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L’univers visible est-il un trou noir ?



  1. #1
    Mailou75

    L’univers visible est-il un trou noir ?


    ------

    Bonsoir,

    Question idiote : J’ai ouï dire [source manquante] que, selon les estimations de la densité et du rayon de l’univers visible, il se pourrait qu’il corresponde aux caractéristiques d’un trou noir, dont nous sommes le centre.

    Réciproquement, à l’état présent (comobile), celui qui se trouve sur notre horizon est lui même au centre de son trou noir/univers visible. Sommes nous donc à la fois au centre et au bord de deux (ou une infinité) trous noirs ?

    La conséquence étant absurde, je pense que ma question porte sur la première partie : vu que le rayon comobile de l’univers visible est de ~46Gal connaitriez vous la valeur de la densité estimée (matière + rayonnement) juste pour vérifier si cette rumeur mérite qu’on s’y intéresse ?

    Merci

    Mailou

    -----
    Trollus vulgaris

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  3. #2
    titijoy3

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    Bonjour,

    je serais curieux de savoir ce qui pourrait justifier cet anthropocentrisme ?

  4. #3
    yves95210

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    Salut Mailou,

    Toi qui t'es posé autant de questions sur les trajectoires des corps tombant dans un trou noir (et plus généralement sur la métrique de Schwarzschild et les différents systèmes de coordonnées), tu ne vois pas un petit problème, là ?
    On peut éventuellement spéculer sur le fait que l'univers observable soit un trou blanc ; il ne serait d'ailleurs pas nécessaire d'envisager que nous en soyons au "centre" (la singularité ?). Mais pas d'un trou noir.

    Bon, à part ça : selon le modèle LambdaCDM, la densité actuelle de matière (y compris "noire") est estimée à un peu plus de 9x10-27 kg/m3 (31% de la densité critique, les autres 69% étant dus à l'"énergie noire"), et la densité de rayonnement est négligeable.

    La densité critique (celle qui permet que l'espace soit "plat") est telle que .

    Tu peux donc facilement calculer la valeur de en fonction de ta valeur préférée de : tu as le choix entre les 67,4 km/s/Mpc de Planck et toutes les valeurs déduites des observations de l'univers "local", dans la fourchette 72-75 km/s/Mpc. Raison pour laquelle je préfère ne pas donner de valeur plus précise pour et .

  5. #4
    Mailou75

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    Salut et merci,

    Citation Envoyé par titijoy3 Voir le message
    je serais curieux de savoir ce qui pourrait justifier cet anthropocentrisme ?
    Justement pas, relis la question. Je dis que celui qui est sur notre horizon est aussi au centre de son trou noir. D'ailleurs chacun, en deçà de l'horizon est aussi au centre de son propre trou noir... en fait nous serions à la fois, au centre, au bord ou simplement à l'intérieur d'une infinité de trou noirs. C'est bien ça qui est totalement absurde !

    ..........

    Citation Envoyé par yves95210 Voir le message
    Toi qui t'es posé autant de questions sur les trajectoires des corps tombant dans un trou noir (et plus généralement sur la métrique de Schwarzschild et les différents systèmes de coordonnées), tu ne vois pas un petit problème, là ?
    Si si, c'est bien pour ça que je pose la question

    la densité actuelle de matière (y compris "noire") est estimée à un peu plus de 9x10-27 kg/m3 (31% de la densité critique, les autres 69% étant dus à l'"énergie noire"), et la densité de rayonnement est négligeable.

    La densité critique (celle qui permet que l'espace soit "plat") est telle que
    J'ai un petit soucis avec ces valeurs...si je passe Ho (valeur moyenne) en m/s/m j'obtiens Ho=2,31.10-18 m/s/m

    Ce qui me donne avec ta formule une densité critique pc=9,57.10-27 kg/m3
    qui est la valeur que tu donnes pour seulement la densité de matière, mais conservons ce nombre...

