Pourquoi y-a-t-il une vitesse limite dans l'univers ?

[JPL]

Je ne peux que t'inviter à lire l'article que j'ai cité et les arguments développés, tu seras certainement plus compétent que moi pour en juger. Car il y est bien question de vitesse apparente, même si z arrive sur le tapis, bien entendu. Comme la RG n'intervient guère que dans le domaine de l'astronomie et plus encore de la cosmologie (si j'excepte le cas de la correction de l'horloge des GPS et une ou deux broutilles) j'ai plutôt tendance à leur faire confiance. Selon eux l'application de la formule du redshift cosmologique (pas celui du Doppler) en RG dans le cadre du modèle cosmologique standard (donc Hubble je suppose) implique que la vitesse apparente de l'éloignement est c pour z=1,5.

Infirmes-tu mon opinion que ta correction est uniquement une correction de RR ? D'autre part l'article de Wikipedia cité contient tout un développement mathématique sur le redshift en RG que je suis bien incapable d'apprécier à sa juste valeur.
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[Amanuensis]

Vous avez tous deux raisons. La divergence vient du choix de distance sous-jacent. La "vitesse apparente" est l'augmentation de distance par unité (locale à l'observateur) de durée.

Cela dépend donc de la notion de distance. Selon le choix, la vitesse apparente sera plus ou moins grande que c.

Il est assez clair que si l'horizon cosmologique est à 45 a.l. en distance comobile ramenée au présent, la vitesse selon cette distance est en moyenne plus grande que c dans les quelques 14.7 milliards d'années qui précèdent...

[JPL]

Merci pour cette précision. Je pense qu'il est naturel qu'un Homo sapiens (ou presque) observant l'univers depuis la terre ait tendance à se référer à ses propres horloges terrestres d'où l’insistance que j'ai mise sur le mot "apparente".

[mtheory]

Bah ce que je sais, du moins si mes prof de fac ne raconte pas de connerie, c'est que expansion de l'espace implique que les galaxies s’éloigne de nous a une vitesse proportionnelle a la distance qui nous en sépare (constante de hubble). Et que l'effet Doppler qui en résulte explique le red shift.
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Ben, tu as eu de mauvais profs de fac...ce que dit JPL est parfaitement exact.

[invite686ac3e5]

Ben, tu as eu de mauvais profs de fac...ce que dit JPL est parfaitement exact.

Donc un article avancé de wikipedia et les professeur d'université me racontent des conneries ? Je veux bien y croire, mais c'est pas de la parlotte sur un forum qui me fera changer mes opinions....

[JPL]

Superbe : sais-tu qui est mtheory ?

[invite686ac3e5]

Superbe : sais-tu qui est mtheory ?

Un prof d'université ? je veux bien croire que je me trompe, mais j'aimerai qu'on explique. je vais chercher un peu sur le net.

[mtheory]

Donc un article avancé de wikipedia et les professeur d'université me racontent des conneries ? Je veux bien y croire, mais c'est pas de la parlotte sur un forum qui me fera changer mes opinions....

L'article avancé de wikipédia dit explicitement que l'effet Doopler relativiste n'est pas l'explication du redshift cosmologique.

C'est standard dans tous les bons traités de cosmologie et de relativité générale.

[phys4]

Vous avez tous deux raisons. La divergence vient du choix de distance sous-jacent. La "vitesse apparente" est l'augmentation de distance par unité (locale à l'observateur) de durée.

Cela dépend donc de la notion de distance. Selon le choix, la vitesse apparente sera plus ou moins grande que c.

Il est assez clair que si l'horizon cosmologique est à 45 a.l. en distance comobile ramenée au présent, la vitesse selon cette distance est en moyenne plus grande que c dans les quelques 14.7 milliards d'années qui précèdent...

Merci pour cela. Le vocabulaire pour différentes vitesses que l'on peut définir n'est pas très stabilisé.
Dans cette discussion, j'ai essayé de montrer simplement la complexité du problème en introduisant les mesures dans un vaisseau spatial (8 pages plus haut)
J'appelle vitesse apparente celle que l'on peut mesurer, toujours inférieure à c. Une vitesse effective qui prend le temps dans un système et une distance dans un autre, je l'ai nommé vitesse propre, elle peut devenir infinie. Enfin ce que j'ai nommé vitesse intégrale est la vitesse classique extrapolée, elle est proche de avec le z des astronomes.

