La lumière dans l'univers

[jojo17]

salut,
Comment est "née" la lumière?
Autre chose :
L'univers observable (le flux électromagnétique) "gonfle"-t-il parce que sa pression est positive et qu'il "évolue" dans un "environnement" de pression nulle?
Ou bien gonfle-t-il parce que son "environnement" est en dépression, comme aspiré?

Sinon, quel rôle jouent les caractéristiques du flux électromagnétique (pression...) dans l'augmentation du "volume" de l'univers observable?
Doit-on supposer un univers observable distinct d'un Univers pour répondre à ces questions?

Merci.
-----

[f6bes]

Bjr à toi,
Je ne vois pas enquoi l'on peut parler de "pression" (pression sur quoi) pour des ondes électromagnétiques.
Le spectre électromagnétique ne se cantonne pas qu'à la LUMIERE.
Observer l'univers en ondes gamma n'est peut etre pas la meme chose que de l'observer en ondes "lumineuses".
L'émission des photons est variable dans l'univers (certaines étoiles s'éteignent,d'autres naissent).
L'homme à créer des générateurs de photons, ça n'augmente pas la taille de l'univers !

A+

[mach3]

L'univers observable (le flux électromagnétique) "gonfle"-t-il parce que sa pression est positive et qu'il "évolue" dans un "environnement" de pression nulle?
Ou bien gonfle-t-il parce que son "environnement" est en dépression, comme aspiré?

tu sembles supposer que l'univers s'expand dans quelque chose, ce qui est une idée fausse. Ce n'est pas comme un gaz qui se détend dans de l'espace libre, c'est simplement les distances qui augmentent

m@ch3

[jojo17]

tu sembles supposer que l'univers s'expand dans quelque chose, ce qui est une idée fausse.

tu as raison mach3, d'ailleurs une de mes question était

Doit-on supposer un univers observable distinct d'un Univers pour répondre à ces questions?

ne parle-t-on pas en cosmologie de "grand attracteur", au-delà de l'univers observable?
Ne doit-on pas aussi supposer que l'univers observable est, pour ainsi dire, comme la partie émergé d'un iceberg (métaphore)?
N'est-ce pas limitatif de ne considérer que l'univers observable?
Aprés tout, tout ce que l'on regarde, on n'en voit qu'une partie, la face qui s'offre à notre regard, tout une partie nous est cachée. Et il ne nous viendrait pas à l'idée de dire que seul la partie visible "existe".
Bref, le nounours vert se cache bien toujours quelque part?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invité576543]

ne parle-t-on pas en cosmologie de "grand attracteur", au-delà de l'univers observable?

Le grand attracteur fait partie de l'Univers observable. D'ailleurs tout ce qui influence notre Galaxie, le Soleil, nous-même, etc. fait partie de l'Univers observable!

Ne doit-on pas aussi supposer que l'univers observable est, pour ainsi dire, comme la partie émergé d'un iceberg (métaphore)?

On n'en sait rien. Ce qu'on sait est que, à moins que l'Univers soit fini et plus petit que ce qu'on observe, alors ce qu'on observera demain est un peu plus grand que ce qu'on observe aujourd'hui. Ce qu'on appelle "Univers observable" croît avec le temps.

N'est-ce pas limitatif de ne considérer que l'univers observable?

Oui. Mais c'est une limitation imposée par l'idée même de science: on ne peut faire des prédictions (et donc potentiellement réfuter) que des théories qui porte sur ce qui est observable.

C'est donc une limitation mais pas plus que ce qui limite le champ de la science.

Mais personne n'est obligé à se limiter à la science

Cordialement,

[jojo17]

bonjour,
Je reviens sur cet ancien fil avec 2 questions, faisant suite à divers lectures d'autres fils du moment....
Est-ce que le fait que la lumière se propage de façon "rectiligne" participe à l'isotropie de l'univers observable?
Peut-on à partir de l'étude des géodésiques obtenir des informations sur la topologie de l'univers?

Merci...et bonne journée.

[invite5e5dd00d]

bonjour,
Je reviens sur cet ancien fil avec 2 questions, faisant suite à divers lectures d'autres fils du moment....
Est-ce que le fait que la lumière se propage de façon "rectiligne" participe à l'isotropie de l'univers observable?
Peut-on à partir de l'étude des géodésiques obtenir des informations sur la topologie de l'univers?