    Il y a ensuite deux calculs possibles :

    - Soit je prends un univers visible à 13,7Gal (c'est des conneries..) et dans ce cas
    le rayon de l'univers visible est Ru=1,29.1026m, son volume Vu=9,12.1078 m3, sa masse Mu=8,73.1052 kg
    et donc un Rs pour cette masse de Rs=1,29.1026m soit exactement Ru (ça sent le calcul merdique, mais celui qui génère pc...)

    - Soit je prends un univers visible à sa position comobile de 45,6Gal (physique donc) et dans ce cas
    le rayon de l'univers visible est R'u=4,31.1026m, son volume V'u=3,36.1080 m3, sa masse M'u=3,22.1054 kg
    et donc un Rs pour cette masse de Rs=4,78.1027 m soit plus que R'u : nous sommes à l’intérieur du trou noir !!! (calcul encore plus merdique ?)

    Comme ça nous donne à peu près n'importe quoi on regarde ce que donneraient les 31% :

    - Dans le premier cas (13,7Gal) on trouve que Rs=4,01.1025m soit un rayon inférieur à Ru (mais on sait que ce Ru n'a aucun sens physique)

    - Dans le second cas (45,6Gal) on trouve que Rs=1,48.1027m soit un rayon supérieur à R'u (on est encore dans le trou noir)

    Bref, c'est quoi ces calculs, c'est quoi ces conneries ?

    Merci d'avance

    Mailou
    Dernière modification par Mailou75 ; 11/10/2020 à 12h18.
    Trollus vulgaris

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    yves95210

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Ce qui me donne avec ta formule une densité critique pc=9,57.10-27 kg/m3
    qui est la valeur que tu donnes pour seulement la densité de matière, mais conservons ce nombre...
    Tu as raison, c'est moi qui me suis trompé en citant cette valeur de mémoire (et sans avoir refait le calcul).
    Mais pour la suite (ton calcul de Rs), c'est la totalité de la masse-énergie qui doit intervenir, donc finalement la densité critique et pas seulement la densité de matière. Donc tu peux directement oublier ta deuxième série de calculs (avec 31% de la densité critique).

    Il y a ensuite deux calculs possibles :

    - Soit je prends un univers visible à 13,7Gal (c'est des conneries..) et dans ce cas
    le rayon de l'univers visible est Ru=1,29.1026m, son volume Vu=9,12.1078 m3, sa masse Mu=8,73.1052 kg
    et donc un Rs pour cette masse de Rs=1,29.1026m soit exactement Ru (ça sent le calcul merdique, mais celui qui génère pc...)
    Si (au lieu de calculer la masse de l'univers observable) tu exprimes Rs en fonction de ρc, ça donne


    Si , on a donc

    autrement dit il s'agit du rayon de Hubble RH, celui au-delà duquel les galaxies s'éloignent de nous à une vitesse supérieure à c.

    Dans une interprétation "trou noir centré sur l'observateur", ce n'est peut-être pas une coïncidence : tout ce qui se trouve à l'intérieur de la sphère de rayon RS s'éloigne de nous à une vitesse inférieure à c et ne peut pas s'en échapper.
    Dans un espace-temps d'Einstein-de Sitter (sans courbure spatiale et avec constante cosmologique nulle, donc avec ρmc),
    et , donc et la masse de la boule de rayon RH vérifie
    ce qui permet que la relation RS=Ru=RH soit conservée bien que cet "horizon" s'éloigne de nous à une vitesse 3c/2.

    D'où peut-être l'analogie avec un trou noir (sauf qu'ici, ce n'est pas la matière qui tombe sous l'horizon mais l'expansion qui fait grandir le rayon du "trou noir" à cette vitesse, lui permettant d'"avaler" les galaxies qui s'éloignent à une vitesse supérieure à c mais inférieure à 3c/2). Mais ça me paraît bien fumeux...

