrement:
    L'expansion de l'univers ne serait-il pas dû à la manifestation du temps qui s'écoule ? (le fait de pouvoir observer des choses bouger)

    L'idée est:
    Nous et ce qui nous entoure ne serions que le dessus d'une "vague 3D" qui avance dans la direction pointée par cette dimension.

    Nous sommes composés de champs de particules qui interagissent les uns avec les autres dans le vide. Peut-être que les champs de fermions et bosons se poussant les uns aux autres étendent l'espace-temps. Si l'espace-temps n'était pas malléable, tout serait statique et nous resterions figés.

    Est-ce bateau de voir les choses comme cela ? Est-ce un point de vu inutile ? Est-ce stupide ? Je suis désolé si c'est le cas.

    Merci de votre réponse et à bientôt !


    PS Mr Modo: si ce post n'est pas accepté, j'en ferai un autre avec davantage de réflexion et d'explications.

    -----

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  3. #2
    mmanu_F

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Salut, la cosmologie (un univers en expansion) et le temps (plutôt que "un" temps) sont effectivement intimement liés. Pour plus de détails sur l'interaction entre l'espace-temps et son contenu, puisqu'on parle jusqu'à côté, yu peux aller y jetter un oeil: https://forums.futura-sciences.com/q...ml#post6616491.
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  4. #3
    mmanu_F

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Ce message et l'article de Balasubramanian me paraissent tout à fait adaptés à ta question : https://forums.futura-sciences.com/q...ml#post6616528
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  5. #4
    mmanu_F

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    J'ai une autre référence qui pourrait t'intéresser. Natalie Wolchover a écrit un article grand public sur une approche particulièrement intéressante de la cosmologie par le plus que brillant Nima Arkani-Hamed et ses collaborateurs. On y trouve par exemple une citation éclairante :

    Les paléontologues ont déduit l'existence des dinosaures parce que celle-ci donne une explication rationnelle aux dispositions particulières et étonnantes des fossiles retrouvés ça et là aujourd'hui. De même, les cosmologistes regardent les dispositions dans l'espace des structures cosmologiques aujourd'hui, et en déduisent une histoire cosmologique afin de les expliquer.
    Nima a modulé sur ce thème dans les introductions de ces articles sur le sujet. (Les introductions sont souvent accessibles au grand public et pleines d'informations utiles sur les concepts sans rentrer dans les détails mathématiques. Il fait lire les introductions.) En voici deux :

    La cosmologie est la science historique ultime. On peut soutenir que l’objectif central de la cosmologie est de répondre à la question : "Que c'est-il passé arrivé dans l'Univers primordial?", qui pourrait servir de tremplin à la question (encore vague et mal définie) : "Quelle est l'origine de l'Univers?". Comme n'importe quel science historique, la cosmologie a une relation intéressante avec le concept du temps. Après
    tout, aucun observateur n'était présent dans l'Univers primordial pour enregistrer ce qui s'y est passé. À la place, à partir des mesures des
    orrélations spatiales dans l'Univers actuel, nous déduisons l'existence d'un histoire cosmologique qui rend compte de façon simple et cohérente de ces corrélations, à la suite de leur évolution dans le temps. L'histoire cosmologique est alors quelque chose qui est «intégré» pour expliquer les motifs que nous voyons de nos jours. Un paléontologue fait la même chose, «intégrant» l’existence de dinosaures errant sur la surface de la Terre pour (entre autres) rendre compte des dents et des os fossilisés géants trouvés dans le sol aujourd'hui.
    Arkani-Hamed, Benincasa, Potsnikov (2017/09) cosmological polytopes & the wavefunction of the universe

    La cosmologie est connue pour être une science observationnelle plutôt qu'expérimentale. En effet, aucun expérimentateur n'était présent dans l'Univers primordial, et l'expérience de la naissance et de l'évolution de l'univers ne peut pas être répétée. Au lieu de cela, nous ne pouvons mesurer les corrélations spatiales entre les structures cosmologiques que tardivement. Le défi central de la cosmologie moderne est de construire une «histoire» cohérente de l'Univers qui explique ces corrélations. Cette histoire cosmologique est un récit, une histoire que nous nous racontons pour rendre compte rationnellement des motifs que nous voyons dans ces corrélations cosmologiques spatiales.

