Fonds diffus cosmologique : une comprehension pas toujours facile

[Archi3]

ben tu as presque tout juste sauf ça

Non égale à D (supérieure à 200 Km (un compteur est basé sur le nombre de tours de roue * valeur du tour de roues donc une distance plus grande que 200 Km égale D et D> à 200 Km. Le mètre reste le mètre mais les distances en mètres augmentent.

Non la distance entre A et B au moment où la voiture arrive en B n'est pas égale à la distance propre parcourue par la voiture (indiquée par son compteur), et tu en as même donné toi même la raison

Non pas vraiment mais là on raisonne sur la partie à couvrir. Mais la partie déjà couverte a elle aussi augmentée

pendant que la voiture avance, la partie qu'elle a déjà couverte continue d'augmenter, donc la distance à la fin est supérieure à la distance parcourue, tu es d'accord ?
Tu pourrais raisonner en inversant le film et en imaginant que la voiture retourne de B vers A pendant que la Terre rétrécit, là d'après le même raisonnement qu'au début la distance parcourue (qui reste toujours D) serait PLUS PETITE que la distance "initiale" (qui est la distance finale du premier exemple)

Donc la distance D est strictement supérieure à la distance initiale et inférieure à la distance finale.

donc si on mesure le temps écoulé en heures et les distances en heures-voiture (le temps qu'il faut pour la voiture pour parcourir la distance si elle restait constante), si la voiture a mis mettons 3 heures (donc parcouru 3 "heures -voitures"), c'est normal que A se retrouve a plus de 3 heures voitures de B au moment où la voiture arrive en B, on est d'accord ?
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[Daniel1958]

Non la distance entre A et B au moment où la voiture arrive en B n'est pas égale à la distance propre parcourue par la voiture (indiquée par son compteur), et tu en as même donné toi même la raison

D'accord mais c'est très subtil. Et c'est piégeux car effectivement on oublie aussi le gonflement de la partie couverte (qui ne rentre pas dans le compteur) Oui la longueur totale de la route > à la distance parcourue de la voiture

donc si on mesure le temps écoulé en heures et les distances en heures-voiture (le temps qu'il faut pour la voiture pour parcourir la distance si elle restait constante), si la voiture a mis mettons 3 heures (donc parcouru 3 "heures -voitures"), c'est normal que A se retrouve a plus de 3 heures voitures de B au moment où la voiture arrive en B, on est d'accord ?

oui c'est tout à fait çà

Le plus dur n'est pas de piger les raisonnements compliqués, mais d'accepter les simples.

pas d'accord pour ce cas-là ce n'est pas simple à visualiser (mentalement et pas vraiment intuitif il faut réfléchir) et il faut aussi de la géométrie "pour le concrétiser. Sinon la maxime est assez réaliste mais laisse à penser que les gens n'ont "pas compris" mais ont bien assimilé les notions ce qui leur permet de travailler sans se demander en fait comment ça marche.

Merci de m'avoir accordé du temps.

[Archi3]

De rien, alors continuons l'analogie . Imaginons deux villes A et B suffisamment loin pour que leur "vitesse d'éloignement" dD/dt = A dR/dt soit supérieure à 100 km/s, et une voiture qui part de A pour atteindre B, en roulant toujours à 100 km/h. Laquelle des propositions te parait juste ?

* la voiture n'atteindra jamais B.
* la voiture atteindra toujours B.
* ça dépend des cas et de la loi R(t)

[Daniel1958]

Je ne sais pas mais 100 km/S (c'est comme 360 000 Km/h). A priori c'est une constante fixe

Si elle part de A la voiture n'atteindra jamais B quelque soit le cas. Car la route augmente partout à tout moment mais pas la voiture qui ne devrait pas en profiter (ou du moins très peu et à hauteur de sa longueur car elle roule)


Finalement ça à l'air simple mais c'est redoutable car on doute très vite

[Archi3]

Je ne sais pas mais 100 km/S (c'est comme 360 000 Km/h). A priori c'est une constante fixe

pardon lapsus calami, c'est 100 km/h que je voulais dire bien sur (vitesse d'éloignement initiale supérieure à celle de la voiture).
Je n'ai pas dit que cette vitesse restait fixe en revanche (celle de la voiture, oui).

[Daniel1958]

Ben je m'en doutais un peu mais je me suis dit que c'était peut-être pour mieux comprendre.

* ça dépend des cas et de la loi R(t)

Surtout la longueur de la route

Car si ma route fait 100Km . Je place un point médian situé à la moitié à 50 Km
au bout d'un heure la route fera 200 KM mais mon point médian à 100 Km soit 50 Km de plus
Ma voiture sera à 100 Km du point B (200-100) et au point médian
au bout de deux heures la route fera 300 KM mais mon point médian sera à 150 Km et ma voiture à 100 Km du point médian et 50 KM du point B donc ça depend des données.

