Bonjour à tous,
A mon tour de poser une question probablement très naïve.
L'image mentale que je me fais de l'expansion de l'univers est celle de galaxies accrochées à une sorte de rideau/voilage, rideau qui s'étend progressivement entrainant avec lui les galaxies.
D'où ma question : ce "mouvement" induit-il une inertie ?
D'avance merci
Tout est toujours plus complexe qu'on (que je) ne le pense de prime abord.
Salut,
Je ne comprend déjà pas la question. Que signifie l'expression "induire une inertie" ??? (ne me répond pas "donner une inertie"c'est tout aussi peu clair)
Meilleure image : les galaxies n'ont pas de mouvement propre (pas d'accélération, etc... enfin, si, un peu, Andromède est attiré par la voie lactée par exemple, mais pas pour l'expansion).
Il serait mieux de dire que le rideau est en caoutchouc très mou : il s'étire mais sans faire bouger les objets. Il se "crée de l'espace" (perso franchement j'aime pas du tout ce genre d'image pour des raisons un peu techniques, mais ça peut aider à comprendre au début)
Dernière modification par Deedee81 ; 08/02/2023 à 10h48.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Déplacé en astrophysique, plus approprié amha. On verra.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Je réponds à deux niveau. Par inertie, j'entends que si on fait l'expérience de pensée qui consiste à supprimer l'expansion, est-ce que les galaxies continueront sur leur lancée ? Je néglige ici les effets d'attraction dont tu parles.Envoyé par Deedee81
Salut,
Je ne comprend déjà pas la question. Que signifie l'expression "induire une inertie" ??? (ne me répond pas "donner une inertie"
Meilleure image : les galaxies n'ont pas de mouvement propre (pas d'accélération, etc... enfin, si, un peu, Andromède est attiré par la voie lactée par exemple, mais pas pour l'expansion).
Il serait mieux de dire que le rideau est en caoutchouc très mou : il s'étire mais sans faire bouger les objets. Il se "crée de l'espace" (perso franchement j'aime pas du tout ce genre d'image pour des raisons un peu techniques, mais ça peut aider à comprendre au début)
Si tu as une meilleure image de l'expansion que celle du rideau très mou, je suis preneur.
Je l'ai dit en guise de propos liminaire, la question est naïve. Je l'assume.
Tout est toujours plus complexe qu'on (que je) ne le pense de prime abord.
Je ne suis pas sûr que cela ait un sens physique (un arrêt de l'expansion) mais a priori je dirais : "non".
Non. Je préfère juste "les galaxies s'éloignent les unes des autres", mais ça ne répond pas à ta question d'inertie et au-delà, hé bien, je préfère les équations
Mais d'autres ici auront peut-être une meilleure image
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
En fait l'expansion est ni plus ni moins que la conséquence de l'inertie, et des vitesses initiales relatives des concentrations de matière (les amas de galaxies) les unes par rapport aux autres résultant du big bang.
La gravitation cause naturellement un ralentissement de l'expansion.
Ralentissement auquel s'oppose aujourd'hui l'effet de l'"énergie sombre", de densité d'énergie positive mais dont la pression négative cause une accélération de l'expansion.
Mais cet effet était négligeable durant les premiers milliards d'années de l'univers, quand la densité d'énergie de la matière était très supérieure à celle de l'énergie sombre, et que les deux équations de Friedmann se réduisaient approximativement à leurs analogues newtoniennes, conservation de l'énergie totale (cinétique + potentielle gravitationnelle) et loi de la gravitation (entre masses de matière).
Une expérience de pensée consistant à supprimer l'expansion demande d'annuler instantanément les vitesses d'éloignement entre "grains de matière" distants, et donc leur énergie cinétique. Selon la première équation de Friedmann (si on veut que cette expérience de pensée reste cohérente avec la théorie de la relativité générale...), cela impose d'introduire un terme de densité courbure spatiale positive égal à la somme des termes de densité d'énergie, de la matière seule si on fait cette expérience dans l'univers primitif, de la matière plus de l'énergie sombre si on la fait dans l'univers récent.
Dans le premier cas les grains de matière vont simplement tomber les uns vers les autres sous l'effet de la gravitation, avec une vitesse "de rapprochement" augmentant progressivement à partir de zéro. Dans le deuxième cas, la densité d'énergie sombre étant aujourd'hui prépondérante, les grains de matière vont recommencer à s'éloigner, causant une nouvelle phase d'expansion.
Pour que le système (l'univers) reste statique, il faudrait que la densité d'énergie sombre soit exactement égale à la densité d'énergie de la matière, et cet équilibre serait instable (le moindre déséquilibre ne faisant que s'accentuer) - raison pour laquelle Einstein avait dû renoncer à l'hypothèse d'un univers statique, qu'il avait espéré sauver en "inventant" la constante cosmologique.