L'isotropie de l'univers vient du fait que quelque soit la direction dans laquelle on regarde, on croisera approximativement autant de nuages, de galaxies, d'étoiles, etc. que dans une direction différente. Cette isotropie n'est pas parfaite, elle est statistiquement très valable.
Il est difficile de savoir par où la lumière est passée à partir de ce qu'on reçoit. Il faut refaire le chemin à l'envers, connaitre la masse des corps sur le chemin et tout. Mais je crois que ça se fait oui.

[jojo17]

Il est difficile de savoir par où la lumière est passée à partir de ce qu'on reçoit. Il faut refaire le chemin à l'envers, connaitre la masse des corps sur le chemin et tout. Mais je crois que ça se fait oui.

Salut,
En fait je pensais à l'image du CMB...est-ce que cette dernière peu nous apporter des information sur la topologie de l'univers?

Merci.

[invite88ef51f0]

En fait je pensais à l'image du CMB...est-ce que cette dernière peu nous apporter des information sur la topologie de l'univers?

Oui, si la taille de l'Univers est suffisamment petite. Si c'est le cas, alors deux points sur le CMB peuvent provenir du même point physique, ce qui se traduit par des corrélations dans le CMB.
Mais rien de très significatif statistiquement n'a été mesuré.

[jojo17]

Oui, si la taille de l'Univers est suffisamment petite.

Salut,
Excuses, mais je comprend pas...l'image du CMB ne correspond-t-elle pas à une "date" précise et donc à une taille précise de l'univers?

[invite88ef51f0]

Quand je dis "taille de l'Univers", c'est vraiment la taille de tout l'Univers, pas juste l'Univers observable.
Imaginons que Pacman fasse de la cosmologie. Pour rappel, Pacman vit dans un 2-tore : s'il sort à droite de l'écran, il réapparaît à gauche, et inversement, et de même pour haut-bas. La taille de ton écran est la taille de tout l'Univers de Pacman.
Maintenant traçons le lieu de provenance du CMB pour Pacman. Il s'agit d'un cercle centré sur lui.
Si l'Univers est trop grand par rapport au cercle, alors le cercle ne sent pas les bords et Pacman n'observe rien de particulier.
Mais si le cercle est suffisamment grand par rapport à l'écran, alors il déborde sur les côtés. Donc ce qui dépasse à gauche, va se retrouver à droite et va donc couper la partie droite du cercle. Ces intersections signifient que Pacman observera la même chose en regardant un point à gauche et un point à droite. Il y a des corrélations dans son CMB, qui trahissent des effets de bord dûs au fait que l'Univers est suffisamment petit.
À 3D, c'est la même chose, mais tu as une sphère au lieu d'un cercle et les intersections sont des cercles. Tu as donc des paires de cercles corrélés : un cercle d'un côté est le même que celui de l'autre côté.
Pour mieux visualiser, tu peux regarder cette image d'Alain Riazuelo : http://www.obspm.fr/actual/nouvelle/jan03/riaz-fig1.jpg
Les différentes copies de la sphère sont juste une conséquence de la topologie.

En pratique, les motifs à rechercher dépendent de la topologie de l'Univers et de sa taille. Un modèle qui avait l'air de bien marcher était le dodécaèdre de Poincaré, plutôt que le 3-tore. Mais les incertitudes statistiques sont encore trop grandes pour trancher.

[jojo17]

Magnifique coincoin, l'analogie est terrible!

Mais, ça m'amène une autre question...un peu tordu.
Pour faire un tore en 2D, je prend une languette de papier, je vrille, et je boucle.
On peut faire la même chose en 3D avec une durite, par exemple.
Admettons que l'univers soit cette feuille de papier, ou cette durite, est-ce que l'on peut imaginer qu'il a subit un tel processus (vrille, bouclage)?
J'ai prévenu, c'est tordu.

EDIT : au temps pour moi!, je me suis planté sur la définition du tore.

[invite786a6ab6]

...
Pour mieux visualiser, tu peux regarder cette image d'Alain Riazuelo : http://www.obspm.fr/actual/nouvelle/jan03/riaz-fig1.jpg
....

