Distance comobile les définitions sont cryptique pour moi

[Daniel1958]

Bonjour

Cela fait un moment que je cherchais une définition claire des données comobiles. Je n'ai jamais réussi à comprendre simplement. J'ai cru que c'était la distance entre deux objets sans l'expansion et ensuite la même distance plus l'expansion (selon la durée bien sûr).

Je vais prendre la definition de Wikipédia

La distance comobile est une caractérisation de la distance séparant deux objets astronomiques en faisant abstraction de l'expansion de l'Univers, c'est-à-dire en utilisant une unité de longueur (???) qui suit l'expansion de l'univers.

On suit et on suit pas ??
Rien pigé. Toutes les interprétations sont possibles pour moi

Ex Emission de lumière 380 000 ans aprés le Big Bang la lumière devrait avoir parcouru 46,5 Milliards années-lumière soit 13,4 milliards (en vitesse propre) et 23,1 par gonflement/expansion du cosmos.

Dans ce cas quel est la distance comobile parcourue et qu'elle en est l'unité ?

Cordialement
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[ThM55]

Bonjour. Je n'aime pas tellement le terme de "distance" comobile car il s'agit en réalité d'une coordonnée. Mais je sais que c'est l'usage.

Pour comprendre, il faut saisir la signification des termes. Il y a l'espace, l'espace-temps, qui a une réalité à lui, avec les distances physiques entre les objets. Et superposé à cet espace, il y a le système de coordonnées, qui est plaqué par nous, les petits humains. Un système de coordonnées, c'est pratique, cela nous permet de mesurer, de nous orienter, mais ce n'est pas intrinsèque à la réalité physique. C'est un peu comme les constellations dans le ciel étoilé.

Le choix d'un système de coordonnées comobiles signifie que si une galaxie a des coordonnées spatiales connues dans ce système à l'instant t, elle conserve les mêmes coordonnées à tout instant t+T. Imagine un ballon de baudruche sur lequel avec un feutre tu traces des lignes de coordonnées (méridiens et longitudes). Si tu gonfles le ballon, ces axes et ces lignes vont gonfler aussi et un point de coordonnées connues va garder ces mêmes coordonnées.

[Gilgamesh]

Bonjour

Cela fait un moment que je cherchais une définition claire des données comobiles. Je n'ai jamais réussi à comprendre simplement. J'ai cru que c'était la distance entre deux objets sans l'expansion et ensuite la même distance plus l'expansion (selon la durée bien sûr).

Je vais prendre la definition de Wikipédia On suit et on suit pas ??
Rien pigé. Toutes les interprétations sont possibles pour moi

Ex Emission de lumière 380 000 ans aprés le Big Bang la lumière devrait avoir parcouru 46,5 Milliards années-lumière soit 13,4 milliards (en vitesse propre) et 23,1 par gonflement/expansion du cosmos.

Dans ce cas quel est la distance comobile parcourue et qu'elle en est l'unité ?

Cordialement

Il y a effectivement une ambiguïté un peu embêtante avec ce terme de distance comobile.

Le bon usage serait d'en faire une unité sans dimension. Fondamentalement c'est une coordonnée, une étiquette, un nombre de graduations choisies de manière arbitraire entre un point A et B. Nommons χ cette distance-coordonnée (un nombre de graduations, sans dimension). Et l'idée de l'expansion c'est que deux points qui ne changent pas de distance-coordonnée voient leur distance-physique R, aka distance propre (en mètre) augmenter d'un facteur a, le facteur d'échelle (en mètre/graduation), fonction du temps.

R(t) = a(t)χ

Si tu imprimes bien ça, tu as compris l'essentiel.

Bon, mais évidemment donner une distance comobile sans dimension, en pratique c'est pas bien commode, vu que la graduation est arbitraire. De ce fait, assez usuellement, le terme de distance comobile est donné comme cette entité de longueur variable a(t)χ (d'où la formulation de Wikipedia: en utilisant une unité de longueur qui suit l'expansion de l'univers), alors que stricto-sensus, il faudrait réserver ce terme à χ.

Et donc, quand dans l'usage courant du terme on donne la distance comobile a(t)χ, il faut l'entendre comme "la distance propre au moment où on parle", si tu comprends ce que je veux dire.


edit: croisement avec ThM55 que je salue

[Daniel1958]

Il y a effectivement une ambiguïté un peu embêtante avec ce terme de distance comobile.

Et l'idée de l'expansion c'est que deux points qui ne changent pas de distance-coordonnée voient leur distance-physique R, aka distance propre (en mètre) augmenter d'un facteur a, le facteur d'échelle (en mètre/graduation), fonction du temps.

R(t) = a(t)χ

Si tu imprimes bien ça, tu as compris l'essentiel.

Là où je cale comme l'espace "gonfle" tout le temps fois les coordonnées devraient être modifiées par rapport à un repère "virtuel" de base. Si l'espace gonfle la distance aussi mais avec une égale repartition entre les deux objets. Je place un repère "fictif "entre les deux. Les deux objets auront leurs coordonnées, durant le laps de temps t, modifiées par rappro à mon repère initial (fictif). Je me le représente comme ça
Le facteur d'échelle ça va et c'est clair et l'évolution du temps du temps aussi.