[invite686ac3e5]

Vraiment va falloir m'expliquer, parce que TOUT les sites que je trouve expliquent le redshift par l'effet doppler. ok ya le paradoxe une fois que la vitesse des galaxies supérieur a C, mais traité en RR, ca s'explique. Donc vraiment je demande des explications claires sur l'effet physique autre que l'effet doppler, qui explique le redshit. ou alors je reste sur mon opinion (fausse ?)

[JPL]

je vais chercher un peu sur le net.

Ce n'est pas la peine d'aller si loin. Si tu n'es pas convaincu je pourrais également voir si Rincevent ou Deep_turtle ne sont pas en vacances.

[Amanuensis]

Vraiment va falloir m'expliquer, parce que TOUT les sites que je trouve expliquent le redshift par l'effet doppler. ok ya le paradoxe une fois que la vitesse des galaxies supérieur a C, mais traité en RR, ca s'explique.

Pas en RR, justement. En RR, pas d'expansion, pas de décalage vers le rouge dû à l'expansion, rien à expliquer...

Donc vraiment je demande des explications claires sur l'effet physique autre que l'effet doppler, qui explique le redshit.

L'expansion métrique de l'espace.

Si on présente l'expansion comme un éloignement progressif, oui, on pourrait parler d'effet Doppler.

Mais si on présente l'expansion métrique comme un effet de courbure de l'espace-temps, le décalage vers le rouge s'explique comme un effet de courbure de l'espace-temps.

[mtheory]

Vraiment va falloir m'expliquer, parce que TOUT les sites que je trouve expliquent le redshift par l'effet doppler. ok ya le paradoxe une fois que la vitesse des galaxies supérieur a C, mais traité en RR, ca s'explique. Donc vraiment je demande des explications claires sur l'effet physique autre que l'effet doppler, qui explique le redshit. ou alors je reste sur mon opinion (fausse ?)

On ne consulte clairement pas les mêmes sites.

En général, le bon réflexe à avoir en cas de problèmes conceptuel avec la cosmologie, et pour vérifier des faits, c'est de consulter le site de Ned Wright.

voir par exemple

http://www.astro.ucla.edu/~wright/co...y_faq.html#FTL

http://www.astro.ucla.edu/~wright/doppler.htm

Avec des bas redshifts, on peut maintenir une explication Doopler mais ça ne fonctionne plus avec des haut redshifts.

What Causes the Hubble Redshift? Are the light waves "stretched" as the universe expands, or is the light doppler-shifted because distant galaxies are moving away from us?

In a word: yes. In two sentences: the Doppler shift explanation is a linear approximation to the "stretched light" explanation.

http://math.ucr.edu/home/baez/physic...GR/hubble.html

[invite686ac3e5]

ok merci. donc en un sens c'est bien l'effet doppler, mais ce n'est qu'une approximation non valable a l’échelle cosmologique. c'est ca ?

[JPL]

Non ce n'est pas un effet Doppler mais les calculs basés sur cet effet sont une approximation suffisante pour les galaxies pas trop éloignées. Ce n'est pas la première fois qu'un modèle faux donne des résultats qui ne sont pas trop faux, à une certaine échelle. Idem par exemple pour le modèle de la gravitation de Newton. Et tant qu'on n'a pas eu de moyens très précis pour les mesures astronomiques le modèle géocentrique de Ptolémée a semblé satisfaisant (bien sûr au bout d'un certain nombre de siècles les décalages ont été de plus en plus gênants !).

[azizovsky]

L'article avancé de wikipédia dit explicitement que l'effet Doopler relativiste n'est pas l'explication du redshift cosmologique.

C'est standard dans tous les bons traités de cosmologie et de relativité générale.

si ce que vous dite est vrai,comment Huble a trouvé la loi V=H.D c'à d comment il a fait pour calculer LA VITESSE V dans son équaton? en plus dilatation d'espace sans la dilatation du temps ????J'AI RIEN COMPRIS mérci d'avance s'il y'a des explications

[mtheory]

ok merci. donc en un sens c'est bien l'effet doppler, mais ce n'est qu'une approximation non valable a l’échelle cosmologique. c'est ca ?

Plus précisément, elle n'est plus valable au-delà d'une certaine distance cosmologique. Surtout, d'une certaine façon, insister sur l'effet Doppler, c'est implicitement nier le fait que la RG est la bonne description de l'Univers. Dans le cadre de la RG, le décalage a une interprétation très intuitive. Plus le temps de trajet est long entre deux objets pour un paquet d'ondes électromagnétiques, plus l'expansion de l'espace a dilaté les longueurs d'ondes.