    En cosmologie inflationnaire, toutes les corrélations cosmologiques peuvent être retracées à l'origine du Big Bang chaud, ou à la fin de l'inflation, où ils résident sur la «frontière» d'un espace-temps qui est approximativement de type de Sitter (expansion accélérée exponentiellment sous l'effet d'une constante cosmologique positive). Étant donné que les observations cosmologiques sont fermement ancrées à la tranche spatiale à l'infini futur, il est naturel de se demander si l'on peut reproduire l'ensemble de ces corrélations de manière radicalement différente, sans référence explicite à l'évolution temporelle dans l'espace-temps à l'intérieur. Cette question est loin d'être seulement un problème académique, car nous soupçonnons que la notion de temps elle-même doit disparaître à la singularité initiale du Big Bang. Il est fort possible que nous soyons finalement obligés de remplacer l'évolution temporelle cosmologique par autre chose. Comment cela peut-il être réalisé ? Ou, en empruntant un wheelerisme, comment pouvons-nous avoir «le temps sans le temps»?
    Arkani-Hamed, Baumann, Lee, Pimentel (2018/10) the cosmological bootstrap: inflationary correlators from symmetries & singularities
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    LNG21

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Merci beaucoup Manu, je suis en train de lire tout cela !

  8. #6
    mmanu_F

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Hésite pas à poser des questions sur des points particuliers pour tester/affiner ta compréhension.
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

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  10. #7
    LNG21

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Serait-il possible de penser que notre temps serait plus concret qu'on ne le pense. Il aurait pour direction toutes celles possible à n'importe quel point donné, en plus de nos 3 dimensions spatiales ? Cette direction serait comme celle d'un ballon qui gonfle (partout à la fois).

    Cela expliquerait l'expansion de l'univers puisque ce dernier s'effectue aussi dans toutes les directions.
    Dernière modification par LNG21 ; 13/07/2020 à 20h14.

  11. #8
    mmanu_F

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Pour faire le lien entre une image (l'expansion de l'espace à la surface d'un ballon) et la réalité (l'expansion cosmologique décrite par la relativité générale) en évitant de trop partir dans le décor avec ce qui est possible de penser, il vaut mieux prendre le temps de bien poser ses définitions et d'affuter ses raisonnements. Je te propose une lecture qui fait justement celà à merveille (et montre en passant, que même les spécialistes peuvent être confus s'ils ne sont pas suffisamment rigoureux) :

    Francis, Barnes, James, Lewis (2007/07) expanding space - the root of all evil?

    En complément tu peux t'aider aussi des lecture notes on general relativity de Matthias Blau §34.11 783-785, §34.2 761-763 et la remarque à la fin de la page 181.

    Ça devrait t'aider à comprendre en quoi la relativité donne au temps un statut plus concret, dans le sens qu'elle lui donne le même statut que l'espace. Et plus précisément comment la direction temporelle, les 3 directions spatiales (et pas de direction en plus) interviennent dans les divers aspects du problème. Enfin, idéalement tu devrais avoir les idées plus claires sur ce qui explique et ce qui n'explique pas l'expansion.

    Citation Envoyé par LNG21 Voir le message
    Serait-il possible de penser que notre temps serait plus concret qu'on ne le pense. Il aurait pour direction toutes celles possible à n'importe quel point donné, en plus de nos 3 dimensions spatiales ? Cette direction serait comme celle d'un ballon qui gonfle (partout à la fois).

    Cela expliquerait l'expansion de l'univers puisque ce dernier s'effectue aussi dans toutes les directions.
    Au travail et amuse toi bien !
    Dernière modification par mmanu_F ; 13/07/2020 à 22h24.
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  12. #9
    mmanu_F

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    J'ai envie de parler des mondes-branes (en expansion) aussi, mais j'en garde un peu pour la prochaine fois.
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  13. #10
    Pio2001

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Citation Envoyé par LNG21 Voir le message
    L'expansion de l'univers ne serait-il pas dû à la manifestation du temps qui s'écoule ? (le fait de pouvoir observer des choses bouger) .
    Bonjour,
    Je vais tenter de répondre en moins de 500 pages.

    L'expansion de l'univers, ou Big Bang, est une conséquence de la relativité générale. Lorsqu'on a compris, avec Einstein, que la géométrie de l'espace-temps était liée à la matière qui s'y trouve, il est apparu inévitable, sauf coïncidence incroyable, que l'univers était soit en expansion, soit en contraction.
    Et les observations ont confirmé que l'univers était en expansion à grande échelle.

    Donc ce n'est pas le temps lui-même qui impose une expansion. Le temps de Newton était indépendant de l'espace.
    Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.