Et donc, quand dans l'usage courant du terme on donne la distance comobile a(t)χ, il faut l'entendre comme "la distance propre au moment où on parle", Si tu comprends ce que je veux dire

. Donc ce qui serait "potentiellement la distance réelle compte-tenu de l'inflation". Qui continuera bien sûr d'augmenter avec le temps ? Si c'est ça pourquoi n'est-ce pas dit simplement ?
Je comprends le formalisme pour les spécialistes mais pour les profanes ???

Un grand Merci

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[Daniel1958]

Bonjour. Je n'aime pas tellement le terme de "distance" comobile car il s'agit en réalité d'une coordonnée. Mais je sais que c'est l'usage.

Pour comprendre, il faut saisir la signification des termes. Il y a l'espace, l'espace-temps, qui a une réalité à lui, avec les distances physiques entre les objets. Et superposé à cet espace, il y a le système de coordonnées, qui est plaqué par nous, les petits humains. Un système de coordonnées, c'est pratique, cela nous permet de mesurer, de nous orienter, mais ce n'est pas intrinsèque à la réalité physique. C'est un peu comme les constellations dans le ciel étoilé.

Merci d'aller dans mon sens. Sans vexer personne la Cosmologie pourrait simplifier ses termes et définitions. Je sais qu'elle n'est pas à mon usage (bien sûr) mais à celle des spécialistes. Mais, écrire des définitions dont on peut faire un contre-sens c'est "hard" pour les profanes et tout ce qui devient trop complexe éloigne.

Le choix d'un système de coordonnées comobiles signifie que si une galaxie a des coordonnées spatiales connues dans ce système à l'instant t, elle conserve les mêmes coordonnées à tout instant t+T. Imagine un ballon de baudruche sur lequel avec un feutre tu traces des lignes de coordonnées (méridiens et longitudes). Si tu gonfles le ballon, ces axes et ces lignes vont gonfler aussi et un point de coordonnées connues va garder ces mêmes coordonnées.

Là ça je ne le sens pas j'ai adressé une réponse à Gilgamesh dans ce sens. Je vois les coordonnées par rapport à un axe des x, y et z de base immuable. Là ton périmètre/volume augmente donc (et c'est sans doute mon erreur) les coordonnées sont modifiées.

Merci. Je suis terre à terre.

Cordialement

[Mailou75]

Salut Daniel,

Tu trouveras ici un schéma https://forums.futura-sciences.com/a...ml#post6186100 qui devrait te permettre de comprendre ce que sont :
- Dc distance comobile
- Da distance angulaire
- z+1 décalage spectral / redshift
- Dlt (Light travel) une durée x c
Le schéma montre deux point ayant une même Da mais des z différents. Si tu comprends le principe tu devrais avoir avancé

[Daniel1958]

Salut Daniel,

Tu trouveras ici un schéma https://forums.futura-sciences.com/a...ml#post6186100 qui devrait te permettre de comprendre ce que sont :
- Dc distance comobile
- Da distance angulaire
- z+1 décalage spectral / redshift
- Dlt (Light travel) une durée x c
Le schéma montre deux point ayant une même Da mais des z différents. Si tu comprends le principe tu devrais avoir avancé

thanks

Cordialement

[physeb2]

Bonjour a toutes et tous,

la distance comobile est d'extrême utilité pour plusieurs raisons, mais une qui est excessivement utile et qui visuellement est très parlante est en rapport aux simulations numériques.

Si tu fais une simulation d'univers, tu dois conserver ton cube de simulation bien que celui-ci représente un volume physique qui augmente dans le temps. Si tu utilises les distances comobiles, il n'y a plus ce problème. Bien évidemment, les équations d'évolution gravitationnelles (en particulier les équations de continuité, Euler et Poisson) doivent être modifier en prenant en compte le facteur d'échelle a tout moment.

Maintenant on peut illustrer ce que signifie cette distance comobile avec l'aide des simulations. La notion de distance dans un Univers en expansion est non-trivial. La distance comobile est la distance que tu pourrai mesurer avec une règle aujourd'hui (aujourd'hui est très important). En clair, si tu es un être omnipotent et que tu peux arrêter le temps et avoir une règle de la taille que tu veux, et bien c'est cette distance que tu mesurerai.

C'est exactement ce que l'on fait avec une simulation numérique. Tu as l'état de ton univers simulé a un temps donné (on parle de snapshot) et tu peux mesurer la distance entre tes objets domme si tu avais cette règle de taille aussi grande que tu le désire.

Les distances qui te sont présentées en se baladant dans une simulation comme Millenium:
https://www.youtube.com/watch?v=yyfpFfWq7Bc

[Daniel1958]

Bonjour

Bonjour a toutes et tous,

la distance comobile est d'extrême utilité pour plusieurs raisons, mais une qui est excessivement utile et qui visuellement est très parlante est en rapport aux simulations numériques.

Si tu fais une simulation d'univers, tu dois conserver ton cube de simulation bien que celui-ci représente un volume physique qui augmente dans le temps. Si tu utilises les distances comobiles, il n'y a plus ce problème. Bien évidemment, les équations d'évolution gravitationnelles (en particulier les équations de continuité, Euler et Poisson) doivent être modifier en prenant en compte le facteur d'échelle a tout moment.

Maintenant on peut illustrer ce que signifie cette distance comobile avec l'aide des simulations. La notion de distance dans un Univers en expansion est non-trivial. La distance comobile est la distance que tu pourrai mesurer avec une règle aujourd'hui (aujourd'hui est très important). En clair, si tu es un être omnipotent et que tu peux arrêter le temps et avoir une règle de la taille que tu veux, et bien c'est cette distance que tu mesurerai.