La distance décroit car la vitesse de la voiture permet de compenser et même de dépasser la 1/2 de la vitesse d'éloignement.

[polopo]

Pour répondre à la question initiale de « DANIEL 1958 » :
J'ai beaucoup de mal avec un espace courbe qui pourrait nous envoyer en un point donné, quelque soit la direction que l'on regarde, un rayonnement isotrope venant d'un "corps noir".
J’ai essayé de concevoir un modèle de Big Bang qui fonctionne dans un espace euclidien et qui me permette de recevoir un rayonnement isotrope venant d'un "corps noir" à 2,7K° quelque soit la direction où je regarde.
J’ai ensuite confronté mon modèle aux observations actuelles sur les vitesses des galaxies et la présence ou l’absence de matière noire : pas de contradictions.
Par contre l’hypothèse la plus douteuse de mon modèle est qu’un neutron lancé à une vitesse proche de la vitesse de la lumière puisse entrer en collision avec un neutrino. Si cela vous parait impossible ce n’est pas la peine de lire la suite.
Si j’ai choisi une onde de choc comme phénomène initial c’est car la description mathématique du milieu fait appel à l'équation de Boltzmann comme la distribution des longueurs d’onde dans un corps noir.
Avant le Big Bang :
Un univers froid avec des galaxies froides des planètes froides des nuages de poussière froids et des trous noirs : pas de photons car depuis des milliers de milliards d’années les trous noirs les ont avalés ainsi que beaucoup de neutrinos qui font, tout doucement, augmenter le rapport potentiel protons sur neutrons.
Tout ce monde se promène …
Big Bang : la bombe à neutrons
Un trou noir un peu plus grand que les autres a avalé 1 neutrino de trop : explosion nucléaire et un mur de photons aussitôt suivi d’un mur de neutrons fonce dans l’espace autour d’eux, les photons à la vitesse de la lumière, neutrons à 999,2 pour 1000 de la vitesse de la lumière.
Les neutrons qui ne rencontrent pas de matière froide, de planète froide ou de trou noir sur leur chemin ne ralentissent pas.
Un neutron qui rencontre un neutrino dans l’espace devient un hydrogène qui émet une série de photons mais ne ralenti pas. Certains des photons émis qui se dirigent vers le centre de l’univers ont (du fait de leur vitesse par rapport à ce centre) un décalage vers le rouge de 1085 Z. Le temps qu’ils arrivent vers le centre de l’univers ils ont pris 15Z de plus de décalage vers le rouge (du fait de l’expansion de l’univers) : 1100Z = 2,7K°
Le mur de photons et d’hydrogène continue sa course, percé par endroit par les trous noirs, étoiles à neutrons, naines blanches, planètes lunes et astéroïdes, nuages de poussière rencontrés durant cette course vers l’infini. Au fur et à mesure qu’il avance ce mur de neutrons et d’hydrogène laisse derrière lui des astres réchauffés et rajeunis auxquels il a donné son énergie et sa quantité de mouvement.
Plus le mur s’étend et moins il est dense. Les galaxies heurtées en premier ont pris une vitesse proche de la vitesse de la lumière. Les galaxies rencontrées plus tard ont été moins accélérées. Dans la sphère qu’est notre univers les premières vieilles galaxies heurtées sont les plus lointaines du « centre » car elles ont doublé celles heurtées plus tard.
Au centre de l’univers toute la matière ancienne a été balayée el les galaxies qui y sont présentes sont entièrement constituées de la matière du cœur du trou noir qui a explosé : pas de matière ancienne pour ces galaxies qui sont placées au centre de l’univers. Ces galaxies disposent des métaux lourds et de la radioactivité que le cœur du trou noir leur a laissés.
Un observateur placé à cet endroit (l’endroit où a eu lieu le Big Bang) ne voit que des photons émis au même moment avec la même vitesse relative par rapport à lui, et donc avec le même décalage dans le rouge. De plus ces photons ont tous mis le même temps pour arriver jusqu’à lui. L’isotropie n’est pas parfaite car le mur de neutron a été percé par endroits.
Si l’observateur n’est pas placé au centre de l’explosion les photons qu’il voit n’ont pas été émis en même temps et le rayonnement qu’il perçoit n’est pas isotrope (isotrope = identique dans toutes les directions).
Ce rayonnement n’est pas le rayonnement fossile du bing bang mais le rayonnement émis par les neutrons (issus du Big Bang) qui ont heurté des neutrinos il y a un peu plus de 6,85 milliards d’années et qui ont mis un peu moins de 6,85 milliards d’années pour arriver jusqu’à lui au centre de la galaxie.
La voie lactée n’a pas de matière noire, ou si peu, plusieurs autres galaxies sans matière noire ont été découvertes à moins de 100 Mpc de nous pour un rayon de l’univers il y a 6,85 milliards d’années de 29 000 Mpc. Défini comme étant sans matière noire (ou matière ancienne et froide) le centre de l’univers semble avoir un rayon 300 fois plus petit que celui de l’univers ?