  14. #11
    mmanu_F

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Salut Pio,

    je veux juste repréciser, comme je l'ai fait dans mes premiers messages, que le temps (et son emergence) et l'expansion (et le Big Bang) sont très finement liés. La RG seule ne permet pas de comprendre la nature exacte de cette connection, il faut aussi la quantique et une description précise du vide (comme on commence à l'entendre depuis peu du côté des physiciens les plus fondamentalistes).

    Citation Envoyé par Pio2001 Voir le message
    Bonjour,
    Je vais tenter de répondre en moins de 500 pages.

    L'expansion de l'univers, ou Big Bang, est une conséquence de la relativité générale. Lorsqu'on a compris, avec Einstein, que la géométrie de l'espace-temps était liée à la matière qui s'y trouve, il est apparu inévitable, sauf coïncidence incroyable, que l'univers était soit en expansion, soit en contraction.
    Et les observations ont confirmé que l'univers était en expansion à grande échelle.

    Donc ce n'est pas le temps lui-même qui impose une expansion. Le temps de Newton était indépendant de l'espace.
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  15. #12
    Pio2001

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Je reprends un extrait de la question initiale :

    Citation Envoyé par LNG21 Voir le message
    Peut-être que les champs de fermions et bosons se poussant les uns aux autres étendent l'espace-temps.
    Donc déjà, première chose à dire : non, l'expansion de l'espace n'est pas provoquée par les champs de fermions et de bosons qui se poussent les uns les autres. C'est une conséquence de la relativité générale, c'est-à-dire des masses qui courbent l'espace-temps.

    Il faut poser les bases avant de passer au niveau supérieur.
    Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.

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  17. #13
    mmanu_F

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Citation Envoyé par Pio2001 Voir le message
    [...] l'expansion de l'espace [...] est une conséquence [...] des masses qui courbent l'espace-temps.
    Effectivement, ça ne fait pas 500 pages et c'est très niveau de base, mais qu'est-ce que ça veut dire, de quelles masses parles-tu, peux-tu expliciter le lien de cause à effet ?

    Dire c'est la relativité générale qui est la cause de l'expansion de l'espace n'est pas suffisant, voir même pas vraiment correct, la RG fait des prédictions non-ambigues sur des observables et l'espace (et son expansion) n'est pas observable, c'est une image que l'on peut utiliser pour se représenter, une histoire qu'on peut se raconter pour expliquer ce qu'on observe (rougissement), ou pas. Weinberg notamment n'aimait pas cette image, comme on peut le lire par exemple dans l'intro de l'article de Francis et al. (qui ne fait que 8 pages et prend le temps de poser le problème, d'expliquer ce que veulent dire les mots et ce qu'ils ne veulement pas dire). Extrait :
    [...] the concept of spacetime, just like the aether, can be banished as being non-existent and unnecessary. Such a picture is not as heretical as it seems; Weinberg questions the whole geometric picture of relativity, and the language it encompasses, as an unfortunate hangover which is not necessary.

    [...]

    what matters on a technical level are predictions for observable quantities, which of course are the same regardless of how the problem is pictured and what
    co-ordinate system is chosen. The expansion of space is no more extant than magnetic fields are, and exists only as a tool for understanding the unambiguous predictions of GR, not a force-like term in a dynamical equation.
    C'est toujours plus facile de répondre à une question de manière destructive : ce n'est pas un ballon, ce n'est pas le temps, ce ne sont pas les fermions/bosons. Ça fait bien sentir à l'auteur de la question à quel point il est à côté de la plaque. Et pour lui montrer à quel point on est plus avancé que lui, on se justifie avec une non-explication lapidaire aux allures savantes : c'est la relativité générale évidemment ! À la fin de la leçon, le primo-posteur s'en va en s'excusant (ou devient plus agressif dans la défense de ses images et finit par se faire virer) sans avoir appris quoique ce soit. Ma démarche (qui est proche de celle défendue par Amanuensis) c'est d'essayer de construire sur ce que propose l'autreur, de rebondir sur certains élements de son raisonnement, de lui proposer d'aller plus loin, de chercher par lui-même à affiner sa compréhension, en lui donnant du contenu, sourcé, solide et dans la mesure du possible digeste. L'apprentissage nécéssite une implication active de celui qui apprend et l'article de Francis et al. me parait être un bon point de départ pour commencer une réfléxion plus en profondeur et servir de base à une discussion, en tout cas un meilleur point de départ que c'est la relativité générale (réponse courte, à répéter deux fois par jour), c'est 500 pages (réponse longue, laisse tomber).
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  18. #14
    Mailou75

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Salut,

    Sans avoir les références ni le niveau de mmanu_F je tente une réponse...