C'est exactement ce que l'on fait avec une simulation numérique. Tu as l'état de ton univers simulé a un temps donné (on parle de snapshot) et tu peux mesurer la distance entre tes objets domme si tu avais cette règle de taille aussi grande que tu le désire.

Les distances qui te sont présentées en se baladant dans une simulation comme Millenium:
https://www.youtube.com/watch?v=yyfpFfWq7Bc

Oui là je comprends un cube qui "enfle" pareil pour une boule. Je comprends effectivement pour les simulations. Mais il faut de "bons ordinateurs puissants" avec les algorithmes mathématiques qui vont bien.

Mais sur Wikipédia ça me rappelle la rigidité parfois excessive pour les non mathématiciens du formalisme mathématique cf Wikipédia

La distance comobile est une caractérisation de la distance séparant deux objets astronomiques en faisant abstraction de l'expansion de l'Univers, c'est-à-dire en utilisant une unité de longueur (???) qui suit l'expansion de l'univers.

C'est à la limite de la contradiction car tu es obligé (du moins je l'ai compris comme tel) de tenir compte de l'expansion (avec une constante (dont la valeur absolue varie sans cesse avec la distance déjà parcourue et le temps)).
C'est un peu dommage d'utiliser une telle sémantique hors de portée du profane >>> la preuve je n'avais rien compris a cette phrase. Un rapport d'échelle lié à l'expansion "ça cause" c'est simple et pédagogique.

Cordialement et encore une fois merci

[physeb2]

Bonjour Daniel,

je ne t'ai pas invité a générer une simulation numérique d'Univers

Ce qu'il faut comprendre, c'est qu'il n'y a pas de distance unique a considérer dans un Univers en expansion. Pour prendre les trois distances les plus communes : comobile, angulaire et de luminosité; elles coïncides si tu les utilisent localement sur Terre (localement pour éviter de parler de courbure).

Prenons l'exemple de la tour Eiffel avec son phare. Si tu trouves sur le Champs de Mars et que tu désire savoir a quelle distance tu te trouve de la tour Eiffel, tu peux le faire de trois manieres distinctes:
1- Tu fais une marque sur ta position et tu prends un metre. Tu te débrouille comme tu peux mas tu finis par mesurer la distance en avançcant vers la Tour Eiffel : équivalent de la distance comobile
2- Tu connais la taille la tour Eiffel et tu mesure depuis ta position la taille angulaire avec laquelle tu observe la tour. Avec un peu de gémoétrie tès simple tu en déduit la distance entre la tour et toi : équivalent de la distance angulaire
3- Tu connais la liuminosité du phare au sommet de la tour et tu mesure le flux qui t'arrive dessus. Tu en déduits la distnce entre toi et la tour : équivalent de la distance de luminosité

Si tu fais ces trois mesures, tu trouveras la même valeur. Mais ce n'est pas le cas dans un espace en expansion, et qui plus est pour estimer des distances grandes qui nécessitent la propagation de la lumère durant de très grandes periodes.

Dans le cas de la distance agulaire, tu dois prendre en compte que les objets observés étaient plus proches au moment de l'émission de la lumière. Dans le cas de la distance de luminosité tu dois prendre en compte l'effet de la perte d'énergie des photon dans le référentiel de l'observateur et la dilatation du paquet de photon émis durant une seconde et que tu observe durant une période plus longue.

Afin de faire des calculs sur l'évolution de l'Univers, tu peux utiliser les trois définitions, il faudra adapter les équations.

C'est à la limite de la contradiction car tu es obligé (du moins je l'ai compris comme tel) de tenir compte de l'expansion (avec une constante (dont la valeur absolue varie sans cesse avec la distance déjà parcourue et le temps)).
C'est un peu dommage d'utiliser une telle sémantique hors de portée du profane >>> la preuve je n'avais rien compris a cette phrase. Un rapport d'échelle lié à l'expansion "ça cause" c'est simple et pédagogique.

Donc non il n'y a aucune contradiction et il n'y a pas de distance qui existe dans un univers en expansion qui soit facile a comprendre. Et toute cette complexité est due au facteur d'échelle qui "te cause", les implications sont loin d'être simple.

[ThM55]

Par esprit de conciliation, je ne dirai pas ici ce que je pense de Wikipedia pour la physique théorique.

Je dois dire que je suis toujours un peu perdu quand je ne peux pas expliquer tout par des maths. Je trouve que si on définit clairement par des axiomes le modèle mathématique (essentiellement la notion de variété et celle de métrique riemannienne), tout cela devient complètement transparent. Je ne sais pas vraiment comment expliquer ces choses qui me paraissent si évidentes sans les maths, ce qui me donne souvent le sentiment que je n'ai pas ma place sur un forum comme celui-ci.

C'est pourquoi je te demande quel est ton niveau en mathématiques, en analyse, en algèbre linéaire? Si ton niveau est celui d'un BAC scientifique, je pense que certains textes "sérieux" (de saines lectures comme on disait quand j'étais gamin) seraient accessibles et finalement plus aisés à comprendre que des vulgarisations qui sont souvent plus difficiles à comprendre. Du moins avec un effort minimal d'apprentissage, comme le calcul différentiel sur des fonctions à plusieurs variables.