  8. #6
    Mailou75

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    Salut et merci,

    Citation Envoyé par yves95210 Voir le message
    c'est la totalité de la masse-énergie qui doit intervenir, donc finalement la densité critique et pas seulement la densité de matière. Donc tu peux directement oublier ta deuxième série de calculs (avec 31% de la densité critique).
    Ok dommage, je me serais bien passé de l'énergie noire pour ce calcul. L’intégrer c'est déjà admettre qu'on est "dans le modèle" et plus dans l'estimation de la densité de matière visible.

    Si (au lieu de calculer la masse de l'univers observable) tu exprimes Rs en fonction de ρc, ça donne


    Si , on a donc

    autrement dit il s'agit du rayon de Hubble RH, celui au-delà duquel les galaxies s'éloignent de nous à une vitesse supérieure à c.
    Oui c'est le même calcul. Je ne dirais pas "si Rs=Ru" mais : si la densité de matière observée vaut alors on trouve qu'à R=13,7Gal (espace comobile, présent) on a une boule qui a les paramètres d'un trou noir : Rs=2GM/c².

    Dans une interprétation "trou noir centré sur l'observateur", ce n'est peut-être pas une coïncidence : tout ce qui se trouve à l'intérieur de la sphère de rayon RS s'éloigne de nous à une vitesse inférieure à c et ne peut pas s'en échapper.
    Dans un espace-temps d'Einstein-de Sitter (sans courbure spatiale et avec constante cosmologique nulle, donc avec ρmc),
    et , donc et la masse de la boule de rayon RH vérifie
    ce qui permet que la relation RS=Ru=RH soit conservée bien que cet "horizon" s'éloigne de nous à une vitesse 3c/2.
    Tu m'as largué avec les "alpha"... Einstein-de Sitter est dans mon programme mais j'ai pris du retard

    D'où peut-être l'analogie avec un trou noir (sauf qu'ici, ce n'est pas la matière qui tombe sous l'horizon mais l'expansion qui fait grandir le rayon du "trou noir" à cette vitesse, lui permettant d'"avaler" les galaxies qui s'éloignent à une vitesse supérieure à c mais inférieure à 3c/2). Mais ça me paraît bien fumeux...
    Vu comme ça c'est clair Et s'il grandit en conservant la même masse il n'est plus un trou noir. Il redevient matière lol !

    Si je récapitule, pour que le calcul "univers=trou noir" fonctionne il faut que :

    - La densité d'énergie prenne en compte l'énergie noire puisque dans le modèle elle fait partie de l'énergie contenue dans la sphère
    - La portion d'univers concernée soit la sphère de Hubble à 13,7Gal *.

    On en revient au problème de départ. Si tout observateur est au centre de son trou noir physique (espace comobile) alors on est dans un méli mélo de trous noirs... Et le vrai problème est que c'est ce que disent les valeurs/formules utilisées !

    Sinon, si les formules disent vrai alors Nous sommes au centre (même si j'ai beauucoup de mal à croire qu'en étant au centre d'un trou noir on ait l'impression d'être dans un sphère de rayon apparent Rs ......) et on en revient à la question de titijoy3 : pourquoi nous ?

    Merci pour ton aide

    Mailou

    * Sachant qu'on est pas loin de l'horizon des évènements ~15Gal qui marcherait à l'envers : On ne verra jamais le présent de l'espace au delà de cette limite, alors qu'on se trouve à l'intérieur ! L'horizon d'un trou noir/blanc fonctionne dans l'autre sens c'est depuis l’extérieur qu'on en peut pas voir l'intérieur (futur).
    Trollus vulgaris

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  10. #7
    yves95210

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Tu m'as largué avec les "alpha"...
    C'est le symbole pour "proportionnel à" (en TeX: \propto et non \alpha). Mais c'est vrai que ça ressemble...