Dernière modification par yves95210 ; 08/02/2023 à 14h11.
Merci de ces précisions. Je ne comprend pas trop le "conséquence de l'inertie" (pour moi c'est une conséquence de la distribution de masse et de l'équation d'Einstein).
D'accord avec le reste, bien entendu
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Merci pour les précisions. J'allais d'ailleurs répondre à Deedee en prenant le cas d'un univers en contraction-dilatation à sa question concernant la physique d'une telle suppression (même si effectivement, j'étais parti d'une suppression brusque et non progressive).
Tout est toujours plus complexe qu'on (que je) ne le pense de prime abord.
Sans vitesse initiale (quelle qu'en soit la cause), pas d'expansion. La distribution de masses ne fait que ralentir l'expansion, via la gravitation.
Ce qui est une conséquence de l'équation d'Einstein (via la solution de Friedmann-Lemaître, et la reconnaissance de l'impossibilité d'un univers statique), est que l'existence même de notre univers ne peut s'expliquer sans un "big bang" (une phase d'accélération initiale, au sujet de laquelle on ne dispose que de théories spéculatives - les modèles d'inflation ou les modèles d'univers cyclique) ayant donné aux particules leurs vitesses relatives initiales.
Dernière modification par yves95210 ; 08/02/2023 à 14h56.
Heu.. malgré qu' Yves soit un de mes profs en "math de la RG" je suis pas trop d'accord avec lui quand il écrit:
Que cela annule instantanément les vitesses d' éloignement okay c'est l'hypothèse de départ de cette expérience de pensée, mais le "et donc leur énergie cinétique"" me semble poser un gros problème pour deux raisons.supprimer l'expansion demande d'annuler instantanément les vitesses d'éloignement entre "grains de matière" distants, et donc leur énergie cinétique
Ces galaxies (grains de matière ) ont t'elle une énergie cinétique (en lien avec l'expansion ) ? j'ai un gros doute.
Si on reprend notre pâte avec des raisons secs que l'on fait gonfler, les grains de raisins ont t'il une énergie cinétique? si oui par rapport à quoi serait mesurée la vitesse des ces grains de raisins ?
D'autre part en revenant à notre univers, si les vitesses d’éloignement des galaxies peuvent être assimilées à la vitesse de ces galaxies alors pour le coup je dirai que cela remet en cause la limite de c comme vitesse indépassable et donc toute la RR et par suite la RG.
Merci Yves, je comprend mieux ta phrase. Et là aussi je suis d'accord (tant mieux
Pachacamac, ça dépend un peu de la manière dont on définit l'énergie cinétique (dans quel référentiel, s'il est comobile c'est 0 forcément, tu as raison) mais je crois surtout que parler d'un arrêt brutal est assez délicat car aucun mécanisme physique ne peut le justifier et dans ce cas tout raisonnement risque d'être fallacieux. Sinon en dehors de cette difficulté, ce que dit Yves est correct (il ne parle clairement pas de l'énergie cinétique dans le référentiel comobile)
Ces petites difficultés d'explications/compréhensions illustre bien la difficulté de se faire comprendre sans équations, dans ce domaine
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Après que l'hypothèse de départ (on annule instantanément l'expansion ) soit irréaliste c'est une autre histoire et je pense effectivement que c'est impossible en vertu de la RGsi on fait l'expérience de pensée qui consiste à supprimer l'expansion, est-ce que les galaxies continueront sur leur lancée ?
Mais dans le cas où ce serait possible alors je dirais que ces galaxies ne bougeraient plus (sauf à cause de l'attraction gravitationnelle)
Mais on est un peu dans le : si on pouvait mettre Paris dans une bouteille
Dernière modification par pachacamac ; 08/02/2023 à 15h32.
@Deedee : nos messages se sont croisés. je suis d'accord avec ce que tu dis.
@Yves : je serai quand même curieux de savoir de quelle énergie cinétique tu parles dans ta phrase que j'ai mise en citation...
Celle que possède chaque grain de matière B suffisamment éloigné de A dans un référentiel dans lequel le grain de matière A est immobile.
Et réciproquement (car tout est relatif
Mais effectivement l'analogie newtonienne a ses limites, comme tu l'as fait remarquer :
Pour moi dans ce cas, la réponse est affirmative. Si on se place dans le référentiel du moule, chaque grain acquiert clairement une énergie cinétique. L'essui qui recouvre la pâte se soulève sous l'effet du dégagement gazeux. C'est bien pour cela qu'on utilise le DeltaH en chimie qui ajoute à l'énergie interne un terme en P.V.
Tout est toujours plus complexe qu'on (que je) ne le pense de prime abord.