[physeb2]

Je dois dire que je suis toujours un peu perdu quand je ne peux pas expliquer tout par des maths. Je trouve que si on définit clairement par des axiomes le modèle mathématique (essentiellement la notion de variété et celle de métrique riemannienne), tout cela devient complètement transparent. Je ne sais pas vraiment comment expliquer ces choses qui me paraissent si évidentes sans les maths, ce qui me donne souvent le sentiment que je n'ai pas ma place sur un forum comme celui-ci.

Il faut tout de même faire une grande distinction entre la physique théoriaue et les mathématiques. La physique n'a pas d'axiomatique, seul compte les observations. Les mathétiques pures sans pouvoir avoir "une histoire a raconter" est également un problème pour les physiciens. Les mathétatiques te permettent de générer des modeles approximatifs qui fonctionnent bien dans une certaine limite de domaine. Contrairement aux mathématiques, en physique tu sais que tes équations sont fausses et donc l'histoire ne peux pas s'arrêter là.

[Daniel1958]

[QUOTE=physeb2;7066540]Bonjour Daniel,

je ne t'ai pas invité a générer une simulation numérique d'Univers

C'est un boulot de géomètre spécialiste de la relativité et de l'optique "quantique" C'est à dire une équipe. Mais je doute que la simulation soit d'équerre sans ajustement.

Donc non il n'y a aucune contradiction et il n'y a pas de distance qui existe dans un univers en expansion qui soit facile a comprendre. Et toute cette complexité est due au facteur d'échelle qui "te cause", les implications sont loin d'être simple.

Le facteur d'échelle que je connaissais était le rayon Univers 380 000 ans aprés le Big Bang dont la distance a été multiplié par 1100 (ou 1000) à nos jours. Oui mais le volume pour une sphère a augmenté au cube soit 1 331 000 fois. Ce n'est pas facile mais ça donne une image mentale du grossissement de notre univers. J'aime les images : un kilometre c'est "transformé" en mille cent kilomètres. Avoir l'idée n'empêche pas les énormes difficultés et c'est bien pour ça que la cosmologie est une science universitaire et de labo académiques réservés à peu de monde suite à sa difficulté (la physique quantique c'est un peu pareil.

Quand tu combines avec les trois méthodes avec RG tu retrouve le même résultat ? . Si c'est le cas cela te permets de calibrer (de renforcer les deux autres méthodes) ?

Les simus sont je suppose des déroulements de galaxies (les filaments) mais sur un temps très long et des très grandes distances ? Je suppose que tu ne dois pas calculer sur une portion qui est liée par la gravité.

Merci pour cet univers (de travail au fond assez méconnu des profanes) qui permet de vérifier des hypothèses très importantes. C'est harassant et très prenant je suppose avec beaucoup d'essais mais cela doit être pour un chercheur très valorisant quand son hypothèse semble être validée par les simus.

Cordialement

[Daniel1958]

Par esprit de conciliation, je ne dirai pas ici ce que je pense de Wikipedia pour la physique théorique.

Je dois dire que je suis toujours un peu perdu quand je ne peux pas expliquer tout par des maths. Je trouve que si on définit clairement par des axiomes le modèle mathématique (essentiellement la notion de variété et celle de métrique riemannienne), tout cela devient complètement transparent. Je ne sais pas vraiment comment expliquer ces choses qui me paraissent si évidentes sans les maths, ce qui me donne souvent le sentiment que je n'ai pas ma place sur un forum comme celui-ci.

C'est pourquoi je te demande quel est ton niveau en mathématiques, en analyse, en algèbre linéaire? Si ton niveau est celui d'un BAC scientifique, je pense que certains textes "sérieux" (de saines lectures comme on disait quand j'étais gamin) seraient accessibles et finalement plus aisés à comprendre que des vulgarisations qui sont souvent plus difficiles à comprendre. Du moins avec un effort minimal d'apprentissage, comme le calcul différentiel sur des fonctions à plusieurs variables.

Oui j'ai un bac D. Mais j'ai une excellente note en maths en première année de médecine. C'était à l'époque un condensé light du programme de license. Car les futurs médecins n'étaient plus censés en faire.
Bon le programme était très porté sur les Probabilités ki2 et écart type (analyse épidémiologique oblige). J'ai des bouquins de cours (Feynmann) mais cela ne se lit pas comme un livre de vulgarisation c'est plus long
et j'ai un bon bouquin "Puissance infinie" qui traite du calcul différentiels des intégrales , des dérivés, du théorème central de façon trés pédagogique. Mais peu d'exercices. L'auteur dit une phrase de Feynmann "C'est la langue de Dieu".

Mon problème est net et clair. Je suis rebuté par le formalisme introductif mathématique "soit x compris dans l'ensemble "R" et ça continue. Bon c'est lourd pour moi. Par contre la démonstration d'une fonction j'aime bien la suivre intellectuellement avec mes limites bien sur. Mais il y a aussi une terminologie difficile, ex cardinale, bijection, canonisation, pour finalement tomber sur des concepts simples. Cela fait une peu comme la philosophie des sciences qui utilise des mots d'origine grecque dans des demonstration simple (sapience pour sagesse).

(essentiellement la notion de variété et celle de métrique riemannienne)

Oui mais il faut connaitre la topologie et ses groupes. Riemann n'est pas à la portée du premier venu. La géométrie riemannienne est assez difficile pour moi (surtout la forme de selle de cheval et le calcul différentiel qui ne m'est pas habituel). Mais bon on y est déjà un habitué avec la sphere.