    Citation Envoyé par LNG21 Voir le message
    L'expansion de l'univers ne serait-il pas dû à la manifestation du temps qui s'écoule ? (le fait de pouvoir observer des choses bouger)
    (...)
    Il aurait pour direction toutes celles possible à n'importe quel point donné, en plus de nos 3 dimensions spatiales ? Cette direction serait comme celle d'un ballon qui gonfle (partout à la fois).
    Tout d’abord dire que sans temps les objets ne bougeraient pas c’est un lapalissade

    Dans l’image du ballon qui gonfle l’espace est la surface du ballon et le rayon de la sphère est le temps, qui grandit avec le gonflement. Malheureusement (pour toi et moi, entre autre) ça reste une image car l’ajout de la troisième dimension spatiale change tout... Le modèle d’univers dit «hypersphérique» n’a rien a voir avec ça (Gilgamesh avait donné le détail du calcul, je pourrais te le retrouver si ça t'intéresse). Il est question, à ma connaissance, de quantifier la courbure spatiale d’un modèle unique (FLRW des initiales des physiciens). On mesure (?) une courbure nulle donc notre univers est plat, exit la bouboule.

    En ce qui concerne la dimension du temps, il n’y en a pas une infinité, seulement une, «perpendiculaire aux trois axes d’espace». L’ennui c’est que ces trois axes occupent déjà les trois dimensions de la perception et qu’on a du mal dans nos p’tites têtes à imaginer une quatrième perpendiculaire... donc ce qu’on fait en général c’est qu’on retire une dimension d’espace (x,y,z) pour la remplacer par du temps (x,y,t) et on observe l'évolution d’une surface 2D dans le temps, dit diagramme d’espace temps (qui se limitera en fait quasiment tout le temps à 1D+t).

    La notion de «perpendiculaire» est importante, c’est la relativité qui nous l’apprend. Imagine un diagramme (ton repère) où tu es immobile dans l'espace (pas de déplacement suivant x) alors tu suivras l’axe vertical t. Ta trajectoire est ce qu’on appelle ta «ligne d’univers». Maintenant si tu représentes le mouvement d’une voiture dans ton repère, ce sera une diagonale (déplacement suivant x et t). Einstein nous dit que l’automobiliste (s’il va trèès vite) n’aura plus le même espace que toi. Son espace (euclidien/de projection/ce que tu appelles un plan) doit être perpendiculaire à l’axe de temps pour lui aussi, dans son repère.

    En fait chacun parcourt sa ligne d’univers dans un espace temps 4D, dans lequel espace et temps ne sont pas prédéfinis. Ton axe de temps est, comme tu l’as compris, ta ligne d’univers. Ce n’est donc pas le temps qui est perpendiculaire à l’espace mais l’espace (pour autant qu’il ait un sens physique...) d’un observateur donné qui est perpendiculaire à son temps propre.

    Pour en revenir au ballon, après cette longue digression, on constate qu’un objet comobile (théoriquement immobile par rapport à l’espace à échelle cosmologique), où qu’il soit sur la sphère, aura un temps (rayon) perpendiculaire à l’espace (surface du ballon). Et si tu as suivi la digression, la question devient : y a-t-il un ballon ?

    Bon j’ai peut être un peu trop digressé... dsl
    Dernière modification par Mailou75 ; 16/07/2020 à 00h19.
    Trollus vulgaris

  19. #15
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Salut,

    Sans avoir les références ni le niveau de mmanu_F je tente une réponse...



    Tout d’abord dire que sans temps les objets ne bougeraient pas c’est un lapalissade

    Dans l’image du ballon qui gonfle l’espace est la surface du ballon et le rayon de la sphère est le temps, qui grandit avec le gonflement. Malheureusement (pour toi et moi, entre autre) ça reste une image car l’ajout de la troisième dimension spatiale change tout... Le modèle d’univers dit «hypersphérique» n’a rien a voir avec ça (Gilgamesh avait donné le détail du calcul, je pourrais te le retrouver si ça t'intéresse). Il est question, à ma connaissance, de quantifier la courbure spatiale d’un modèle unique (FLRW des initiales des physiciens). On mesure (?) une courbure nulle donc notre univers est plat, exit la bouboule.
    Pas forcément. Il suffit d'imaginer que l'hypersphère a un très grand rayon (suite à l'inflation) comme représenté ci-dessous. Mais ce rayon n'est PAS le temps. On en a déjà parlé, et tu persistes dans cette lubie. Dans la métrique FLRW on prend 4 dimensions spatiales x, y, z, w et une dimension temporelle t.