[Gilgamesh]

Pour répondre à la question initiale de « DANIEL 1958 » :
J'ai beaucoup de mal avec un espace courbe qui pourrait nous envoyer en un point donné, quelque soit la direction que l'on regarde, un rayonnement isotrope venant d'un "corps noir".
J’ai essayé de concevoir un modèle de Big Bang...

Bonjour polopo, les forums de Futura ne sont pas le lieu pour exposer des théories personnelles comme indiqué dans l'Article 6 de la Charte du forum. Je conçois que c'est un peu raide pour un premier message, mais c'est la règle, il faut s'y tenir.

Le forum est là pour permettre aux curieux de poser des questions sur la science telle qu'elle se fait et s'expose dans la communauté scientifique. Pour discuter d'une idée, il faut a minima qu'elle ait été publiée dans une revue à comité de lecture.

[Deedee81]

Salut,

J’ai essayé de concevoir un modèle de Big Bang qui fonctionne dans un espace euclidien et qui me permette de recevoir un rayonnement isotrope venant d'un "corps noir" à 2,7K° quelque soit la direction où je regarde.
J’ai ensuite confronté mon modèle aux observations actuelles sur les vitesses des galaxies et la présence ou l’absence de matière noire : pas de contradictions.

Et pour cause. Le modèle actuel https://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%A8le_%CE%9BCDM a un espace euclidien. Heureusement que tu n'as pas de contradiction. Ca aurait été ennuyant

Par contre l’hypothèse la plus douteuse de mon modèle est qu’un neutron lancé à une vitesse proche de la vitesse de la lumière puisse entrer en collision avec un neutrino. Si cela vous parait impossible ce n’est pas la peine de lire la suite.

Neutron lent ou rapide, peu importe, c'est possible. Même si la section efficace est infime. Vraiment infime. Notons en plus que le neutron libre a une durée de vie limitée (il est instable). C'est même un aspect essentiel de la nucléosynthèse primordiale (très bien vérifiée par les observations des nuages de gaz peu "pollués" par des étoiles).

Je ne commente pas le reste. Pas à cause de ton avertissement mais parce que c'est https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%AAme_pas_faux
Ou comme on dit ici "n'importe nawak". Impossible de dire ça c'est faux, ça c'est pas bon.... car ça n'a tout simplement aucun sens.
(même le "centre de l'univers" est absurde)

Pour bâtir un modèle (qu'il soit juste ou pas) il y a intérêt à bien maîtriser ce qui est déjà connu : les théories fondamentales : pas tout mais important ici relativité générale, mécanique quantique, théorie quantique des champs, thermodynamique. Et les modèles (ceux issus de la RG mais pas seulement) et les données (pas que ce dont tu parles, il y a grosso modo cent fois plus de données à potasser). Comme je viens de le dire dans une autre discussion : pour écrire un Haïku on apprend d'abord l'art d'utiliser le kanji.

Et enfin une fois fait (tu en as pour quelques années de travail intensif, en comptant les maths à assimiler mais c'est un immense plaisir tellement c'est passionnant), ce n'est pas ici qu'il faut en parler (là je reviens à la remarque de Gilgamesh). Tu publies, tu en parles dans d'autres forums (certains l'acceptent) ou même tu envoie ça dans une archive ouverte (ça aura peu d'intérêt, pas mieux qu'un blog, mais bon, faute de grive on mange des merles)

Par contre une fois publié (dans des revues valables, pas des archives ouvertes ou des revues prédatrices) on peut en discuter sur Futura.

[Dalidou]

Bonjour,
tiens un fil ancien qui s'est rouvert...
Ca me permet de voir qu'il n'y avait pas eu de réponse à la dernière expérience de pensée proposée par Archi3 (16/5/2022). Serait-il possible de donner la soluce ? (c'est très intéressant)
Par ailleurs, je n'ai pas relu tout le fil mais je me pose une question :
OK pour le rougissement du rayonnement fossile, mais qu'en est-il du flux de photons primordiaux ? Est-ce qu'il diminue aussi au fil du temps ? Logiquement oui. Quelle est la Loi de décroissance ?
Est-ce cette décroissance est observable sur une certaine échelle de temps ?
Merci d'avance.