Cordialement

[physeb2]

C'est un boulot de géomètre spécialiste de la relativité et de l'optique "quantique" C'est à dire une équipe. Mais je doute que la simulation soit d'équerre sans ajustement.

Absolument rien a voire. Quel rapport avec l'optique quantique????
Je ne t'expliquerai pas ce qu'on fait pour les simulations en cosmologie car les détails sont techniques. Mais en tout cas ce n'est pas du tout ce que tu semble imaginer.

Le facteur d'échelle que je connaissais était le rayon Univers 380 000 ans aprés le Big Bang dont la distance a été multiplié par 1100 (ou 1000) à nos jours.

Bah non justement la distance n'a pas augmenter d'un facteur 1100. Le facteur d'échelle a augmenté d'un facteur 1100. Comment tu définis une distance ici? Une distance entre quoi et quoi, et a quel temps? Le facteur d'échelle apparait dans la métrique, pour évaluer une distance entre deux événements (position et temps) il faut intégrer sur la métrique. L'image que tu utilise est celle de la distance comobile a laquelle tu applique la différence de facteur d'échelle. Donc il faut d'abord comprendre ce qu'est la distance comobile.

Quand tu combines avec les trois méthodes avec RG tu retrouve le même résultat ? . Si c'est le cas cela te permets de calibrer (de renforcer les deux autres méthodes) ?

Non justement, dans un Univers en expansion (seule la relativité générale permet ce genre de considération), les trois distances ne coïncides pas. Donc tu ne peux pas parler de "distance" de manière absolue.

Les simus sont je suppose des déroulements de galaxies (les filaments) mais sur un temps très long et des très grandes distances ? Je suppose que tu ne dois pas calculer sur une portion qui est liée par la gravité.

Les simulations en cosmologie sont tout d'abord des simulations N-corps qui font évoluer les perturbations pour former les structures qui collapse:
-collapse des 3 dimensions : halos, donc amas pour les plus gros
-collapse de 2 dimensions: formaion des filaments
-collapse de 1 dimension : les murs (cosmic walls)

Quand tu veux prendre en compte la foration des galaxies directement dans les simulations, tu peux en premier abord utiliser des super-partiucles hydrodinamiques qui vont représenter la matère baryonique. Tu peux faire des choses bien meilleurs en utilisant des simulations hydrodynamique type eulérienne couplé a la simulation N-corps (donc type lagrangien).

Merci pour cet univers (de travail au fond assez méconnu des profanes) qui permet de vérifier des hypothèses très importantes. C'est harassant et très prenant je suppose avec beaucoup d'essais mais cela doit être pour un chercheur très valorisant quand son hypothèse semble être validée par les simus.

Les simulaions en cosmologie jouent un rôle central. La cosmologie est une étude statistique de l'Univers avec une seule réalisation observable: l'Univers observable.
Avec les simulations, on peut générer des représentations indépendante du même processus stochastique inicial. Pour faire plus simple, on peut générer des conditions initiales de champs gaussien aléatoire différentes suivant le spectre de puissance (même processus stochastique gaussien).
Si on n'a pas ces simulations, on ne peut jamais quantifier les mesures que l'on fait dans les données. Sans simulations, pas de cosmologie de précision.

[Daniel1958]

Bonsoir

Absolument rien a voire. Quel rapport avec l'optique quantique????
Je ne t'expliquerai pas ce qu'on fait pour les simulations en cosmologie car les détails sont techniques. Mais en tout cas ce n'est pas du tout ce que tu semble imaginer.

Une mauvaise phrase de ma part un peu d'humour lourd (géomètre= expertise). Non je pense que c'est un groupe de travail aux compétences multiples. il ne doit y avoir que des doctorants, des chefs de projets des maitres de stages et des post-docs.

Bah non justement la distance n'a pas augmenter d'un facteur 1100. Le facteur d'échelle a augmenté d'un facteur 1100. Comment tu définis une distance ici? Une distance entre quoi et quoi, et a quel temps? Le facteur d'échelle apparait dans la métrique, pour évaluer une distance entre deux événements (position et temps) il faut intégrer sur la métrique. L'image que tu utilise est celle de la distance comobile a laquelle tu applique la différence de facteur d'échelle. Donc il faut d'abord comprendre ce qu'est la distance comobile.

Je voulais dire simplement dire que la taille du cosmos (tel qu'il aurait été 380 000 ans) point de départ aurait multipliée par 1100 à nos jours.

tu parles de facteur d'échelle j'ai vu ça sur la métrique FLRW ce n'est pas encore pour moi je reste sur la métrique plus simple de Minkowski.

J'ai du mal avec le facteur d'échelle. Quel facteur d'échelle retenez-vous et à partir de quel temps. Je veux dire par là j'ai deux objets distants A et B admettons que je veuille connaitre au bout d'un temps très long leur nouvelle distance comobile
Je peux prendre un facteur échelle à 1 maintenant. Mais dans deux milliards d'années comment faire avec une constante de Hubble qui va nécessairement varier. Comment calculer. Par du calcul heuristique ?

Non justement, dans un Univers en expansion (seule la relativité générale permet ce genre de considération), les trois distances ne coïncides pas. Donc tu ne peux pas parler de "distance" de manière absolue.