    L'équation de l'hypersphère est simplement : x² + y² + z² + w² = a² avec a (le facteur d'échelle) une fonction du temps.

    x, y, z sont les 3 dimensions spatiales usuelles et la 4e dimension spatiale, w, est ensuite abstraite par changement de variable dans le 1/(1-kr²), voir ici comment ça se goupille : http://www.relativite.info/Cosmologie.htm
    Images attachées Images attachées  
    Dernière modification par Gilgamesh ; 17/07/2020 à 14h36.
    Parcours Etranges

  20. #16
    mmanu_F

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Salut,

    comme je l'avais suggérer
    Citation Envoyé par mmanu_F Voir le message
    J'ai envie de parler des mondes-branes (en expansion) aussi, mais j'en garde un peu pour la prochaine fois.
    et quand bien même lea primo-posteur a disparu, je profite d'un billet récent sur phys.org (à peu près traduit par google ici) suite à la parution (dans Nature, d'où le buzzz) d'un article de Brian Swingle et un ami (l'année dernière sur arxiv).

    Le papier élabore sur l'idée du monde-brane (nous vivons confinés sur une 3-brane évoluant dans un espace-temps à 4+1D) et donne un exemple concret de réalisation d'un modèle cosmologique (expansion de l'espace à la FLRW) dans ce type de construction.

    Rien de fondamentalement nouveau ici, ce genre de construction existe depuis 20 ans, ce qui ne veut pas dire que l'article n'est pas intéressant, au contraire, j'encourage vivement la lecture de l'introduction. La compréhension des détails techniques n'est pas nécessaire pour la discussion ici, ce qui importe c'est que le rôle du facteur d'échelle cosmologique est joué par la dimension (holographique) radiale. Dans l'espoir que ce genre de modèle "concret" pourra aider l'auteur de la question à désemmêler les rôles des différentes coordonnées...

    ______________________________ _______________

    Annexe : 2 mots toutefois sur les détails techniques.
    On est toujours à la recherche d'une description quantique complète (valable en dehors du régime perturbatif) et cohérente de la cosmologie.
    Une telle description (holographique, duale) existe pour les espace-temps asymptotiquement AdS (constante cosmologique négative) et elle est utilisable : on peut faire des calculs pour confirmer/infirmer ses hypothèses et apprendre des élements théoriques nouveaux et fascinants concernant la gravité quantique.
    Ce cadre théorique a été essentiellement utilisé pour comprendre la physique des trous noirs et a conduit très récemment à des avancées intéressantes mais encore aprement débattues concernant la résolution du paradoxe de l'information (précisément la reconstruction de la courbe de Page).
    La mise à nu de la physique des trous noirs peut-être perçue comme une fin en soi mais le but ultime de ce travail de recherche est pour beaucoup d'y découvrir les outils pour étudier le problème bien plus difficile de la cosmologie.
    Cet article fait un petit pas supplémentaire dans cette direction : leur modèle cosmologique pouvant être, contrairement aux précédentes tentatives, complétement décrit holographiquement.
    Comme promis, le modèle cosmologique est finement lié à la physique des trous noirs (explorée très récemment avec un accent particulier mis sur la physique des trous de ver) : la 3-brane en expansion doit se trouver au voisinage d'un trou noir chargé électriquement (la charge électrique est l'élement clé de leur analyse).
    L'étude ne dit cependant rien sur la résolution de la singularité initiale (un trou noir chargé a une singularité répulsive conduisant à une cosmologie cyclique rebonds), la physique du rebond étant en dehors du domaine de validité du modèle complet.
    Comme par hasard ...
    Dernière modification par mmanu_F ; 17/07/2020 à 18h45.
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  21. #17
    mmanu_F

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Citation Envoyé par mmanu_F Voir le message
    ce qui importe c'est que le rôle du facteur d'échelle cosmologique est joué par la dimension (holographique) radiale. Dans l'espoir que ce genre de modèle "concret" pourra aider l'auteur de la question à désemmêler les rôles des différentes coordonnées...
    enfin, quand je dit desemmêler ... je laisse les plus "complaisant dans leur certitude" d'entre vous, méditer sur la description holographique complète de la physique, c'est à dire par une théorie ou la direction radiale (le facteur d'échelle) n'existe pas, toute la physique étant décrite par la dynamique temporelle ...
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  22. #18
    Mailou75