Joli montage photo, sauf que le vrai univers ne montre aucune répétition ni déformation dans la répartition des galaxies, et sans doute qu'un triangle de taille cosmologique aurait bien la somme de ses angles égale à 180° ; Ou alors il est infiniment plus grand que ce qui est visible.
Ou alors il n'existe pas et on vit tous, une grosse hallucination collective comme disait je ne sais plus qui.

[invite88ef51f0]

Mais, ça m'amène une autre question...un peu tordu.
Pour faire un tore en 2D, je prend une languette de papier, je vrille, et je boucle.
On peut faire la même chose en 3D avec une durite, par exemple.
Admettons que l'univers soit cette feuille de papier, ou cette durite, est-ce que l'on peut imaginer qu'il a subit un tel processus (vrille, bouclage)?
J'ai prévenu, c'est tordu.

Le problème, c'est que si tu dois vriller et bidouiller ta languette de papier, c'est uniquement parce que tu essayes de visualiser un espace 2D compliqué en le plongeant dans un espace ayant plus de dimensions (l'espace 3D euclidien dans lequel tu vis). Mais ce n'est pas nécessaire, Pacman n'a pas besoin de faire tout ça pour conceptualiser son univers. D'ailleurs, ce n'est pas toujours suffisant : si tu considères la bouteille de Klein (c'est comme le tore mais en rajoutant un tour lorsque Pacman sort dans une certaine direction), tu es obligé de rajouter des auto-intersections qui n'existent pas si tu le plonges dans un espace 3D.

Joli montage photo, sauf que le vrai univers ne montre aucune répétition ni déformation dans la répartition des galaxies, et sans doute qu'un triangle de taille cosmologique aurait bien la somme de ses angles égale à 180° ; Ou alors il est infiniment plus grand que ce qui est visible.
Ou alors il n'existe pas et on vit tous, une grosse hallucination collective comme disait je ne sais plus qui.

Le fait que l'on ne voit aucune répétition flagrante signifie que l'Univers n'est pas beaucoup plus petit que l'Univers observable. Mais il peut être d'à peu près la même taille, ce qui conduirait à des effets subtils (ce qu'on cherche dans le CMB), ou beaucoup plus grand, ce qui ne serait pas observable.
Pour ce qui est de la somme des angles différentes de 180°, il ne s'agit pas de la topologie, mais de la géométrie (notion locale). Si tu fixes une certaine topologie et une certaine taille, alors tu t'attends à une certaine courbure moyenne. Par exemple, le dodécaèdre de Poincaré proposé par Luminet et al, avec la taille qu'ils proposent, conduit à une prédiction de -0,02 (il me semble) pour la courbure, ce qui est dans les incertitudes expérimentales.

Pour tous ceux qui sont intéressés, je conseille vivement le livre "l'Univers chiffonné" de Jean-Pierre Luminet.

[invite786a6ab6]

... Par exemple, le dodécaèdre de Poincaré proposé par Luminet ...

Là je dis "pouce" car ça dépasse largement mes compétences, mais même si je crois sur parole ce génie qu'est Poincaré et les explications lumineuses de Luminet, j'ai tout de même du mal à imaginer un univers dodécaèdrique avec ses faces planes et ses arrêtes... Une sorte de gros diamant flottant dans rien !

[invite88ef51f0]

Il ne flotte pas dans rien. Tu ne peux aller au bord de l'Univers pour trouver une frontière plane avec un panneau "Fin de l'Univers. Début du Néant. Impasse".
Simplement, si tu vas tout le temps tout droit, tu vas finir par te rendre compte que tu es déjà passé par là.

C'est impossible à visualiser, car pour cela il faudrait le visualiser dans un espace simple ayant plus de dimensions (tout comme le 2-tore est visualisable en le plongeant dans l'espace 3D).
Mais ça n'empêche pas que c'est mathématiquement concevable.

[jojo17]

Salut,
Une question, on parle de tore, 2-tore, 3-tore, ce sont tous des objets géométrique, avec des symétries particulières. Comment considérer les différentes brisures de symétrie en physique si la topologie de l'univers est géométrique ?

Merci.

[invite786a6ab6]

Il ne flotte pas dans rien. ...
....C'est impossible à visualiser, ...

Je m'en doutais un peu, en fait je me faisais plus naïf que je le suis mais tout de même, ici, le nom de dodécaèdre me semble être un abus de langage ; Il semble que les mathématiciens n'hésitent pas à emprunter un vocabulaire simple pour nommer leurs objets mathématiques complexes, histoire de les rendre encore un peu plus mystérieux.

