La théorie du Big-Bang est-elle incompatible avec la théorie de la relativité

[Trictrac]

Bonjour,

La théorie du Big Bang impose un âge unique pour tout l'univers. Or la théorie de la relativité d'Einstein affirme que le temps est relatif et que tout référentiel en vaut un autre. Cela veut dire que l'âge de l'univers déterminé à partir de n'importe quel référentiel est aussi valable que celui déterminé à partir du référentiel cosmologique. Or dans un autre référentiel que le référentiel cosmologique l'âge de l'univers est anisotrope. Les galaxies lointaines situées sur l'horizon dans la direction du mouvement sont plus âgées que les galaxies situées sur l'horizon à arrière, ce qui n'est pas compatible avec la théorie du Big-Bang...
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[JPL]

Trictrac n’est pas compatible avec la logique ni, par voie de conséquence avec la relativité.

[pm42]

Trictrac n’est pas compatible avec la logique ni, par voie de conséquence avec la relativité.

En même temps, que serait le forum sans ces gens qui viennent remettre en cause des théories qu'ils ne comprennent pas en 2 phrases construites à partir de vulgarisation mal comprise et d'erreurs de raisonnement ?

[Trictrac]

Dans un diagramme de Minkowski basé sur le référentiel cosmologique, les galaxies situées sur l'horizon loin en arrière de l'objet en mouvement seront plus vieilles que 13,8 milliards d'années, elles pourront avoir -5, -10, -20... milliards d'années, et celles situées en avant sur l'horizon pourront avoir 15, 20, 30... milliards d'années, ce qui voudrait dire que les galaxies sur l'horizon derrière nous existaient déjà il y a 30 milliards d'années ?

Je ne crois pas en l'interprétation d'Einstein, ce qui est mon droit, de même qu'on peut ne pas croire en la physique quantique à boucles. Elle n'est ni utile ni nécessaire et ne fait que poser des problèmes et des paradoxes, et j'aimerais que ceux qui y croient expliquent le paradoxe que j'ai donné ici.

[A voir en vidéo sur Futura]

[ArchoZaure]

Bonjour.

En fait j'aurai tendance à aller un peu plus loin dans votre raisonnement et aussi à le modérer un peu.
Par exemple on pourrait dire que le fait qu'il puisse exister des espaces où la gravité est différente des autres espaces permet d'affirmer que le temps ne s'écoule pas de la même manière en tout point de l'Univers.
Ce qui exclu un age unique à l'univers.
Un age moyen peut-être, mais moyenné comment ?
Maintenant vous allez me dire, mais l'espace on s'en fiche, c'est ce qui est contenu dans l'espace qui est concerné.
Si l'espace se met à vieillir maintenant, où va-t-on ?
Donc c'est le contenu (bien que c'est l'espace-temps qui EST le contenu, mais on ne va pas se biler pour ça )
Mais ce contenu, ce n'est pas un machin qui reste là, qui souffle des bougies et qui vieilli tout est restant égal à lui-même, c'est quelque-chose qui se transforme puisque C'EST ce qui signifie qu'il a vieillit.
Quel est donc l'âge d'un truc qui change ?
Une convention relative aux changements observés et qu'on peut mesurer avec des secondes élaborées dans un système solaire particulier.
Le seul qu'on connait c'est évidement le nôtre.
Questions difficile quand même lorsqu’on va au fond des choses...

Donc pour faire simple, l'âge de l'Univers est, non pas une moyenne de l'évolution de la matière en tous lieux (qu'est ce que ça voudrait dire de toutes façons ?) mais une valeur basée sur le cheminement, l'histoire de son évolution, se référant à ... ce qui peut être référé.