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Salut,

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Pas forcément. Il suffit d'imaginer que l'hypersphère a un très grand rayon (suite à l'inflation) comme représenté ci-dessous.
    Oui l’univers n’est pas jeune, il est forcement «localement plat», comme la Terre. Mesurer ce qu’on en voit n’est pas un gage de vérité on est d’accord

    Mais ce rayon n'est PAS le temps. On en a déjà parlé, et tu persistes dans cette lubie.
    Sur ton image la sphère grossit au cours du temps. On peut toujours se dire que le rayon n’est pas une fonction du temps... Je ne persiste pas vraiment, j’ai bien compris que le modèle FLRW avec k non nul et ce que j'appelle hypersphérique n’avaient rien a voir, discussion tout à fait utile et, comme tu vois, je fais part de cette différence à ceux qui comme moi (?) s’imaginaient que le ballon avait le sens d’une surface 2D (finie sans bord), modèle dans lequel la suppression d’une dimension spatiale n’avait aucune influence sur le fond...

    w, est ensuite abstraite par changement de variable dans le 1/(1-kr²)
    Je ne sais pas ce qu’est «abstraire» une dimension (de trop..) pour la faire disparaitre (?) si k=0. Je n’ai pas le niveau pour suivre le calcul, tu le sais.

    A+
    Trollus vulgaris

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  24. #19
    mmanu_F

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Concernant la platitude de l'espace, il y a eu pas mal de débats récents sur la question (depuis ~ un an) essentiellemt lié à la tension entre les différentes mesures de la constante de Hubble qui a destabilisé tout l'espace des paramètres du modèle standard de la cosmologie.

    Je continue de garder un oeil attentif sur la question : avant-hier, les données de l'ATACAMA COSMOLOGY TELESCOPE sont sorties. Leur constante de Hubble est en accord avec celle mesurée par Planck. En revanche la déviation (non-significative) à la platitude suggérée par Planck n'est pas confirmée par l'ATC : il voit un univers plat.

    Il est trop tard pour parler d'un aspect théorique fondamental qui se cache derrière le débat expérimental... Demain peut-être, mais pas ici, et s'il y a des gens intéressés (ce qui m'étonnerait).
    Dernière modification par mmanu_F ; 18/07/2020 à 01h27.
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  25. #20
    Mailou75

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Citation Envoyé par mmanu_F Voir le message
    Il est trop tard pour parler d'un aspect théorique fondamental qui se cache derrière le débat expérimental... Demain peut-être, mais pas ici, et s'il y a des gens intéressés (ce qui m'étonnerait).
    Trop tard ? Ben non, plus on en parle tôt moins on perd de temps en égarements... et puis ici c’est discussion libre donc on doit avoir le droit de parler de théories alternatives tant que ce n’est pas n’importe quoi. Enfin, moi ça m’intéresse (car je ne vois pas comment un plan infini que l’on courbe avec une dimension imaginaire pourrait devenir une sphère, topologiquement il y a un saut inexplicable).

    Merci
    Trollus vulgaris

  26. #21
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    car je ne vois pas comment un plan infini que l’on courbe avec une dimension imaginaire pourrait devenir une sphère, topologiquement il y a un saut inexplicable).
    C'est à la base des géométries non euclidiennes : la courbure est intrinsèque à la variété, c'est le theorema egregium (« théorème remarquable » en latin) de Gauss concernant la courbure des surfaces. Il énonce que celle-ci peut être entièrement déterminée à partir de la métrique locale de la surface, c'est-à-dire qu'elle ne dépend pas de la manière dont la surface peut être plongée dans l'espace tridimensionnel. Sur une sphère 2D tu n'as pas besoin que la 3e dimension pour construire ta métrique et donner *toutes* ses caractéristiques à la surface. Et bien sur c'est pareil en 3D.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 20/07/2020 à 09h54.
    Parcours Etranges

  27. #22
    mach3
    Modérateur

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    En d'autres termes, on a le droit (mais ce n'est pas obligatoire!) d'utiliser un échafaudage 3D ou 4D, respectivement, pour construire la sphère ou l'hypersphère, respectivement, mais une fois qu'on vire l'échafaudage, elles se tiennent toutes seules.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  28. #23
    Mailou75