[invite2303ab1d]

Je m'en doutais un peu, en fait je me faisais plus naïf que je le suis mais tout de même, ici, le nom de dodécaèdre me semble être un abus de langage ; Il semble que les mathématiciens n'hésitent pas à emprunter un vocabulaire simple pour nommer leurs objets mathématiques complexes, histoire de les rendre encore un peu plus mystérieux.

En fait, le terme exact n'est pas "dodécaèdre" mais plutôt "espace sphérique dodécaédrique de Poincaré" (sphérique, donc demandant une courbure positive). En résumé, en continuant tout droit dans la même direction, tu finirait par revenir au même endroit, mais en ayant effectué une rotation de 36° (car une face d'un dodécaèdre se superpose à sa face opposée après une telle rotation). Le meilleur moyen de saisir le concept est certainement la lecture de "l'univers chiffoné" de Jean-Pierre Luminet, accessible mais complet, avec de nombreuses annexes pour approfondir le sujet.

[invite88ef51f0]

On parle de dodécaèdre car la maille de l'Univers est un dodécaèdre (tout comme le 2-tore pourrait être appelé "carré de Pacman").

Comment considérer les différentes brisures de symétrie en physique si la topologie de l'univers est géométrique ?

On devrait effectivement avoir une légère anisotropie de l'espace.

[invite33b4430c]

Bonjour,
Je m'intéresse beaucoup à la notion d'espace fini et j'aimerais ajouter 2 questions à ce fil:
D'abord, en partant du constat de l'analogie entre RG et notion de géodésique pour décrire un univers fini :
1) Est-ce que la matière contenue dans l'univers déforme sa forme globale ? (je sais )
1bis) (exclusive) Est-ce que la matière donne sa forme à l'univers ?
1bisbis) Si "forme de l'univers" et "déformation gravitationnelle" sont décorrélées, est-ce que leur interaction est étudiée ?

2) Est-ce que le modèle standard résiste totalement dans un univers fini ? Pour donner un exemple, est-ce que le fait qu'une masse déforme l'univers à l'infini ne pose pas des problèmes dans les modèles ? C'est une sorte "d'autoattaction", qui s'annule dans toutes les directions serte, mais la déformation gravitationnelle pourrait être différente dans un univers infini il me semble.

Merci

[invite88ef51f0]

Rien ne fixe la topologie dans les théories actuelles. Par exemple, la relativité générale est une théorie purement locale : elle relie en un point donné le contenu en matière-énergie à la déformation locale de l'espace-temps. Néanmoins les théories spéculatives jouant avec un plus grand nombre de dimensions ont l'habitude de donner des topologies complexes à des dimensions.

Et à ma connaissance, ça ne pose pas de problème. Les théories sont généralement locales, et rien n'empêche un objet d'auto-interagir avec lui-même (sachant que ça ne divergera pas grâce au fait qu'il faut un certain temps de propagation, qui limite le nombre d'auto-interactions).

[invité576543]

Les théories sont généralement locales, et rien n'empêche un objet d'auto-interagir avec lui-même.

Quand on dit "locale" en RG, on parle de l'espace-temps: la théorie est locale à un lieu-moment. A ce sens, on ne peut pas parler d'auto-interaction.

Un objet c'est un truc finalement pas très clair. Quelque chose pour lequel la notion de ligne d'Univers s'applique? L'auto-interaction serait alors l'influence de ce qu'il y a sur une ligne d'Univers en un lieu-moment sur ce qu'il y a sur cette même ligne d'Univers plus tard?

Mais alors il est évident qu'il y a nécessairement une forme de causalité entre les deux événements! La notion d'auto-interaction n'est alors pas très claire, une influence qui ne suivrait pas la ligne d'Univers? Comment distinguer ce qui suit la ligne de ce qui ne la suit pas?

Cordialement,

[invite88ef51f0]

C'est donc bien pour ça que l'auto-interaction ne pose pas de problème : quand un objet reçoit un champ d'interaction, il se fiche de savoir qui l'a émis et quand. Tout ce qui compte, c'est l'objet et le champ ici et maintenant.
Le fait que le champ en question ait pour origine ce qu'on peut considérer comme l'objet lui-même un peu plus tôt (notion pas si facile à définir effectivement) ne change rien.