On utilise donc ce qu'on appelle des "chandelles standard", qui en conjonction avec une théorie prenant en compte une expansion au sein de l'univers nous permet de dater les lieux éloignés, et dont la distance s'exprime en AL (années lumières).
On cherche des chandelles standard de plus en plus éloignées de nous et une fois arrivé presque là où il n'y a plus rien, pas besoin de continuer à compter, et on obtient l'age max.
C'est une distance MAIS aussi un temps....(la distance est plus grande que le temps, mais je laisse les experts expliquer pourquoi l'univers fait en réalité plus de 40AL ou dans ces eaux là du fait de l'expansion)

La recherche de la distance permet entre autres de déterminer l’âge de l’Univers, du moins la zone accessible à l’observation. La découverte de l’expansion de l’Univers indique que les galaxies sont éloignées les unes des autres. De ce principe découle le paramètre de Hubble qui dévoile la durée qu’il a fallu à l’Univers observable pour atteindre sa taille actuelle.

Notons que ce paramètre de Hubble varie en fonction du temps. La valeur actuelle n’est donc pas celle disponible à l’instant T. Cela indique en d’autres termes que l’Univers observable est toujours en évolution d’où la nécessité de mesurer avec précision les distances entre les objets célestes. Cette tâche ardue revient aux cosmologistes qui se basent sur le principe de l’expansion de l’Univers.
La chandelle standard pour déterminer les distances

Les objets célestes vus de la Terre ont une faible lueur, c’est ce qu’on appelle l’éclat apparent. Il est possible qu’ils se trouvent très loin avec une luminosité très forte. Il est également probable que l’objet céleste en question ait vraiment une faible lueur. Ce problème de l’éclat apparent a conduit les astronautes à trouver une solution pour déterminer la distance exacte.

https://dailygeekshow.com/calcul-dis...ivers-crucial/

[pm42]

Autre solution : on calcule dans le référentiel du CMB et on constate que la vitesse du système solaire (ou de la galaxie, ou du groupe local, etc) ne nécessite pas de correction relativiste et que donc, la "relativité de l'âge de l'univers" est négligeable dans tout référentiel ayant du sens.

On peut aussi :

- ne pas confondre une théorie massivement validée (RG, BigBang) et une théorie spéculative (gravité quantique à boucle)
- savoir que "je crois" n'est pas un argument valide en sciences
- ne pas confondre "je n'ai absolument rien compris et je raconte n'importe quoi" avec "une théorie amène des contradictions"

[Trictrac]

Bonjour.

En fait j'aurai tendance à aller un peu plus loin dans votre raisonnement et aussi à le modérer un peu.
Par exemple on pourrait dire que le fait qu'il puisse exister des espaces où la gravité est différente des autres espaces permet d'affirmer que le temps ne s'écoule pas de la même manière en tout point de l'Univers.
Ce qui exclu un age unique à l'univers.
Un age moyen peut-être, mais moyenné comment ?

La gravitation ralentit un peu le temps, mais en général c'est minime, je suppose que l'âge cosmique dit âge de l'univers est l'âge pour lequel ce phénomène n'est pas pris en compte.
La question n'est pas là.
1-Vous êtes dans le référentiel cosmologique ou presque, par exemple sur Terre, toutes la matière présente sur l'horizon cosmologique a à peu près le même âge, 13,8 milliards d'années.
2-Vous décollez et accélérez jusqu'à une vitesse relativiste puis vous passez en vitesse de croisière.
3-Les galaxies situées sur l'horizon dans le sens de votre mouvement sont maintenant beaucoup plus vieille que 13,8 milliards d'années et celle situées derrière vous sur l'horizon sont beaucoup plus jeunes, à tel point qu'elles peuvent avoir un âge négatif !
On pourrait prendre cela pour un artefact de mesure, ce qui est le cas dans l'interprétation de la relativité par Lorentz.
Mais l'interprétation de la relativité par Einstein affirme que tous les référentiels sont équivalents et que les âges mesurés des galaxies dans votre référentiel à vitesse relativiste sont des âges réels.

Autre solution : on calcule dans le référentiel du CMB et on constate que la vitesse du système solaire (ou de la galaxie, ou du groupe local, etc) ne nécessite pas de correction relativiste et que donc, la "relativité de l'âge de l'univers" est négligeable dans tout référentiel ayant du sens.