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Merci à vous,

    Je pense que mon problème se situe au passage entre plan infini et sphère. L’un est bouclé l’autre non. Il semblerait que k=0 ou k=1 soit un langage binaire qui contient ce bouclé ou non bouclé (je met de coté k=-1). Ce qui m’échappe c’est comment le k de la formule permet de passer de l’un a l’autre, tellement c’est différent. Surtout pourquoi dans le cas du «ballon» le rayon est le temps et pourquoi l’ajout d’une dimension spatiale changerait celà. Echafauder par la géométrie ou les maths devrait arriver au même résultat..?
    Trollus vulgaris

  29. #24
    pm42

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Citation Envoyé par mmanu_F Voir le message
    Ma démarche (qui est proche de celle défendue par Amanuensis) c'est d'essayer de construire sur ce que propose l'autreur, de rebondir sur certains élements de son raisonnement, de lui proposer d'aller plus loin
    En même temps, on a ici quelqu'un qui fait une théorie perso sans maths sur l'expansion ce qui permet de se donner une idée de son niveau de formation.
    Et tu lui introduis la MQ et l'émergence du temps, les branes, la non nécessité de l'espace-temps, des liens en anglais avec des métriques et les maths qui vont avec et j'en oublie.

    Cela donne quand même l'impression que face à quelqu'un qui a du mal avec l'addition des entiers, tu réponds en proposant de se placer dans le cadre général des groupes puis d'expliquer comment dans ce contexte, on tombe sur la résolution par radicaux et de finir par les courbes elliptiques et la preuve du théorème de Fermat.

    Alors, cela te fait plaisir parce que tu parles de ce que tu aimes, lui a l'impression que quelqu'un de pointu s'intéresse à ses idées mais il suffit de voir ses réponses notamment la #7 pour constater qu'il n'a pas appris grand chose et qu'il continue à faire des théories perso "avec les mains".

  30. Publicité
  31. #25
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Merci à vous,

    Je pense que mon problème se situe au passage entre plan infini et sphère. L’un est bouclé l’autre non. Il semblerait que k=0 ou k=1 soit un langage binaire qui contient ce bouclé ou non bouclé (je met de coté k=-1). Ce qui m’échappe c’est comment le k de la formule permet de passer de l’un a l’autre, tellement c’est différent. Surtout pourquoi dans le cas du «ballon» le rayon est le temps et pourquoi l’ajout d’une dimension spatiale changerait celà. Echafauder par la géométrie ou les maths devrait arriver au même résultat..?
    Prenons k=1. Dans ce cas r = sin(X/R) X étant la distance coordonnée et R le rayon de l'univers. Si R est très grand sin(X/R) tend vers zéro et tu as une transition à la limite de R infini entre le cas k = 0 et k= 1
    Parcours Etranges

  32. #26
    Pio2001

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Je pense que mon problème se situe au passage entre plan infini et sphère. L’un est bouclé l’autre non. Il semblerait que k=0 ou k=1 soit un langage binaire qui contient ce bouclé ou non bouclé (je met de coté k=-1). Ce qui m’échappe c’est comment le k de la formule permet de passer de l’un a l’autre, tellement c’est différent.
    En effet, on ne peut pas passer de l'un à l'autre. C'est l'un ou c'est l'autre.

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Surtout pourquoi dans le cas du «ballon» le rayon est le temps
    Mais le rayon n'est pas le temps. Il n'est que fonction du temps.
    Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.

  33. #27
    sunyata

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Citation Envoyé par LNG21 Voir le message
    Bonjour à tous,

    L'expansion de l'univers est un gonflement de l'espace que l'on n'observe qu'à grande échelle. Donc tout est en train de gonfler, même nous sauf que cela ne se voit pas en raison de la proximité de nos particules qui nous constituent (gravité).

    L'expansion de l'univers ne serait-il pas la manifestation d'une dimension temporelle puisqu'elle a lieu partout dans toutes les directions ?
    Formulé autrement:
    L'expansion de l'univers ne serait-il pas dû à la manifestation du temps qui s'écoule ? (le fait de pouvoir observer des choses bouger)
    Bonjour,

    Tout n'est pas en train de gonfler, l'expansion de l'univers concerne l'espace intergalactique. Donc ce qui se trouve au sein des galaxies, n'est pas en train de gonfler. Si tout gonflait en même temps,
    les rapports de distance resteraient inchangés et on ne se rendrait compte de rien.