Les simulations en cosmologie sont tout d'abord des simulations N-corps qui font évoluer les perturbations pour former les structures qui collapse:
-collapse des 3 dimensions : halos, donc amas pour les plus gros
-collapse de 2 dimensions: formation des filaments
-collapse de 1 dimension : les murs (cosmic walls)

Quand tu veux prendre en compte la foration des galaxies directement dans les simulations, tu peux en premier abord utiliser des super-partiucles hydrodinamiques qui vont représenter la matère baryonique. Tu peux faire des choses bien meilleurs en utilisant des simulations hydrodynamique type eulérienne couplé a la simulation N-corps (donc type lagrangien).

Les simulaions en cosmologie jouent un rôle central. La cosmologie est une étude statistique de l'Univers avec une seule réalisation observable: l'Univers observable.
Avec les simulations, on peut générer des représentations indépendante du même processus stochastique inicial. Pour faire plus simple, on peut générer des conditions initiales de champs gaussien aléatoire différentes suivant le spectre de puissance (même processus stochastique gaussien).
Si on n'a pas ces simulations, on ne peut jamais quantifier les mesures que l'on fait dans les données. Sans simulations, pas de cosmologie de précision.

l'Univers observable.

heu avec une image du passé trés lointain



C'est quand même des sommets de maths non relativistes dans les structures collapsantes. L'hydrodynamique est très difficile (on la retrouve partout même dans l'étude des rayons X dits mous), les calculs stochastiques n'en parlons pas. Toutes les formules doivent être d'équerre
C'est de la recherche très haut de gamme. Après quel est le degré actuel de fiabilité vraisemblance estimé ? Qu'elle véracités pour les scenarios

Une question naive le problème à N-corps est -il traité via la dynamique des corps dans des fluides ?

Cordialement et encore merci pour me supporter je suis casse-pieds

[physeb2]

tu parles de facteur d'échelle j'ai vu ça sur la métrique FLRW ce n'est pas encore pour moi je reste sur la métrique plus simple de Minkowski.

Il n'y a pas de facteur d'échelle dans Minkowski et c'est ce facteur d'échelle dont tu parle quand tu te réfères au fond diffus cosmologique.

J'ai du mal avec le facteur d'échelle. Quel facteur d'échelle retenez-vous et à partir de quel temps. Je veux dire par là j'ai deux objets distants A et B admettons que je veuille connaitre au bout d'un temps très long leur nouvelle distance comobile

Je ne comprends pas ta question. Le facteur d'échelle est une fonction du temps (dans un univers homogene et isotrope). C'est lui qui décrit toute l'histoire de l'expansion de l'Univers et qu'on reli aux quantité d'énergie.

Si tu veux calculer la distance comobile entre tes deux objets A et B, tu vas calculer le chemin parcouru par la lumière entre tes deux objets en appliquant. Durant l'intégrale tu prends en compte l'évolution du facteur d'échelle.

Je peux prendre un facteur échelle à 1 maintenant. Mais dans deux milliards d'années comment faire avec une constante de Hubble qui va nécessairement varier. Comment calculer. Par du calcul heuristique ?

Le facteur d'échelle est aujourd'hui a 1 par convention. Tout ce qu'on mesure en en fonction du rapport du facteur d'échelle a la mesure (aujourd'hui donc) et le facteur d'échelle au moment de l'émission des photons. Dans 2 milliards d'années tu pourras continuer a utiliser la même convention, seulement le facteur d'échelle qui correspondra a aujourd'hui sera petit devant 1 (surtout si on est bien dans un cas de constante cosmologique).

Après quel est le degré actuel de fiabilité vraisemblance estimé ? Qu'elle véracités pour les scenarios

Ça c'est très compliqué de te répondre et en plus c'est relatif a ce que tu cherche a modéliser.

Une question naive le problème à N-corps est -il traité via la dynamique des corps dans des fluides ?

Quand tu fais du N-corps en général tu modélise un fluide sans pression, comme la matière noire. Pour les fluides, on peut faire des approximations comme le fait le modèle SPH (Smoothed Particle Hydrodinamics) mais on préfèrera utiliser des méthodes eulériennes avec calclul sur maille.

[Gilgamesh]

Là où je cale comme l'espace "gonfle" tout le temps fois les coordonnées devraient être modifiées par rapport à un repère "virtuel" de base.

Quand un studio fait du motion-capture, il equipe un acteur avec des repères sur toutes les articulations. Ce sont des points de coordonnées du corps. Ils sont immuables, l'acteur garde toujours l'épaule et le genou "à la même place" quand fait une galipette. Ah oui et pourtant l'épaule et le genou ont bougé l'un par rapport à l'autre ! Bah pas grave on applique des facteur a(t,x,y,z) sur chaque coordonnées du corps pour rendre compte de ces mouvements.

On fait la même chose pour l'univers, la cosmologie c'est le motion-capture du film cosmique, mais c'est beaucoup plus simple : on n'a besoin que d'un seul facteur d'échelle pour les controller tous.

[Daniel1958]

Quand un studio fait du motion-capture, il equipe un acteur avec des repères sur toutes les articulations. Ce sont des points de coordonnées du corps. Ils sont immuables, l'acteur garde toujours l'épaule et le genou "à la même place" quand fait une galipette. Ah oui et pourtant l'épaule et le genou ont bougé l'un par rapport à l'autre ! Bah pas grave on applique des facteur a(t,x,y,z) sur chaque coordonnées du corps pour rendre compte de ces mouvements.

