Durée du temps dans "le référentiel du Big Bang" et temps cosmologique

[Daniel1958]

Bonjour

J'ai deux questions liées sur le temps. Ce n'est pas sur sa nature mais sur les calculs.

1) sur le temps cosmique. J'ai lu que c'était équivalent à une référence d'une horloge qui tombe.
Bon dans l'espace on ne tombe pas. il n'y a pas de direction privilégiée. L'image me gène
j'ai vu ceci dans Wikipedia

En cosmologie, le temps cosmique est le temps propre d'un observateur dit « fondamental » ou « comobile » appartenant à un univers homogène et isotrope

. Bon visiblement le temps est insensible à l'expansion de espace accélérée ou non

Peut-on faire une approche comparative avec notre temps propre sur terre. je sais bien que nous sommes dans un système accéléré et massique du style superamas>>> amas de galaxies>galaxies>système solaire>terre....
Mais peut 'estimer une seconde cosmique par rapport à une seconde terrienne. Ne hurlez c'est pour avoir une image approchée. Je ne suis pas physicien (et ça se voit)


2) En droite ligne avec ma premiere idée j'ai lu ceci toujours sur Wikipédia

L'âge de l'Univers correspond au temps cosmique écoulé depuis le Big Bang. En 2012, il est estimé à environ 13,7 milliards d'années

.
C'est une définition. Je n'ai rien à dire et je ne conteste rien.
Subjectivement il me semble que les calculs "réels" devraient être différents. Je pense en fait à l'exemple des muons dont la durée de vie est très faible dans notre temps mais plus longue dans leurs temps propres.
Ce que je veux dire maladroitement c'est que le temps propre lors du Big Bang pourrait être infini à cause entre autres de la densité.


In fine je suis surpris que le temps cosmique soit finalement (tel que présenté) égal au temp propre terrien.

Mon niveau est faible mais cela n'empêche pas de poser des questions. Je sais les c... osent tout. Mais c'est la nature qui....est comme ça

Et vous qu'en pensez vous ??
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[Daniel1958]

bon je vais un peu le relancer

simplement cette définition est large

En cosmologie, le temps cosmique est le temps propre d'un observateur dit « fondamental » ou « comobile » appartenant à un univers homogène et isotrope

On dirait le concept de base de la cosmologie. En fait cela veut dire que on peut l'appliquer à tous les systèmes. C'est juste ça qui me gêne.

[mach3]

1) sur le temps cosmique. J'ai lu que c'était équivalent à une référence d'une horloge qui tombe.
Bon dans l'espace on ne tombe pas. il n'y a pas de direction privilégiée. L'image me gène

Par horloge qui tombe, il est surement signifié "en chute libre", ou dit autrement "mouvement libre". Mais (et on va y venir juste après) pour donner le temps cosmologique, une horloge ne doit pas avoir n'importe quel mouvement libre.

j'ai vu ceci dans Wikipedia: En cosmologie, le temps cosmique est le temps propre d'un observateur dit « fondamental » ou « comobile » appartenant à un univers homogène et isotrope

Alors, reprenons les bases. On considère l'espace-temps (4D) dans son ensemble et on fait l'hypothèse qu'il comporte des tranches spatiales (3D) homogènes et isotropes. On espère ainsi modéliser l'univers à une échelle assez grande pour pouvoir le considérer homogène et isotrope. Cela amène naturellement à la fameuse solution de Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker (FLRW).
Dans cette solution, les géodésiques (=les mouvements libres) qui sont orthogonales (au sens de la métrique) aux tranches spatiales homogènes et isotrope sont les lignes d'univers des objets dits "comobiles". Ce sont les chemins les plus longs (en terme de durée écoulée) entre deux tranches homogènes et isotropes. Tout autre autre ligne d'univers (qu'elle soit géodésique ou non), sera un chemin plus court (en terme de durée écoulée) entre ces deux tranches.
Dans l'hypothèse d'un univers parfaitement homogène et isotrope, les horloges comobiles mesurent le temps cosmologique.

En réalité, l'univers n'est pas parfaitement homogène et isotrope (ce n'est qu'une approximation à grande échelle) et il n'y a aucune "vraie" horloge qui donne le temps cosmologique. Celles qui s'en rapprocheraient le plus serait des horloges situées dans les grands vides entre les amas de galaxie (ce sont de grands espaces qui s'approximent mieux homogènes et isotropes). Grosso modo la densité dans ces grands vides étant inférieure à la densité moyenne, ces horloges ne mesureront pas ce que mesurerait des horloges comobiles dans un univers parfaitement homogène isotrope ayant cette densité moyenne, mais ce que mesurerait des horloges comobile dans un univers parfaitement homogène isotrope ayant la densité du grand vide considéré. La différence est cependant très faible. ##une nouvelle discussion a été démarré suite à cette remarque : https://forums.futura-sciences.com/a...wiltshire.html ##

En droite ligne avec ma premiere idée j'ai lu ceci toujours sur Wikipédia : L'âge de l'Univers correspond au temps cosmique écoulé depuis le Big Bang. En 2012, il est estimé à environ 13,7 milliards d'années
.
C'est une définition. Je n'ai rien à dire et je ne conteste rien.
Subjectivement il me semble que les calculs "réels" devraient être différents. Je pense en fait à l'exemple des muons dont la durée de vie est très faible dans notre temps mais plus longue dans leurs temps propres.
Ce que je veux dire maladroitement c'est que le temps propre lors du Big Bang pourrait être infini à cause entre autres de la densité.

Une solution FLRW possède des paramètres libres qu'il est possible d'ajuster en fonction des observations, c'est ainsi qu'on en arrive au modèle standard de la cosmologie. On peut donc en inférer le temps cosmologique écoulé depuis le big-bang.

m@ch3

[non bwana]

Bonjour,

la densité du grand vide considéré.