Qu'est-ce qu'un référentiel "ayant du sens" ?

[JPL]

On ne va pas laisser le bac à sable ouvert très longtemps. Il commence à se remplir de crottes.

[pm42]

Qu'est-ce qu'un référentiel "ayant du sens" ?

Un qu'on n'a pas construit artificiellement pour que dedans, l'Univers ne soit pas homogène et isotrope ce qui fait qu'on ne peut pas y définir clairement un âge, le votre quoi.

Et vous n'avez pas compris l'équivalence entre référentiels. Ni même les mots que vous employez notamment "âge réel".

Quelqu'un qui ferait ce genre de mesures à vitesse relativiste déduirait rapidement son mouvement par rapport aux grandes structures de l'Univers, que le CMB est shifté fortement suivant un axe et appliquerait les corrections.
Il ne verrait aucune "contradiction" : il ferait le changement de référentiel pertinent.

C'est exactement ce que l'humanité a fait en non relativiste au fur et à mesure des évolutions de la science : prendre en compte le mouvement de la Terre, celui du système solaire dans la galaxie, prendre en compte les vitesses propres du groupe local pour vérifier l'expansion (Andromède ne s'éloigne pas de nous par exemple), etc.

Bref, être logique et ne pas chercher à "coincer" une théorie par défaut de compréhension.

Mais effectivement, on va arrêter là (enfin moi en tout cas) parce que comme chacun sait, quelqu'un qui a une théorie perso n'écoute jamais ce qu'on lui explique et le fil devient en général un piège à trolls & équivalents qui finissent par parler du temps qu'il fait autour de leur nombril.

[Deedee81]

Bonjour,

Je ne crois pas en l'interprétation d'Einstein, ce qui est mon droit

Bien sûr que c'est ton droit. Mais tu n'as par contre pas le droit d'en faire état ici. Il faut respecter le point 6 de la charte.
Si tu veux faire étalage de tes croyances, tu peux parfaitement le faire dans d'autres forums à la ligne éditoriale plus large.

Trop d'incompréhension et de méconnaissance de ta part dans cette discussion. Je ne peux que te conseiller de lire un vrai cours de relativité générale (et complet). Cela avait déjà été dit mais clairement tu préfère t'accrocher à tes idées même quand elles sont fausses (note que ça aussi c'est ton droit). Lire "dans un diagramme de Minkowski basé sur le référentiel cosmologique".... j'ai failli tomber de ma chaise.

Comme on ne va pas te donner un cours complet de relativité et de cosmologie dans un forum... il est totalement inutile de continuer.

Je remercie les autres participants d'avoir donné des explications précises (et justes, elles).

Merci

[mach3]

Malgré la fermeture, il y a un certain nombre d'affirmation fautives qu'il serait bon de corriger explicitement (ou, si la correction a déjà été apportée, de l'approfondir un peu plus), a minima pour les lecteurs silencieux. Je me permets donc ce post.

La théorie du Big Bang impose un âge unique pour tout l'univers.

Le concept d'age de l'univers demande à être défini pour être sûr que l'on parle de la même chose.
La théorie du big-bang définit, via l'utilisation de la métrique de FLRW (donc en supposant un univers homogène et isotrope), un temps cosmologique (=une coordonnée temporelle) que mesurent les horloges comobiles. Si une horloge comobile avait démarrée de zéro au moment de la singularité initiale, alors si on la croisait maintenant, elle indiquerait en théorie environ 13.8 milliards d'années. C'est l'age de cette horloge, et on peut choisir de considérer que c'est "l'age de l'univers".
Toujours en théorie, toute horloge non comobile qui aurait démarré de zéro au moment de la singularité initiale indiquerait, si on la croisait maintenant, une durée inférieure (elle est moins âgée que la comobile), mais du coup ce n'est pas le temps cosmologique, ce n'est pas l'age de l'univers. Néanmoins, la différence n'est significative que pour une horloge qui aurait une vitesse relativiste par rapport aux horloges comobiles qu'elle croise. Les horloges non relativistes (=ayant une vitesse faible par rapport aux horloges cosmologiques qu'elles croisent) mesurent donc approximativement le temps cosmologique, et donc approximativement l'age de l'univers.