  11. #8
    Mailou75

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    Salut,

    Citation Envoyé par yves95210 Voir le message
    C'est le symbole pour "proportionnel à" (en TeX: \propto et non \alpha). Mais c'est vrai que ça ressemble...
    Dac merci pour l'info. Mais le problème n'est pas là il me semble

    Ça ne choque personne qu'en utilisant la densité supposée dans le modèle cosmo on obtienne une aberration ?
    Je ne vois pas où est l'astuce...
    Trollus vulgaris

  12. #9
    yves95210

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Ça ne choque personne qu'en utilisant la densité supposée dans le modèle cosmo on obtienne une aberration ?
    Je ne vois pas où est l'astuce...
    Salut,

    l'aberration est dans l'analogie avec un trou noir...

    Le petit calcul que j'ai fait avait juste pour but de montrer d'où vient (peut-être) l'idée dont tu parlais. Mais comme elle consiste à mélanger un concept (trou noir, horizon en Rs) issu de la description d'un espace-temps vide par la métrique de Schwarzschild avec une description par la métrique FLRW de notre espace-temps empli de "poussière" de densité homogène à grande échelle, ce n'est pas étonnant qu'elle conduise à une aberration...

  13. #10
    sunyata

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Bonsoir,

    Question idiote : J’ai ouï dire [source manquante] que, selon les estimations de la densité et du rayon de l’univers visible, il se pourrait qu’il corresponde aux caractéristiques d’un trou noir, dont nous sommes le centre.

    Réciproquement, à l’état présent (comobile), celui qui se trouve sur notre horizon est lui même au centre de son trou noir/univers visible. Sommes nous donc à la fois au centre et au bord de deux (ou une infinité) trous noirs ?

    La conséquence étant absurde, je pense que ma question porte sur la première partie : vu que le rayon comobile de l’univers visible est de ~46Gal connaitriez vous la valeur de la densité estimée (matière + rayonnement) juste pour vérifier si cette rumeur mérite qu’on s’y intéresse ?

    Merci

    Mailou
    Bonjour,

    L'univers observable possède un horizon des événements au delà duquel aucune information ne peut nous parvenir, cela fait penser furieusement à un trou noir.
    Mais l'univers étant en expansion nous observons la fuite des galaxies au delà de cet horizon.

    Donc nous serions plutôt au centre d'un bassin gravitationnel qui se vide (un trou blanc) plutôt qu'un bassin qui se remplit (Trou noir).

    Cordialement
    Dernière modification par sunyata ; 13/10/2020 à 09h55.

  14. #11
    titijoy3

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    je suis étonné par cette hypothèse qui nous placerait à l'intérieur d'un trou noir,

    dans un trou noir, la densité n'est elle pas si élevée que la matière est réduite à l'état de particules ?

    dans ce cas, la matière présente dans notre univers ne serait elle pas concentrée en un point ?

    la densité supposée d'un trou noir devrait être supérieure à celle d'une étoile à neutrons puisque on voit l'étoile à neutrons mais pas le trou noir ?

  15. #12
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    Citation Envoyé par titijoy3 Voir le message
    je suis étonné par cette hypothèse qui nous placerait à l'intérieur d'un trou noir,

    dans un trou noir, la densité n'est elle pas si élevée que la matière est réduite à l'état de particules ?

    dans ce cas, la matière présente dans notre univers ne serait elle pas concentrée en un point ?

    la densité supposée d'un trou noir devrait être supérieure à celle d'une étoile à neutrons puisque on voit l'étoile à neutrons mais pas le trou noir ?
    Oui ça fait partie des facéties du concept de trou noir, et c'est très profond en fait.

    Alors pour commencer, un trou noir, c'est essentiellement vide et dépourvu de surface solide. Ca se présente comme un volume sphérique délimité par un horizon immatériel. Toute particule traversant l'horizon aboutit en un temps fini (et petit) sur la "singularité centrale" dont la physique (ce qu'on pourrait appeler son équation d'état) nous échappe, qui se caractérise par une courbure infinie et au sein de laquelle toute matière est réduite en un point sans dimension, en ne considérant que les équation de la relativité générale. Donc le trou noir, c'est une sphère* vide.

