Le mouvement et l'expansion

[jojo17]

bonjour,
Une question un peu naïve... Si l'univers n'était pas en expansion, les objets le constituants seraient-ils en mouvement?
Est-ce que dans l'univers "statique" d'Einstein, le mouvement des objets était "erroné"?

Merci et bonne journée.
-----

[invite88ef51f0]

Salut,
L'expansion de l'Univers et le mouvement des objets sont deux choses totalement distinctes. On peut donc très bien avoir des mouvements dans un univers statique.

[jojo17]

Salut,
OK!
Mais, si je m'exprime correctement, le redshift est-il à considérer comme l'effet d'un mouvement?
En cela je veux savoir si, par exemple, deux objets en mouvement parallèle uniforme l'un par rapport à l'autre, dans un espace-temps statique, subissent une modification de leurs trajectoires (plus parallèle par exemple) si on le "passe dans un espace-temps en expansion"?

Merci.

[invite88ef51f0]

Le redshift n'est pas un mouvement, mais une augmentation de la longueur d'onde de la lumière lors de sa propagation dans un univers en expansion.
Quant à la modification de trajectoire dont tu parles, ce n'est pas si évident à définir. Une trajectoire ne change pas, vu que c'est par définition le chemin suivi. Par contre, on peut dire que la distance entre les objets augmente. Mais la question de savoir si la direction de la vitesse reste parallèle à ce qu'elle était demande de définir proprement le parallélisme entre deux points distants de l'espace-temps (notion de transport parallèle et de connexion)

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea29d1598]

salut,

quand tu constates un décalage vers le rouge en astronomie aux échelles cosmologiques, tu as plusieurs effets qui peuvent intervenir et qu'il ne faut pas confondre (même si c'est le cas dans beaucoup d'écrits vulgarisés):

- l'effet Doppler qui est lié à un mouvement propre (et existerait donc dans un "univers statique"). C'est l'équivalent électromagnétique du changement de fréquence d'une onde sonore que tu peux constater assez facilement dans la vie de tous les jours (enfin surtout en ville)

- le décalage gravitationnel qui est lié aux variations du champs gravitationnels (ou en termes einsteiniens "de la courbure de l'espace-temps"). Cet effet intervient dans ton GPS (enfin si tu en as un ) car le champ là où habitent les satellites est plus faible que là où tu te trouves et le temps n'a pas le même "rythme" en ces deux "endroits",

Initialement, on ne connaissait pas le second effet et c'est pour cela que les observations faites par Hubble (l'astronome, pas le télescope qui porte son nom ) ont d'abord été interprétées comme étant la trace d'un "mouvement propre" : Hubble se plaçait dans un cadre de pensée newtonien et Lemaître est parmi les premiers à avoir eu l'idée d'interpréter les mesures dans le cadre de la relativité générale où la même observation trouve une interprétation physique très différente.

Après, pour revenir à l'univers statique, faut pas oublier que quand on fait de la cosmologie, on modélise l'univers à des échelles où les galaxies sont considérées comme des points. On fait des moyennes sur de très grandes distances. Dans un univers statique, on aurait donc "en moyenne" un univers où rien ne bouge (car on veut à la fois que l'espace-temps et son contenu soient invariants dans le temps), mais aux plus petites échelles (en regardant de plus près), des petits mouvements aléatoires des galaxies (en particulier de celles qui sont proches de nous). On observerait donc des décalages vers le rouge ou le bleu selon que les galaxies s'éloignent ou se rapprochent. Et c'est d'ailleurs ce que l'on constate lorsque l'on se concentre sur les objets les plus proches pour lesquels l'expansion est négligeable. Mais en faisant une moyenne qui comporte un grand nombre de galaxies, on devrait obtenir une moyenne nulle faute de quoi on ne peut pas dire que l'univers est statique.

[invite499b16d5]

- l'effet Doppler qui est lié à un mouvement propre (et existerait donc dans un "univers statique").
- le décalage gravitationnel qui est lié aux variations du champs gravitationnels (ou en termes einsteiniens "de la courbure de l'espace-temps").

Bonjour,
cette réponse m'interpelle par rapport à l'expansion. Cette dernière doit-elle être considérée comme une troisième cause de rougissement, ou son effet pourrait-il s'exprimer en termes de décalage gravitationnel?

[jojo17]

salut,

Initialement, on ne connaissait pas le second effet et c'est pour cela que les observations faites par Hubble (l'astronome, pas le télescope qui porte son nom ) ont d'abord été interprétées comme étant la trace d'un "mouvement propre" : Hubble se plaçait dans un cadre de pensée newtonien et Lemaître est parmi les premiers à avoir eu l'idée d'interpréter les mesures dans le cadre de la relativité générale où la même observation trouve une interprétation physique très différente.

Salut,
justement, comment peut-on déterminer, à partir d'un simple décalage de la lumière vers le rouge, et qui plus est, en apparence un effet doopler, le fait que l'univers est en expansion.
Question historique : Einstein avait-il la même façon d'aborder le problème que Hubble sur la question du "redshift"?

Après, pour revenir à l'univers statique, faut pas oublier que quand on fait de la cosmologie, on modélise l'univers à des échelles où les galaxies sont considérées comme des points. On fait des moyennes sur de très grandes distances. Dans un univers statique, on aurait donc "en moyenne" un univers où rien ne bouge (car on veut à la fois que l'espace-temps et son contenu soient invariants dans le temps), mais aux plus petites échelles (en regardant de plus près), des petits mouvements aléatoires des galaxies (en particulier de celles qui sont proches de nous). On observerait donc des décalages vers le rouge ou le bleu selon que les galaxies s'éloignent ou se rapprochent. Et c'est d'ailleurs ce que l'on constate lorsque l'on se concentre sur les objets les plus proches pour lesquels l'expansion est négligeable. Mais en faisant une moyenne qui comporte un grand nombre de galaxies, on devrait obtenir une moyenne nulle faute de quoi on ne peut pas dire que l'univers est statique.

Peut-on voir un peu ce que tu décris "comme" l'analyse d'un mouvement brownien?