On fait la même chose pour l'univers, la cosmologie c'est le motion-capture du film cosmique, mais c'est beaucoup plus simple : on n'a besoin que d'un seul facteur d'échelle pour les controller tous.

Merci pour ta réponse. Cela lève une forte "ambiguité" chez moi (qui en fait n'en était pas une). Mais j'ignorais la règle établie. C'est tout de suite plus évident que de penser que (qu'on a tort)...

Cordialement

[Daniel1958]

Il n'y a pas de facteur d'échelle dans Minkowski et c'est ce facteur d'échelle dont tu parle quand tu te réfères au fond diffus cosmologique.

Oui bien sur mais j'ai des réflexions simples (un peu aux raz des pâquerettes). Dès que l'on modifie la métrique simple par d'autres valeurs, l'effort pour en comprendre la signification me demanderait une trop forte concentration. je dois comprendre la formule (ce n'est pas réflexif ) alors si elle m'apparait complexe je préfère l'éviter. Si tu travailles tout le temps dessus c'est un peu comme respirer. Moi c'est pourquoi ils ont fait ça.

Je ne comprends pas ta question. Le facteur d'échelle est une fonction du temps (dans un univers homogene et isotrope). C'est lui qui décrit toute l'histoire de l'expansion de l'Univers et qu'on reli aux quantité d'énergie.

Comme je ne suis pas familier avec cette notion je me demandais dans un premier temps si c'était le facteur d'échelle de l'univers (entre deux dates) qui était retenu comme référence. Mais tu décris ci-dessous la règle.
Quand tu parles de quantité d'énergie tu te bases sur la répartition du fonds diffus qui n'est qu'une photo à t donné (selon moi).

Si tu veux calculer la distance comobile entre tes deux objets A et B, tu vas calculer le chemin parcouru par la lumière entre tes deux objets en appliquant. Durant l'intégrale tu prends en compte l'évolution du facteur d'échelle.
Le facteur d'échelle est aujourd'hui a 1 par convention. Tout ce qu'on mesure en en fonction du rapport du facteur d'échelle a la mesure (aujourd'hui donc) et le facteur d'échelle au moment de l'émission des photons. Dans 2 milliards d'années tu pourras continuer a utiliser la même convention, seulement le facteur d'échelle qui correspondra a aujourd'hui sera petit devant 1 (surtout si on est bien dans un cas de constante cosmologique).

Travailler en 1/X ex 1/5 me déroute c'est plus facile pour moi d'inverser les modalités et de dire à t' le facteur est =*5

Ça c'est très compliqué de te répondre et en plus c'est relatif a ce que tu cherche a modéliser.

Comment dire. Si tu travailles sur le Groupe local (à condition qu'il soit bien connu) tu peux peut-être faire des recalages théoriques avec les observations et toutes les connaissances du Groupe local. Tu peux voir la justesse des méthodes appliquées qui correspondent à cette vue "locale" (si j'ose dire).

Quand tu fais du N-corps en général tu modélise un fluide sans pression, comme la matière noire. Pour les fluides, on peut faire des approximations comme le fait le modèle SPH (Smoothed Particle Hydrodinamics) mais on préfèrera utiliser des méthodes eulériennes avec calclul sur maille

.

Vous avez votre propre ordi ou vous êtes obligés de demander du temps machine ?

Le calcul de la simu doit prendre au moins une semaine avant le déroulé ?



Cordialement

[Archi3]

si tu veux te ramener à des choses connues, tu peux essayer de transposer à la surface d'une terre qui gonflerait et te demander quel serait l'équivalent . Le facteur d'échelle de l'Univers serait l'équivalent du rayon terrestre R(t), et les coordonnées comobiles seraient la latitude et la longitude d'un point, qui ne varient pas avec l'expansion. En supposant que l'observateur soit au pôle Nord, la distance de n'importe quel point de la surface serait R(t) theta où theta est la co-latitude (90°- latitude habituelle) , c'est theta la coordonnée comobile. La distance comobile entre deux galaxies est l'équivalent de l'angle entre deux rayons vecteurs issus du centre et joignant deux points de la Terre.

En "renormalisant" par R(t) (en divisant toutes les distances par R(t) ) on obtient une terre "unité" statique. Si on veut des distances réelles il faut multiplier par R(t). Si on veut convertir les distances comobiles (qui sont en fait des angles sans dimension) en distances réelles (des longueurs en km) il faut faire le choix arbitraire d'un temps to et d'un rayon Ro et multiplier tous ces angles par Ro constant.

[yves95210]

si tu veux te ramener à des choses connues, tu peux essayer de transposer à la surface d'une terre qui gonflerait et te demander quel serait l'équivalent . Le facteur d'échelle de l'Univers serait l'équivalent du rayon terrestre R(t), et les coordonnées comobiles seraient la latitude et la longitude d'un point, qui ne varient pas avec l'expansion.

Les mêmes il y a plus d'un an...
Et Daniel n'a toujours pas compris, malgré tout le temps que les uns et les autres lui ont consacré (des centaines de messages d'explications).
Soit on est tous nuls comme pédagogues (c'est peut-être mon cas, mais il y en a ici qui sont bien meilleurs que moi), soit c'est une cause perdue.

[Deedee81]

Ou il avait oublié

[yves95210]

Ou il avait oublié

Ce qui revient au même, non ?