[Deedee81]

Salut,

OK pour le rougissement du rayonnement fossile, mais qu'en est-il du flux de photons primordiaux ? Est-ce qu'il diminue aussi au fil du temps ? Logiquement oui. Quelle est la Loi de décroissance ?
Est-ce cette décroissance est observable sur une certaine échelle de temps ?

Le rayonnement fossile, C'EST les photons primordiaux !!!!!
Enfin, ceux émis à l'époque dite de recombinaison.

Avant, l'univers était opaque (les photons émis et immédiatement absorbé, on ne risque pas de les voir).

[Gilgamesh]

Pour l'évolution du redshift cosmologique avec le temps, il y a un programme d'observation des raie Lyman alpha des quasars qui sera mené à l'aide de l'immense pouvoir collecteur de l'ELT et malgré ça, ça devrait prendre une dizaine d'années avant d'avoir des résultats.

The time evolution of cosmological redshift as a test of dark energy

[Deedee81]

Pour l'évolution du redshift cosmologique avec le temps, il y a un programme d'observation des raie Lyman alpha des quasars qui sera mené à l'aide de l'immense pouvoir collecteur de l'ELT et malgré ça, ça devrait prendre une dizaine d'années avant d'avoir des résultats.

The time evolution of cosmological redshift as a test of dark energy

Ah, ça c'est plutôt chouette comme étude. Merci Gilgamesh

[Dalidou]

Oui je comprends bien qu'on ne parle que de photons. Mais la longueur d'ondes est une chose, et le flux en est une autre.
On reçoit des photons de moins en moins énergétiques, mais on en reçoit aussi de moins en moins non ?

[Lansberg]

Bonjour,

tiens un fil ancien qui s'est rouvert...
Ca me permet de voir qu'il n'y avait pas eu de réponse à la dernière expérience de pensée proposée par Archi3 (16/5/2022). Serait-il possible de donner la soluce ? (c'est très intéressant)

La voiture (dont la vitesse est v=100km/h) peut atteindre B mais ça dépend de la distance initiale entre A et B et du taux d'accroissement de la route (on sait seulement que A et B s'éloignent l'un de l'autre de plus de 100 km en 1h).
Donc la réponse c est celle qui convient ("ça dépend des cas et de la loi R(t)").

OK pour le rougissement du rayonnement fossile, mais qu'en est-il du flux de photons primordiaux ? Est-ce qu'il diminue aussi au fil du temps ? Logiquement oui. Quelle est la Loi de décroissance ?

La densité énergétique du rayonnement est inversement proportionnelle à a⁴.
"a(t)" = facteur d'échelle de l'univers qui augmente avec le temps. Pour l'univers actuel, a(o) = 1. À l'origine de l'univers, a=0. Quand le facteur d'échelle est multiplié par deux, la densité énergétique du rayonnement est divisée par 16 (2⁴).

[Gilgamesh]

Oui je comprends bien qu'on ne parle que de photons. Mais la longueur d'ondes est une chose, et le flux en est une autre.
On reçoit des photons de moins en moins énergétiques, mais on en reçoit aussi de moins en moins non ?

Comme rappelé par Lansberg la décroissance de la densité d'énergie radiative est en a^-4.

C'est le produit de deux effets:

La densité des photons diminue par simple dilution dans un volume d'univers croissant, c'est donc en a^-3
Leur fréquence, donc leur énergie, est redshiftée par l'expansion selon la relation 1+z=1/a, c'est donc en a^-1

[Dalidou]

Merci pour ces réponses très claires.

[Mailou75]

N'oublions pas de rappeler le coté très pratique de la chose.

On a des paramètres puissance 1, 2, 3 et 4 qui permettent d'avoir des réglages fins (petite valeur exposant 4) et d'autres plus grossiers (grande valeur exposant 1).

Ces paramètres correspondent aussi à des périodes dans le temps : au début prédominance des photons, ensuite de la matière.

Avec ça et quelques mesures de densité d'énergie sur l'Univers (pas si facile...) on fait décrire à une formule, capable de n'importe quoi, notre Univers.

Bon, certes ça ne sert pas à grand chose, on ne pouvait pas se tromper avec cette méthode, et ben quand même...

On a du remettre artificiellement, en paramètre grossier (0,73/1, du lourd), l'énergie noire, qui permet de décrire à peu près ce qu'on voit (si tant est qu'on sait ce qu'on regarde...)

On a donc une formule qui ne sert encore plus à rien qu'à s'auto-proclamer (sans preuve réelle) formule "universelle" et satisfaire pas mal de monde, apparemment