En pratique, les corps que l'on observe dans l'univers ont pour la plupart une vitesse non relativiste et donc le temps mesuré au niveau de ces corps est peu différent du temps cosmologique.

En pratique toujours, l'univers n'étant pas homogène et isotrope à petite échelle, il ne peut exister de véritable temps cosmologique. Le temps cosmologique est une idéalisation, une espèce de moyenne entre ce que mesurerait différentes horloges comobiles, certaines dans les sous-densités (tournant plus vite que le temps cosmologique "idéal"), d'autres dans les sur-densités (tournant moins vite). Si on prenait cela en compte dans la théorie (par exemple avec un modèle cosmologique inhomogène où la métrique n'est pas FLRW), il ne serait pas insensé de parler d'age de l'univers dépendant de là où on se trouve (reste à voir si la différence est significative, elle pourrait l'être d'après Wiltshire, voir cet ancien fil : https://forums.futura-sciences.com/a...wiltshire.html ), après c'est une histoire de définition de ce qu'est "l'age de l'univers" (on peut toujours dire que c'est le temps cosmologique "moyen" qui compte).

Or la théorie de la relativité d'Einstein affirme que le temps est relatif et que tout référentiel en vaut un autre.

oui, dans le cadre de FLRW, dans tout référentiel, on déduira qu'une horloge comobile mesure le temps cosmologique et que les autres horloges non. Tout référentiel en vaut un autre pour décrire qui mesure quoi (certains sont juste plus compliqués à utiliser que d'autres).
Donc il n'y a pas de contradiction. Le temps d'un référentiel en mouvement par rapport aux horloges comobile n'est pas le temps cosmologique.

Cela veut dire que l'âge de l'univers déterminé à partir de n'importe quel référentiel est aussi valable que celui déterminé à partir du référentiel cosmologique.

oui, il suffit de calculer le temps cosmologique à partir du temps de référentiel, sachant sa vitesse par rapport aux horloges comobiles.

Or dans un autre référentiel que le référentiel cosmologique l'âge de l'univers est anisotrope. Les galaxies lointaines situées sur l'horizon dans la direction du mouvement sont plus âgées que les galaxies situées sur l'horizon à arrière, ce qui n'est pas compatible avec la théorie du Big-Bang...

Non, parce que ce n'est pas du tout comme cela qu'on a défini "l'age de l'univers" (on n'a pas utilisé les horizons ou les référentiels pour le définir).

Après on peut très bien définir l'age de l'univers autrement, mais il n'y a aucune raison que cela engendre une contradiction. Soit l'age de l'univers est défini comme un invariant en un évènement donné (c'est le cas dans la définition utilisée ici), et il est indépendant du référentiel. Soit il n'est pas défini comme un invariant et donc il n'y a pas de raison d'être surpris qu'il change quand on change de référentiel...

Dans un diagramme de Minkowski basé sur le référentiel cosmologique, les galaxies situées sur l'horizon loin en arrière de l'objet en mouvement seront plus vieilles que 13,8 milliards d'années, elles pourront avoir -5, -10, -20... milliards d'années, et celles situées en avant sur l'horizon pourront avoir 15, 20, 30... milliards d'années, ce qui voudrait dire que les galaxies sur l'horizon derrière nous existaient déjà il y a 30 milliards d'années ?