    * oblate, si en rotation.

    Le volume d'une sphère c'est V = 4πR³/3, ça croit avec le cube du rayon. Le rayon d'un trou noir est donné par R = 2GM/c² c'est simplement proportionnel à la masse. On a donc pour un trou noir M ~ R (~ : varie comme) et V ~ R³. La densité (ou masse volumique) c'est le ratio des deux M/V ~ R/R³ ~ 1/R².

    La bizarrerie elle est donc dans le fait que le rayon du trou noir soit simplement proportionnel à la masse. Pour tous les autres astres (planète, étoile) le rayon augmente grosso modo comme la racine cubique de la masse. Ce rayon du trou noir c'est ce qu'on appelle le rayon de Schwarzschild Rs ou rayon gravitationnel Rg (a un facteur 2 près Rs = 2Rg) . Et la compacité d'un astre c'est le ratio entre son rayon et ce rayon gravitationnel.

    Pour la Terre R = 6400 km et Rg = 0,4 cm et sa compacité Ξ (xi) = Rg/R soit environ 7.10-10.

    Et si on fait ce petit calcul pour différents astres de l'Univers on trouve que la compacité augmente avec la masse (graphique ci-dessous).

    Au point que pour l'univers, Ξ est proche de 1 ! D'où les questionnements du genre "sommes nous dans un trou noir ?" (réponse : non).

    Ce que cette notion a de profond résulte d'une autre considération qui appartient à un développement relativement récent de la physique théorique, la thermodynamique des trous noirs. En gros on peut prouver avec ce qu'on appelle le principe holographique ('t Hooft, 1993 - Susskind, 1995) que« La quantité maximale d'informations contenues dans un volume d'espace ne peut être plus importante que celle qui est emmagasinée à la surface de ce volume, où une quantité élémentaire ou « bit » d'informations occupe un quart de la surface dite de Planck. »

    Quand on parle d'information, ça correspond physiquement à la quantité maximale de particules que tu peux bourrer dans une pièce. Le truc renversant, c'est que ce n'est pas proportionnel au volume de la pièce, mais à la surface de ses murs ! En gros si tu prends une sphère parfaitement réfléchissante à l'intérieur avec un petit trou et que tu fait rentrer des photons un par un (des photon dont la longueur d'onde est égale au rayon de la sphère), chaque photon représentant un bit d'information, quand tu as atteint une certaine quantité calculable, proportionnelle à la surface, la surface de la sphère forme un horizon et tu as un trou noir.

    Donc sans qu'on sache trop pourquoi (en tout cas je serais assez en peine de te l'expliquer), l'univers, qui parait extraordinairement vide, du fait que sa compacité est proche de 1 contient en fait le maximum de contenu qu'il peut contenir.
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    Dernière modification par Gilgamesh ; 13/10/2020 à 20h03.
    Parcours Etranges

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  17. #13
    titijoy3

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    Grand merci,

    j'ai compris l'explication

  18. #14
    pm42

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Donc sans qu'on sache trop pourquoi (en tout cas je serais assez en peine de te l'expliquer), l'univers, qui parait extraordinairement vide, du fait que ça compacité est proche de 1 contient en fait le maximum de contenu qu'il peut contenir.
    Encore un moment de : "la physique est merveilleuse" et de "parfois, Gilgamesh l'explique d'une façon tellement lumineuse qu'on a l'impression de comprendre".
    Merci

  19. #15
    Mailou75

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    Salut et merci pour vos réponses,

    Citation Envoyé par yves95210 Voir le message
    elle consiste à mélanger un concept (trou noir, horizon en Rs) issu de la description d'un espace-temps vide par la métrique de Schwarzschild avec une description par la métrique FLRW de notre espace-temps empli de "poussière" de densité homogène à grande échelle
    Peu importe la répartition de la matière dans la sphère. Une masse (totale) contenue dans une sphère de rayon Rs donne un trou noir, c'est justement ça qui est marrant derrière l'horizon ça peut être n'importe quoi (j'ai entendu une histoire d'ours verts...)