Cette densité est-elle évaluée en valeurs classiques, dans le système d'unités international de base accessible aux lycéens, que l'on pourrait lire comme une masse au mètre-cube, ou bien s'agit-il d'une autre espèce de densité, basée sur des préalables plus complexes ?
Merci.

[A voir en vidéo sur Futura]

[yves95210]

Cette densité est-elle évaluée en valeurs classiques, dans le système d'unités international de base accessible aux lycéens, que l'on pourrait lire comme une masse au mètre-cube, ou bien s'agit-il d'une autre espèce de densité, basée sur des préalables plus complexes ?

Il s'agit d'une densité d'énergie. Mais comme on parle ici de la densité d'énergie de la matière, considérée comme "au repos" (dans le référentiel comobile), il s'agit tout simplement d'une masse volumique, qui s'exprime en kg/m³.
La densité de matière moyenne dans l'univers observable est environ 3.10^-27kg/m³ (matière baryonique + matière noire). Elle est plus faible d'un ordre de grandeur dans les vides cosmiques.

Mais on ne compte évidemment pas les atomes dans chaque mètre cube de l'espace pour déterminer cette densité moyenne; on utilise la "densité de galaxies" : le nombre de galaxies observées par volume d'assez grande taille (plusieurs millions d'années-lumière). On considère qu'on a affaire à un vide cosmique quand cette densité de galaxies est au moins ~10 fois plus faible dans la partie centrale d'une région peu lumineuse que dans les "murs cosmiques" qui l'entourent.

[Daniel1958]

Bonjour

Pour une fois mon intuition était bonne

Une solution FLRW possède des paramètres libres qu'il est possible d'ajuster en fonction des observations, c'est ainsi qu'on en arrive au modèle standard de la cosmologie. On peut donc en inférer le temps cosmologique écoulé depuis le big-bang.

Cela dit merci à tous je tiens grace à vous la solution.

[sunyata]

Bonjour

Pour une fois mon intuition était bonne

Cela dit merci à tous je tiens grace à vous la solution.

Si on observait l'histoire de l'univers depuis l'horizon d'un trou noir où le temps est fortement ralenti par rapport au notre, on conclurait à une histoire d'univers beaucoup plus courte dans le temps propre de l'observateur. Mais cet observateur observerait la même succession d'évènements cosmiques.
La relativité générale implique une multitude de temps propres. C'est pourquoi l'âge de L'univers n'est pas absolu, mais dépend du temps propre de l'observateur. On pourrait opter pour toute autre échelle de temps pour la description. C'est donc un choix arbitraire, de ce point de vue.

[Daniel1958]

Merci

Cela complète l'idée que la définition du temps cosmique est un peu trop "généraliste". Mais il faut bien une base.

[Deedee81]

Salut,

Mais il faut bien une base.

C'est tout à fait ça. Comme j'ai dit récemment dans une autre discussions "du simple/idéalisé au complexe/réaliste tu iras"

[Daniel1958]

Oui mais il faut penser à beaucoup d'interaction possibles à chaque fois. Et c'est un peu contraire à l'esprit du rasoir de Guillaume d'Ockham sur la simplicité (ce n'est pas un vrai principe de science mais une posture intellectuelle)

[Deedee81]

Oui mais il faut penser à beaucoup d'interaction possibles à chaque fois. Et c'est un peu contraire à l'esprit du rasoir de Guillaume d'Ockham sur la simplicité (ce n'est pas un vrai principe de science mais une posture intellectuelle)

Le rasoir ne dit pas que les choses doivent être simples. Le rasoir dit que les hypothèses inutiles doivent être rejetées.
En plus le rasoir s'applique aux théories et pas aux solutions de ces théories (le temps cosmologique c'est une composante des solutions particulières de FLRW, pas une hypothèse à rejeter ou pas. Quant à savoir quelles solutions à adopter, ça c'est un autre problème).

On passe du simple au complexe pour deux raisons :
- Pédagogique : on apprend d'abord ce qui est simple puis ce qui est de plus en plus complexe
- Pratique : on résout d'abord les cas simples, les résultats pouvant servir de base dans les cas plus complexes (par exemple dans le cadre de la théorie des perturbations, pour passer de la RR à la RG, ou encore pour fixer des conditions aux limites, etc....)

Quant aux "beaucoup d'interactions possibles", tu parles des effets pouvant affecter l'écoulement du temps ? Ben oui, mais qu'est-ce qu'on y peu. La nature est ce qu'elle est, elle ne va pas se simplifier pour faire plaisir à Daniel et sa vision Ockhamesque du monde

[Daniel1958]

Tiens une petite remarque au passage dans le même esprit

Quand je lis les différents livres tous trouvent les équations belles pars ce qu'elles répondent bien au fonctionnement de la nature.
Mais on peut aussi renverser cette idée de beauté. Je trouve plutôt la nature chaotique. Il a fallu "inventer" un nouveau langage le calcul différentiel.
Je ne trouve pas que la nature soit intrinsèquement belle (avec ses ratés au niveau des planètes, sur le plan anthropique). Pour moi elle EST simplement. Je ne suis pas trop fana de Hubert Reeves. Surtout quand tu sais que les belles images (nébuleuse du crabe colonnes de la création) ont été retouchées.

[Deedee81]

Tu sais, la beauté, qu'on parle des équations, des théories, de la nature, ma foi, c'est extrêmement subjectif. C'est aussi scientifique que mon dernier caleçon.
EDIT et j'ai autant de sens artistique qu'un boudin

[Daniel1958]

ben moi aussi hélas.