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En fait, Daniel = ChatGPT (en moins bien) : il fait un reset à la fin de chaque discussion et reste bloqué sur les connaissances qu'il croit avoir acquises dans les milliers de pages de vulgarisation qu'il a ingurgitées sans les comprendre, et dont il n'est capable que de régurgiter un "digest" sans queue ni tête sous forme de collage de citations (revues à sa sauce et sorties de leur contexte).

[Deedee81]

Ce qui revient au même, non ?

Si, mais j'aime bien être complet

P.S. j'adore ce film

[physeb2]

Travailler en 1/X ex 1/5 me déroute c'est plus facile pour moi d'inverser les modalités et de dire à t' le facteur est =*5

du coup par rapport a quoi, ou polutit a quand?

Comment dire. Si tu travailles sur le Groupe local (à condition qu'il soit bien connu) tu peux peut-être faire des recalages théoriques avec les observations et toutes les connaissances du Groupe local. Tu peux voir la justesse des méthodes appliquées qui correspondent à cette vue "locale" (si j'ose dire).

Si tu veux travailler sur le groupe locale tu dois tricher dans tes simulations, car tu ne peux pas te permettre de faire 500 milliards de réalisation aléatoires en espérant trouver la configuration qui ressemble. Donc tu dois ajuster tes conditions initiales pour. On est d'ailleurs plus sur de la simulation astrophysique que cosmologique dans ce cas.

Vous avez votre propre ordi ou vous êtes obligés de demander du temps machine ?

Le calcul de la simu doit prendre au moins une semaine avant le déroulé ?

Tout dépend du colume et de la précision requise. Mais en générale oui tu as besoin d'utiliser des clusters de calculs, et en cosmologie surtout des supercalculateurs. En dehors du temps de calcul, un gros frein dans les simulations cosmologiques sont les tailles de mémoire vive. Pour les simulations que je réalise, qui sont très légères en comparaison des simulations connues du grand public, je dois déjà utilisé jusqu'a 500 Go de mémoire vive. En particulier la maille de Fourier qui multiplie par 2 dans chaque dimension et avec des nombres complexe fait rapidement exploser la taille nécessaire.

[Daniel1958]

Tout dépend du colume et de la précision requise. Mais en générale oui tu as besoin d'utiliser des clusters de calculs, et en cosmologie surtout des supercalculateurs. En dehors du temps de calcul, un gros frein dans les simulations cosmologiques sont les tailles de mémoire vive. Pour les simulations que je réalise, qui sont très légères en comparaison des simulations connues du grand public, je dois déjà utilisé jusqu'a 500 Go de mémoire vive. En particulier la maille de Fourier qui multiplie par 2 dans chaque dimension et avec des nombres complexe fait rapidement exploser la taille nécessaire.

Moi j'ai un micro assez puissant je n'ai que 32 Go de mémoire vive largement suffisant + la mémoire de la carte graphique (avec un bon processeur). 500 Go situe le niveau du calculateur.

Mais je suppose que tu travailles avec les équipes du monde entier. N'y a-t-il pas des travaux communs (dans le sens où certains ont des instruments plus sensibles ou plus de puissance de calcul à dispositions ? Une forme de répartitions des tâches pour éviter les doublons ?


Cordialement

[Daniel1958]

Les mêmes il y a plus d'un an...
Et Daniel n'a toujours pas compris, malgré tout le temps que les uns et les autres lui ont consacré (des centaines de messages d'explications).
Soit on est tous nuls comme pédagogues (c'est peut-être mon cas, mais il y en a ici qui sont bien meilleurs que moi), soit c'est une cause perdue.

Non effectivement j'avais compris sur le moment. et puis......j'ai revu ce terme employé et du coup cela me semblait n'avoir plus le même sens. Je suis retombé sur mes pieds avec des explications convaincantes gràce à ce fil.

je te redonne la définition sur Wikipédia

La distance comobile est une caractérisation de la distance séparant deux objets astronomiques en faisant abstraction de l'expansion de l'Univers, c'est-à-dire en utilisant une unité de longueur (???) qui suit l'expansion de l'univers.

Comment veux-tu que je comprenne quelque chose avec ça

Faut être cosmologiste ou avoir une bonne connaissance du sujet.

Cordialement

[Avatar10]

Comment veux-tu que je comprenne quelque chose avec ça

Faut être cosmologiste ou avoir une bonne connaissance du sujet.

Faut surtout prendre le temps de lire et comprendre, et quand on pose des questions, idem, ce que vous ne faites pas, je suis vraiment admiratif de certains qui ont la patience de vous expliquer, je pense qu'il ne le font plus pour vous (je suis d'accord avec Yves, cause perdue) mais pour les autres lecteurs anonymes ou non, peut-être que je me trompe...

[yves95210]

Non effectivement j'avais compris sur le moment. et puis......j'ai revu ce terme employé et du coup cela me semblait n'avoir plus le même sens. Je suis retombé sur mes pieds avec des explications convaincantes gràce à ce fil.

je te redonne la définition sur Wikipédia
Comment veux-tu que je comprenne quelque chose avec ça

Faut être cosmologiste ou avoir une bonne connaissance du sujet.

Non, il suffit de lire la suite de la page wikipedia, qui explique cette définition. Mais ça doit être au-delà de ta capacité d'attention.
Ou de te rappeler qu'on t'a déjà expliqué ça en long et en large sur le forum. Mais dès qu'une discussion est terminée, tu oublies ce que tu y as éventuellement appris...