    .....

    Citation Envoyé par sunyata Voir le message
    Donc nous serions plutôt au centre d'un bassin gravitationnel qui se vide (un trou blanc) plutôt qu'un bassin qui se remplit (Trou noir).
    C'est vrai que ça serait déjà plus logique

    .....

    Citation Envoyé par titijoy3 Voir le message
    la densité supposée d'un trou noir devrait être supérieure à celle d'une étoile à neutrons puisque on voit l'étoile à neutrons mais pas le trou noir ?
    Parce que tu confonds densité et compacité, voir réponse détaillée de Gilga. Dans la formule de Schwarzschild Rs=2GM/c², 2G/c² est une constante, avec d'autres unités tu pourrais écrire Rs=M, les trous noirs se trouvent le long d'une droite dans le graph de Gilga.

    .....

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Donc le trou noir, c'est une sphère vide.
    Tout dépend de la taille du trou noir ça peut être long de "tomber au centre".
    Et à l'intérieur c'est pas dit que ce soit une boule...

    La quantité maximale d'informations contenues dans un volume d'espace ne peut être plus importante que celle qui est emmagasinée à la surface de ce volume, où une quantité élémentaire ou « bit » d'informations occupe un quart de la surface dite de Planck.
    Qu'est ce que ça vient faire ici ?

    Donc sans qu'on sache trop pourquoi (en tout cas je serais assez en peine de te l'expliquer), l'univers, qui parait extraordinairement vide, du fait que sa compacité est proche de 1 contient en fait le maximum de contenu qu'il peut contenir.
    Merci pour le schéma ! Exceptionnellement j'admets que les échelles logarithmiques sont indispensables pour montrer Terre / Galaxie / Univers sur un même graph, je continue de détester... Il serait intéressant d'ajouter la courbe de la densité critique : quelle masse contient un volume d'univers croissant. Cette courbe croise la droite rouge "trou noir" juste en bas à gauche de "Univers visible", au rayon de Hubble comme l'ont montré les calculs en début de fil.

    Ce qui veut dire que l'univers visible comobile est au delà de la limite ! Perso j'appelle ça une "contradiction"
    En tout cas ça répond à ma question, le fait que ça tombe sur le rayon de Hubble est plutôt curieux...

    Dernière question du coup : La densité critique de l'univers est elle confortée par l’observation ? Comment est elle établie concrètement ?

    Merci, à bientôt

    Mailou
    Trollus vulgaris

  20. #16
    yves95210

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    Salut,

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Dernière question du coup : La densité critique de l'univers est elle confortée par l’observation ? Comment est elle établie concrètement ?
    C'est le fait que la courbure spatiale à grande échelle est nulle selon les observations, à commencer par celles du CMB(*), combiné avec le modèle d'espace-temps basé sur la métrique FLRW (espace homogène et isotrope), qui conduit à conclure que la densité d'énergie de l'univers est égale à la densité critique.
    Mais ce que je dis là est une tautologie, car c'est la définition de la densité critique : c'est la densité totale d'énergie qu'un univers spatialement homogène et isotrope doit posséder pour que sa courbure spatiale soit nulle.

    Et si je peux me permettre de corriger ou plutôt compléter la dernière phrase du message de Gilgamesh, "l'univers, qui parait extraordinairement vide, du fait que sa compacité est proche de 1 contient en fait le maximum de contenu qu'il peut contenir" en ayant une courbure spatiale nulle.
    Si cette courbure spatiale était strictement positive, la densité d'énergie de l'univers (matière [y compris "noire"] + rayonnement + "énergie noire") serait supérieure à la densité critique.