Il y a autre chose. Pour parler d'un temps cosmologique, il faut introduire un référentiel "comouvant" avec les galaxies dans lequel elles sont au repos à des vitesses faibles près. Sans quoi on ne peut pas définir un temps universel et un âge de l'Univers. Maintenir une interprétation par effet Doppler se révèle finalement non seulement faux mais contreproductif pour aborder la cosmologie. De plus, l'explication par dilatation de la longueur d'onde est simple à comprendre.

Il est vraie qu'il y a encore pas mal d'universitaires, qui n'ayant jamais vraiment étudié les bases de la cosmologie et de la RG, continuent à expliquer a leurs étudiants cette histoire d'effet Doppler. C'est bien dommage.

[invite6754323456711]

C'est bien dommage.

C'est peut être aussi une difficulté qui est de remettre en cause de manière régulière ses connaissances. L'apprentissage est un processus permanent.

Patrick

[azizovsky]

j'ai un probléme d'essence physique avec les galaxie qui s'éloigne de plus en plus:si on 'a observé le plus lointain quasar ses dérniers temps ,il vienvdra un jour où il sera innobservable par les même moyens qu'ont permit son obseravation(diminution de la luminosité,magnétude.....)en d'autre terme il y'a des galaxie observées par Hubble avant 1929 que s'il est vivant(2011)ne peut les voir mnt à cause d'affaiblissement de leurs magnétude,L'UNIVERS DEVIENT DE PLUS EN PLUS NOIR LA NUIT A CAUSE D'ELOIGNEMENT DES GALAXIES(étoiles).

[Gilgamesh]

j'ai un probléme d'essence physique avec les galaxie qui s'éloigne de plus en plus:si on 'a observé le plus lointain quasar ses dérniers temps ,il vienvdra un jour où il sera innobservable par les même moyens qu'ont permit son obseravation(diminution de la luminosité,magnétude.....)en d'autre terme il y'a des galaxie observées par Hubble avant 1929 que s'il est vivant(2011)ne peut les voir mnt à cause d'affaiblissement de leurs magnétude,L'UNIVERS DEVIENT DE PLUS EN PLUS NOIR LA NUIT A CAUSE D'ELOIGNEMENT DES GALAXIES(étoiles).

C'est bien le cas, mais :

- ça ne concerne que les sources situées hors de notre superama, la plus grande structure locale liée par la gravité, avec des dimensions caractéristiques de l'ordre de la centaine de megaparsec (MPc). Donc pas les galaxies observées par Hubble, toutes situées à moins de 2 MPc

- les temps caractéristiques pour observer une transformation du ciel sont de l'ordre du temps de Hubble (t = 1/H₀) soit ~ 10 milliards d'années.

a+

[azizovsky]

Soit un laser qui émit deux photon p(1) et aprés un laps de temps p(2) dans la même direction,si un observateur (O)est embarqué sur le p(1),d'aprés la relativité réstreint la vitesse du p(2) est C (célérité de la lumière)donc aprés un temps T il atteind le p(1)(l'observatuer O)ce qui'est en contradition avec le principe de causalité,si au contraire la vitesse de p(2) est différente de C par rapport à p(1)ce qui contredit la relativité réstreinte qui stipule que la vitesse de la lumiére est toujours C dans tous référentiél ???

[Amanuensis]

Soit un laser qui émit deux photon p(1) et aprés un laps de temps p(2) dans la même direction,si un observateur (O)est embarqué sur le p(1),d'aprés la relativité réstreint

Rien... D'après la relativité restreinte, la partie en rouge n'a aucun sens. On ne peut pas tirer de conclusion utile en appliquant une théorie à une hypothèse contraire à cette théorie.

[inviteae84f2b7]

Petite question de débutant...
Si les galaxies les plus lointaines s'éloignent de plus en plus vite, c'est donc que les plus proches s'éloignent de moins en moins vite... et donc que les vitesses d'éloignement plus rapides remontent à un univers d'autant plus ancien...
Serait-ce à dire que l'univers plus récent a tendance à ralentir son expansion ?