Déjà on ne fait pas de diagramme de Minkowski en cosmologie, c'est réservé à un espace-temps plat. Cela étant, l'idée derrière est celle du contenu des tranches de simultanéité d'un observateur en fonction de son mouvement. Si on impose qu'au minimum ces tranches soient localement orthogonales à la ligne d'univers de l'observateur correspondant, il est manifeste qu'elles n'ont pas le même contenu. Localement, les galaxies situées devant, resp. derrière l'observateur en mouvement par rapport au comobile, seront, dans la tranche, plus vieilles, resp. plus jeune (et pas le contraire, localement ça marche comme Minkowski). Plus loin que "localement", on ne pourra guère s'avancer car il n'y a pas d'unicité des tranches spatiales, néanmoins on ira jamais à des ages négatifs vu qu'au pire ces tranches s'arrêtent sur la singularité initiale (EDIT : en fait elles ne peuvent même pas l'atteindre!).
Mais bon, l'age des galaxies dans une tranche d'espace (quelque soit la façon de la définir), concrètement ça ne dit rien sur "ce qui existe". La relativité générale ne permet pas de définir un "présent" qui contiendrait tout ce qui existe "maintenant".
Si la tranche d'espace d'un observateur en mouvement par rapport au comobile contient une galaxie dont l'age est de 30 milliard d'année, alors que dans la tranche du comobile cette même galaxie n'en a que 13.8 milliards, qu'est-ce que cela nous dit sur l'existence de cette galaxie ? rien. On parle d'évènements séparés par un intervalle de genre espace avec l'évènement que vivent les observateurs, des évènements dont ils ne pourront prendre connaissance que dans des millions ou milliards d'années. Ils ne font qu'anticiper l'existence de ces évènements parce qu'aujourd'hui ils observent une galaxie qui était à tel endroit et telle époque reculés dont la lumière leur arrive seulement maintenant. Au présent c'est quelle galaxie qui existe ? celle du passé qu'on observe, celle dans la tranche du comobile (qui a 13.8 milliard d'année), celle dans la tranche d'un autre observateur ? la RG est muette sur cette question. La tranche d'espace qui contient ce qui existe "maintenant" n'est pas prédite et n'a pas à être prédite car aucune observation ne pourra réfuter une telle prédiction, et mieux encore aucune prédiction n'est empêchée par la non connaissance de cette tranche d'espace. La réponse est laissée à la philosophie, et l'une de celle proposée est l'univers-bloc (on aime ou on aime pas ce n'est pas la question), dans laquelle c'est la ligne d'univers de la galaxie qui existe, dans son ensemble : toutes les instances de la galaxie, à toutes les dates, existent.

3-Les galaxies situées sur l'horizon dans le sens de votre mouvement sont maintenant beaucoup plus vieille que 13,8 milliards d'années et celle situées derrière vous sur l'horizon sont beaucoup plus jeunes [...]
On pourrait prendre cela pour un artefact de mesure [...]

Un artefact de mesure ? mais quelle mesure ? l'observateur, quoi qu'il arrive, n'observe pas de galaxie plus vieilles que l'univers, il observe des galaxies jeunes, car lointaines. L'image de ces galaxies vieilles ne lui arrivera que dans des millions ou milliard d'années. Il peut certes tenter de déduire l'age et la position de ces galaxies dans telle ou telle tranche d'espace avec plus ou moins de succès, cela ne fait pas "exister" ces galaxies à ces positions et dates "maintenant" : ce n'est qu'un calcul, dont on ne pourra vérifier le résultat par l'observation que plus tard, observation qui ne dépend pas de où et quand la galaxie existait au moment du calcul, mais de où et quand elle existait au moment où elle a émit la lumière qu'on reçoit d'elle.
(note : c'est un peu une redite du paragraphe précédent, mais formulée différemment)

Je ne crois pas en l'interprétation d'Einstein, ce qui est mon droit, de même qu'on peut ne pas croire en la physique quantique à boucles. Elle n'est ni utile ni nécessaire et ne fait que poser des problèmes et des paradoxes, et j'aimerais que ceux qui y croient expliquent le paradoxe que j'ai donné ici.

Il n'est pas question de croire ou de ne pas croire ici. On parle d'une théorie vieille de plus de 100 ans qui n'a pas encore été invalidée par l'expérience et qui ne contient aucune incohérence ni aucun paradoxe sinon, on l'aurait déjà abandonnée (une théorie inconsistante peut prédire tout et son contraire, donc on a vite fait de la falsifier).

m@ch3