    (*) mais j'attends avec impatience celles de EUCLID, qui permettra de mesure cette courbure spatiale à différents redshifts, et de confirmer (ou pas...) que la géométrie de l'espace reste euclidienne à toutes les époques. Evidemment, si ce n'était pas le cas ça remettrait en question le modèle.

  21. #17
    Deedee81
    Modérateur

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    Salut,

    Citation Envoyé par yves95210 Voir le message
    (*) mais j'attends avec impatience celles de EUCLID, qui permettra de mesure cette courbure spatiale à différents redshifts, et de confirmer (ou pas...) que la géométrie de l'espace reste euclidienne à toutes les époques. Evidemment, si ce n'était pas le cas ça remettrait en question le modèle.
    Je serais surpris s'il y avait de gros écarts. Mais j'attends ça aussi avec impatience et j'aime bien les surprises
    Keep it simple stupid

  22. #18
    yves95210

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Je serais surpris s'il y avait de gros écarts. Mais j'attends ça aussi avec impatience et j'aime bien les surprises
    Il y en a qui ne seraient pas surpris, les tenants des modèles cosmologiques inhomogènes, qui prédisent une évolution de la courbure spatiale moyenne (depuis une courbure nulle à l'époque de quasi-homogénéité, avant la formation des grandes structures, vers une courbure moyenne négative dans l'univers récent).
    Mais ils sont plutôt minoritaires... Et ce n'est pas le sujet ici, donc je ne voulais pas développer ce point (même si je t'ai tendu la perche avec ma petite note )
    Dernière modification par yves95210 ; 15/10/2020 à 09h30.

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  24. #19
    Mailou75

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    Salut,

    Citation Envoyé par yves95210 Voir le message
    Mais ce que je dis là est une tautologie, car c'est la définition de la densité critique : c'est la densité totale d'énergie qu'un univers spatialement homogène et isotrope doit posséder pour que sa courbure spatiale soit nulle.
    Pourquoi pas... mais comment fixe-t-on sa valeur ? via Ho ?? Est elle comparée à l'estimation/observation ?

    Comme on l'a vu, le volume de la sphère de Hubble contient la masse nécessaire pour un trou noir de même rayon mais, à la même densité, le volume de l'univers visible est au delà du seuil critique (en dessous de la ligne "trou noir" du graphe de Gilga). Est ce que ça en veut pas dire qu'on se trompe quelque part ?

    Merci

    Mailou
    Trollus vulgaris

  25. #20
    yves95210

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    Salut,

    Citation Envoyé par Mailou75 Voir le message
    Pourquoi pas... mais comment fixe-t-on sa valeur ? via Ho ?? Est elle comparée à l'estimation/observation ?
    Oui, puisque, si la courbure spatiale est nulle, par définition .

    On observe une courbure spatiale nulle à l'époque du CMB (ou si petite que sa barre d'erreur inclut la valeur 0); le modèle d'espace-temps spatialement homogène et isotrope prédit qu'alors elle doit rester nulle à toute époque. On estime H0 suivant diverses méthodes qui convergent (pas tout à fait, mais ce n'est pas le sujet ici) vers une valeur d'environ 70 km/s/Mpc. Et hop, on obtient .

    Mais ce n'est évidemment pas quelque-chose qu'on peut confirmer en mesurant directement la densité totale d'énergie dans l'univers local.
    On sait mesurer approximativement la densité de matière (y compris "noire") à grande échelle par différentes méthodes (une petite recherche m'a sorti ce papier pas tout récent qui explique comment).
    En revanche on ne sait pas mesurer directement la densité d'énergie noire. Ce n'est que l'application du modèle qui permet de la calculer. Mais on en a la confirmation par l'observation de l'accélération de l'expansion dans l'univers récent, calculée à partir de la relation entre redshift et distance des SNIa.
    Remarque : avant cette observation (en 1998) il y avait déjà d'autres raisons de penser que Lambda devait être strictement positive, en particulier le fait que la densité de matière était trop petite pour que l'univers soit "plat", mais c'était encore en débat (lis par exemple cet article) et dans les années 1990, beaucoup pensaient que l'univers devait être "ouvert" (de courbure spatiale négative). Et comme encore aujourd'hui on ne sait pas bien mesurer la courbure spatiale à grande échelle dans l'univers local (donc aux époques récentes, disons depuis quelques milliards d'années), s'il n'y avait pas le CMB et la théorie de l'inflation qui disent le contraire, on pourrait encore penser que l'univers est ouvert.