    Est-ce qu'on peut considérer que c'est une manifestation du temps qui s'écoule ?

    Oui et on parle à ce sujet du Temps Cosmologique. Si on passe le film à l'envers, la contraction de l'univers convergerait vers la singularité du Big Bang.
    Mais si l'expansion donne au Temps Cosmologique sa flèche , expansion vers le futur, contraction vers le passé, il s'agit d'un temps qui n'a pas de rythme propre qui pourrait servir de rythme universel,
    Vu d'un trou noir, l'histoire de l'univers pourrait durer 1 mois.
    Aussi nous utilisons notre échelle de temps terrestre, mais il faut garder à l'esprit qu'il s'agit d'une échelle de temps arbitraire. Du fait de l'existence d'une multiplicité de temps propres tous aussi valables les uns que les autres, c'est une conséquence de la relativité générale.

    Cordialement
    Dernière modification par sunyata ; 22/07/2020 à 16h54.

  34. #28
    mmanu_F

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Salut,
    Citation Envoyé par pm42 Voir le message
    cela te fait plaisir parce que tu parles de ce que tu aimes, lui a l'impression que quelqu'un de pointu s'intéresse à ses idées [...]
    il n'a pas appris grand chose
    c'est toujours intéressant (personnellement) de regarder un problème avec un oeil nouveau, même si le point de départ est un bricolage naïf. Je ne sais pas combien de temps j'aurais tenu si #1 était resté dans la discussion plus longtemps, je ne sais pas si j'aurais réussi à lui faire découvrir un peu plus que "c'est la relativité générale" avec ma technique pédagogique d'immersion conceptuelle intégrale. Je retenterai l'expérience à l'occasion ...
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  35. #29
    Mailou75

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Salut,

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Prenons k=1. Dans ce cas r = sin(X/R) X étant la distance coordonnée et R le rayon de l'univers. Si R est très grand sin(X/R) tend vers zéro et tu as une transition à la limite de R infini entre le cas k = 0 et k= 1
    Ah, je préfère de loin ce genre de calcul ! Je n’ai pas encore regardé ce que tu ennonces, j’aimerais être sûr de comprendre de sens des termes. Je donne des propositions, à toi de corriger/ajuster:
    - R = rayon de l’hypersphere, au sens rayon de la sphère si on ne prend que 2D pour sa surface, c’est le temps ou une fonction du temps (peu importe laquelle)
    - X = distance le long d’un grand cercle sur une sphere (2D) [nota: qui pour moi n’a aucun sens si on fait de la relativité], distance variable au cours du temps car elle grandit avec la sphere
    - r = aucune idée ??

    .....

    Citation Envoyé par Pio2001 Voir le message
    Mais le rayon n'est pas le temps. Il n'est que fonction du temps.
    Ben d’après ce que dit Gilga jusqu’ici, ni l’un ni l’autre, c’est bien ce qui me chiffonne...

    .....

    Citation Envoyé par sunyata Voir le message
    Si tout gonflait en même temps, les rapports de distance resteraient inchangés et on ne se rendrait compte de rien.
    Pas d’accord, à cause du temps de trajet de la lumière on verrait quasiment la même chose, redshift compris, seulement des objets un peu plus gros (pour les plus près / récents).

    Merci à vous

    Mailou
    Trollus vulgaris

  36. #30
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Expansion de l'univers = dimension temporelle

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    h, je préfère de loin ce genre de calcul ! Je n’ai pas encore regardé ce que tu ennonces, j’aimerais être sûr de comprendre de sens des termes. Je donne des propositions, à toi de corriger/ajuster:
    - R = rayon de l’hypersphere, au sens rayon de la sphère si on ne prend que 2D pour sa surface, c’est le temps ou une fonction du temps (peu importe laquelle)
    Oui, R c'est R(t). Une FONCTION du temps. Non, pas "peu importe", ça fait combien de temps que tu bloques là dessus ?

    - X = distance le long d’un grand cercle sur une sphere (2D) [nota: qui pour moi n’a aucun sens si on fait de la relativité], distance variable au cours du temps car elle grandit avec la sphere
    X (Chi) c'est la distance comobile

    - r = aucune idée ??
    r c'est la coordonnée sphérique



    Ben d’après ce que dit Gilga jusqu’ici, ni l’un ni l’autre, c’est bien ce qui me chiffonne...
    ? Ou est ce que j'ai dis ça ?
    Le rayon de courbure est bien une fonction du temps
    Parcours Etranges

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