Salut,
Ouu mais il faut quand même largement se méfier de l'analogie du cake, des raisins, etc... car en déduire qu'ils acquièrent de l'énergie cinétique est un raisonnement newtonien. Et là, en cosmologie, il faut la RG, la gravitation newtonienne est totalement inapplicable. Et en RG c'est rarement intuitif et rarement simple. Donc prudence avec les analogies.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Pour moi la réponse est négative. Le référentiel du moule est exterieur à la pâte hors pour l'univers il n'y a pas d'extérieur. Pour la pâte dans cette analogie il faut prendre la surface ( 2-sphère ) et pas la boule que forme cette pâte. Si sur cette surface les grains ont une vitesse propre dans quelle direction serait dirigée leur vecteur vitesse ? réponse dans toutes les directions donc impossible.
Et si on en revient à ta question initiale, si on arrête l'expansion de cette pâte en la refroidissant brusquement, les grains, par inertie continuerons t'il à se déplacer, je pense que non. Dans quelle direction le ferait 'ils ?
Donc j'allais dire il faut parfois se méfier avec les analogies qui ont leur limites mais j'ai été grillé sur le fil par Deedee
N.B. Je comprend pas pas ce que viens faire la variation d'enthalpie ici.
Dernière modification par pachacamac ; 09/02/2023 à 08h50.
Oui mais ton explication avec la sphère est très bien. La vitesse propre serait clairement donnée par l'écart au rayon entre l'objet sur la sphère et le centre. C'est une bonne manière de définir la vitesse propre (en n'oubliant pas que la sphère est 2D et qu'on a là une géométrie sphérique, ce qui n'est pas nécessairement vrai pour l'univers, mais c'est déjà ça).
Heun je n'ai pas vu que quelqu'un parlait d'enthalpie, pourquoi tu dis ça ?
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Sethy a écrit en #16 : "C'est bien pour cela qu'on utilise le DeltaH en chimie qui ajoute à l'énergie interne un terme en P.V."
Le Delta H ici c'est pas la variation de l'enthalpie ?
Aussi je voudrai rajouter que s'il y a des limites aux analogies, c'est vrai aussi pour les expériences de pensée. Une expérience de pensée en sciences ne doit pas contenir dans ces prémisses des choses en contradiction avec ce qui est déjà communément admis. C'est valable aussi pour toutes nouvelles théories. Comme l'a dit Feynman l'imagination des chercheurs est fortement contrainte.
Beaucoup de choses sont plus complexes qu'on ne le pense de prime abord.
Ah oui, j'avais pas tilté, merci !!!!!!
Une expérience de pensée c'est une "mise en image" (sous forme d'une expérience imaginaire) de la théorie. Ta mise en garde est importante car j'ai déjà vu pas mal confondre avec les vraies expériences. Or le niveau vulgarisation / analogies / c'est aussi celui des expériences de pensée "avec les mains".
Sinon une expérience de pensée est sensée être plus rigoureuse qu'une analogie. Enfin, en principe hein
Et il faut être prudent aussi avec les termes polysémiques. Pas trivial. Inertie par exemple n'a pas toujours de définition consensuelle (parfois on parle de la masse propre, parfois de la masse "relativiste", parfois du principe fondamental de la mécanique newtonienne,....) Mais bon, c'est pas le pire dans le genre.
Ta remarque sur Feynman me rappelle la signature d'un modo (qui n'est plus venu depuis longtemps) : l'ouverture d'esprit ne se limite pas à la fracture du crâne
Dernière modification par Deedee81 ; 09/02/2023 à 09h49.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
ExactInertie par exemple n'a pas toujours de définition consensuelle
à la plupart des physiciens..."
Plus de détails ici => http://math.univ-lyon1.fr/~mizony/la_variete_de_de_Sitter_v2.pdf
Salut,
Ici je ne parlais même pas de compréhension (mais oui tout n'est pas encore compris) mais pire : de définition.Exact
à la plupart des physiciens..."
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour,
Comment définissez-vous le terme "vitesse propre" ? Merci.
Salut,
Le terme est un peu ... impropre
Mais c'est ici la vitesse dans le repère comobile.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Et le repère comobile sur une 2- sphère (et une 3 sphère ) il est où ?
Sur la sphère, comme sur la surface d'une Terre qui grossirait, mais dont tous les points conserveraient les mêmes coordonnées (latitude et longitude) alors que la distance physique entre deux quelconques de ces points augmenterait proportionnellement au rayon de la planète.
PS : je ne parle évidemment ici que des coordonnées spatiales (2D en l'occurrence) du repère, mais je suppose que ça répond à ta question, "le repère comobile, il est où ?".
Dernière modification par yves95210 ; 12/02/2023 à 18h17.