    Bien sûr tout cela n'est vrai que dans le cadre du modèle d'univers spatialement homogène et isotrope à toute échelle et à toute époque décrit par la métrique FLRW.

  26. #21
    sunyata

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    La proposition : "L'univers est-il un trou noir", me semble auto-référentielle et donc contradictoire :

    Si l'univers est un trou-noir, alors il se trouve généré par une méta-entité physique, et donc ce n'était pas de l'univers dont il était question mais d'une partie de celui-ci.

    Se pose alors la question de savoir quelle sorte de méta-univers a généré un trou noir qui a généré notre univers...Je n'ai pas l'impression d'un point de vue ontologique, que cela soit très satisfaisant .

    Le tout étant de savoir si la théorie est testable, après tout pourquoi pas...Un univers structuré en poupées russes génère quand même une régression ad-infinitum.
    Dernière modification par sunyata ; 28/10/2020 à 10h35.

  27. #22
    Mailou75

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    Salut,

    Citation Envoyé par yves95210 Voir le message
    Oui, puisque, si la courbure spatiale est nulle, par définition .

    On observe une courbure spatiale nulle à l'époque du CMB (ou si petite que sa barre d'erreur inclut la valeur 0); le modèle d'espace-temps spatialement homogène et isotrope prédit qu'alors elle doit rester nulle à toute époque. On estime H0 suivant diverses méthodes qui convergent (pas tout à fait, mais ce n'est pas le sujet ici) vers une valeur d'environ 70 km/s/Mpc. Et hop, on obtient .
    D'ac merci. C'est malheureusement ce que j'imaginais

    En revanche on ne sait pas mesurer directement la densité d'énergie noire. Ce n'est que l'application du modèle qui permet de la calculer.
    (...)
    Bien sûr tout cela n'est vrai que dans le cadre du modèle d'univers spatialement homogène et isotrope à toute échelle et à toute époque décrit par la métrique FLRW.
    Oui évidement, si cette densité critique "contient" l'énergie noire, alors elle est difficilement falsifiable par l'observation.
    Ma question était idiote dsl.

    Ce que je retiens tout de même c'est que cette densité "évaluée" donne un trou noir pour une sphère ~14Gal. Que c'est exactement la dimension de la sphère de Hubble, là où la vitesse de récession de l'espace est c. Et que 14Ga est aussi l'âge de l'univers. Ces trois valeurs n'ont aucun lien dans le modèle actuel, dommage

    Merci pour tes réponses
    Trollus vulgaris

  28. #23
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : L’univers visible est-il un trou noir ?

    Citation Envoyé par sunyata Voir le message
    La proposition : "L'univers est-il un trou noir", me semble auto-référentielle et donc contradictoire :

    Si l'univers est un trou-noir, alors il se trouve généré par une méta-entité physique, et donc ce n'était pas de l'univers dont il était question mais d'une partie de celui-ci.

    Se pose alors la question de savoir quelle sorte de méta-univers a généré un trou noir qui a généré notre univers...Je n'ai pas l'impression d'un point de vue ontologique, que cela soit très satisfaisant .

    Le tout étant de savoir si la théorie est testable, après tout pourquoi pas...Un univers structuré en poupées russes génère quand même une régression ad-infinitum.
    Il y a un petit bout de temps quand même qu'on ne résume pas la Totalité des philosophes à l'Univers observable.
    Parcours Etranges

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