[JPL]

Faisons l’hypothèse que toutes les "parties" de l'espace se dilatent à la même vitesse. Cela entraîne mathématiquement que la vitesse des galaxies plus éloignées semble plus élevée que celle des plus proches. Comparaison simple : prenons un élastique, attachons une extrémité à un point fixe et étirons-le de 10 cm. Si on a fait une marque proche de l'extrémité fixe on verra qu'elle s'est beaucoup moins déplacée, disons 1 cm par exemple. Si on avait fait des marques régulièrement espaces tout le long de l'élastique avant de l'étirer, après étirement elles seraient toujours régulièrement espacées, mais leur écartement serait plus grand. L'étirement est donc régulier tout le long de l'élastique, ce qui n'empêche pas que l'extrémité mobile s'est déplacée à une vitesse bien plus élevée qu'un point près de l'extrémité fixe.

Cette relation linéaire postulée jusqu'à il y a quelques années n'est vraie qu'en première approximation : en mesurant la luminosité de supernovae dans des galaxies très éloignées on s'est aperçu qu'elle ne collait pas avec cette hypothèse. Loin de ralentir cette expansion a commencé à accélérer à un moment de l'histoire de l'univers.

Mais cette question n'a rien à voir avec la question de la vitesse limite.

[inviteae84f2b7]

Mais cette question n'a rien à voir avec la question de la vitesse limite.

J"en conviens... bien que tout ce que l'on observe touche de près ou de loin à cette question...

Merci quand même pour cette réponse...

[inviteae84f2b7]

Loin de ralentir cette expansion a commencé à accélérer à un moment de l'histoire de l'univers.

La RG explique-t-elle quelle est cette force qui semble opposée à l'effet gravitationnel ?

[inviteccac9361]

La RG explique-t-elle quelle est cette force qui semble opposée à l'effet gravitationnel ?

Bien sur, c'est à cause d'une constante.

Nature de l’énergie noire
La nature exacte de l’énergie noire fait largement partie du domaine de la spéculation. Différentes hypothèses ont été avancées:

La constante cosmologique
Certains estiment que l’énergie noire serait l’énergie du vide quantique, modélisée par la constante cosmologique de la relativité générale introduite par Einstein:
C’est l’explication la plus simple pour les physiciens.
Le “coût” lié à l’existence même de l’espace impliquerait que celui-ci doit posséder une sorte d’énergie fondamentale et intrinsèque.
Cet énergie fondamentale serait représentée par la constante cosmologique qui ne varie pas dans le temps.
En physique des particules (théorie quantique des champs):
on appelle énergie du vide (quantique) cette forme d’énergie fondamentale car sa densité est la même que celle de l’énergie du vide.
la physique des particules prédit des fluctuations du vide qui provoquerait exactement ce type d’énergie et aurait pu déclencher l’expansion de l’Univers.
Si l’énergie noire prend cette forme, cela signifie qu’il s’agit d’une propriété fondamentale de l’Univers.
Poser une constante cosmologique signifie que la densité de l’énergie noire est uniforme, et constante dans tout l’univers, invariable en fonction du temps.
Cependant les différentes théories physiques ne se mettent pas d’accord sur la valeur de cette constante cosmologique:
la théorie quantique des champs prédit une grande constante cosmologique.
la thérorie de supersymétrie a besoin que la valeur de la constante cosmologique soit proche de zéro.
C’est tout de même épatant qu’un simple numéro (la constante cosmologique) puisse expliquer de manière satisfaisante une multitude d’observations et la présence d’énergie noire!

http://www.podcastscience.fm/dossier...energie-noire/

[Amanuensis]

La RG explique-t-elle quelle est cette force qui semble opposée à l'effet gravitationnel ?

Non.

Vu du cadre limité à la RG, c'est juste un terme ajouté aux équations, terme ad-hoc ayant les propriétés adaptées à ce qui est constaté.

Par ailleurs, il s'agit d'un effet gravitationnel... L'expansion et son accélération sont des effets gravitationnels de ce qui "se trouve" dans l'Univers, que ce soit matière, rayonnement ou énergie sombre.

[inviteae84f2b7]

Merci Xoxopixo et Amanuensis... moi pas tout compris... mais merci quand même... Je vais essayer de creuser la chose...

[JPL]

Par ailleurs, il s'agit d'un effet gravitationnel... L'expansion et son accélération sont des effets gravitationnels de ce qui "se trouve" dans l'Univers, que ce soit matière, rayonnement ou énergie sombre.

Peux-tu expliquer ce que tu entends par là ? À mon modeste niveau je n'ai jamais entendu invoquer un effet gravitationnel dans l’expansion de l'univers, au contraire.