Expansion de l'univers

[invite4fed8452]

Bonjour à tous,

Je me suis posé cette question depuis longtemps et je n'ai toujours pas trouvé de réponses. Comment l'univers fait t-il pour s'étendre ? Vous savez bien comment un ballon de baudruche prend du volume, par l'air qui s'y engouffre et par l'espace qui entoure ce ballon qui permet donc à celui ci de s'étendre. Si nous revenons dans le cas de l'univers, ici l'air c'est l'énergie qui résulte du big bang mais alors tout comme le ballon, qu'est ce qui permet à cette univers de s'étendre ou de gagner en volume ? N'y a t'il pas un deuxième espace ? Mais alors ce serait incongrue puisque l'univers par sa définition est l'ensemble de tout ce qui existe.

Je suis bien conscient que c'est l'énergie qui est la cause de cette expansion mais dans le cas du ballon si celui ne possède pas d'espace pour s'étendre et que nous continuons à le gonfler celui ci explosera par les contraintes faites sur lui.

Le cas de l'univers serait t'il donc incomparable et unique ?

Merci.
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[inviteccac9361]

Comment l'univers fait t-il pour s'étendre ?

A mon avis, cette question est vaine.
Par contre, qu'est-ce qui nous fait dire que l'univers s'étend est une meilleur question.

[invitecaafce96]

Bonjour,
Vouloir comparer l'Univers à un ballon est tout de même un peu réducteur . L'Univers est actuellement en expansion , personne ne le conteste .
Mais a t il toujours été en expansion ?
L'Univers a t il une forme ? Est il fini ou infini ? Il est bien possible que des réponses soient données à ces questions dans les "prochaines" années .

[invite5e279b10]

L'Univers est actuellement en expansion , personne ne le conteste.

N'y a-t-il pas, cependant, des thèses d'Univers statique?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite75a796c1]

Salut !

oui, il y a des thèses d'univers statique mais aucune ne tient la route avec Wmap et Planck

L'univers lointain est différent de l'environnement proche ( densité et formes des structures ). Si plusieurs théories sont en concurrence pour en expliquer les détails, la théorie de l'univers statique n'y parvient pas.

[Deedee81]

Salut,

Sans compter la nucléosynthèse primordiale, difficile à expliquer sans une origine dense et chaude. Ce qui sort de la fournaise stellaire n'a pas vraiment la même composition que ce qui sort du Big Bang.

Il y a aussi que la dilatation temporelle apparente des sources lointaines (supernovae, plus l'objet s'éloigne et plus les informations mettent longtemps à nous parvenir, d'où une dilatation apparente. Je ne parle pas de dilatation du temps relativiste !!!! Rien à voir) coïncide avec le décalage vers le rouge (pour les objets pas trop lointain on peut parler d'effet Doppler, bien qu'à plus grande distance il faut prendre en compte la RG et l'effet s'en écarte. Or l'effet Doppler ce n'est rien d'autre que le même effet de "dilatation apparente" due à l'éloignement). C'est une confirmation que ces objets s'éloignent et que le rougissement de la lumière n'est pas dû à une espèce de lumière fatiguée postulée par les modèles statiques.

Il y a aussi l'âge des plus vieux objets. Si l'univers était statique on devrait trouver des trucs vieux de 20 milliards d'années, 100 milliards, etc... Or ce n'est pas le cas.

[inviteefd8627f]

Difficile de concevoir un univers statique sans introduire une force quelconque: puisque la gravité à une portée théoriquement infinie, un univers "statique" ne peut rester longtemps dans cet état, il doit nécessairement s'effondrer sur lui-même.

[Deedee81]

Bonjour,

Difficile de concevoir un univers statique sans introduire une force quelconque: puisque la gravité à une portée théoriquement infinie, un univers "statique" ne peut rester longtemps dans cet état, il doit nécessairement s'effondrer sur lui-même.

En effet, c'est instable. En gravité classique, Newton l'avait déjà constaté. Il parlait du "doigt de Dieu" qui donnait les petits ajustements permettant de garder l'équilibre.

Et c'est vrai aussi en RG. Einstein a commit l'erreur quand il a construit le premier modèle cosmologique. Il avait introduit une constante cosmologique afin de rendre son univers statique (ce qu'il a regretté, on comprend pourquoi), mais il ne s'était pas rendu compte que la solution était instable. Je crois que c'est Lemaître qui lui a fait remarquer.

[invitea125cf6e]

Vous savez bien comment un ballon de baudruche prend du volume, par l'air qui s'y engouffre et par l'espace qui entoure ce ballon qui permet donc à celui ci de s'étendre. Si nous revenons dans le cas de l'univers, ici l'air c'est l'énergie qui résulte du big bang mais alors tout comme le ballon, qu'est ce qui permet à cette univers de s'étendre ou de gagner en volume ? N'y a t'il pas un deuxième espace ? Mais alors ce serait incongrue puisque l'univers par sa définition est l'ensemble de tout ce qui existe.

Salut, l'univers à la différence du ballon, ne s'étend pas "dans quelque chose". Le ballon gonfle dans l'espace, mais on ne peux pas faire d'analogie avec l'univers. Je n'y connais pas grand chose, alors je commence avec mes mots et j'espère que d'autre vont compléter. Le big-bang n'a pas eu lieu à un endroit donné, puisque que l'espace est apparu avec le big-bang.

[inviteccac9361]

Bonjour,

Le big-bang n'a pas eu lieu à un endroit donné, puisque que l'espace est apparu avec le big-bang.

Tout à fait.
Le big bang "s'est produit" à l'endroit même où nous nous trouvons.
Nous sommes évidemment au niveau d'une inhomogeneité.
Le Fond Diffus Cosmologique n'est pas le Big Bang mais est la trace (on dit aussi trace fossile du big bang) de l'état qui nous etait proche au moment du big bang.

La difficulté ici est de concevoir ce qui peut se trouver "la bas", en parlant de durée depuis le big bang.
Nous pourrions par exemple essayer (en théorie du moins) de nous rapprocher d'une galaxie apparue quelques centaines de millions d'années après le big bang.
Il est alors certain que celle-ci ne serait pas celle que nous aurions connu à notre départ.
Qu'avons-nous donc sous nos yeux lorsque nous observons le ciel ?
La réalité de ces choses dépend de la vitesse à laquelle nous savons voyager.

[inviteefd8627f]

Difficile de concevoir un univers statique sans introduire une force quelconque: puisque la gravité à une portée théoriquement infinie, un univers "statique" ne peut rester longtemps dans cet état, il doit nécessairement s'effondrer sur lui-même.

Encore que...
A la réflexion, cette approche ne me semble pas valide dans le cadre d'un univers infini:
Imaginons une structure parfaitement homogène constituée de corps de masse rigoureusement identique, disposée selon un agencement cubique par exemple. Chaque corps subit une attraction égale dans toutes les directions et ne se déplace vers aucun de ses voisins. Si on répète la structure à l'infini, on a un univers en équilibre statique.
D'accord, on n'observe pas de structures aussi régulières, mais l'univers est quand même homogène aux grandes échelles, alors pourquoi pas d'équilibre statique?
Par contre, il ne peut être en équilibre statique depuis un temps infini puisque son homogénéité est imparfaite. D'où à nouveau le problème de l'origine.
Ceci dit, ça n'enlève rien aux nombreux indices qui vont dans le sens d'un univers en expansion. C'est quand même le modèle qui colle le mieux aux observations.

[invitec913303f]

Bonjour,



En effet, c'est instable. En gravité classique, Newton l'avait déjà constaté. Il parlait du "doigt de Dieu" qui donnait les petits ajustements permettant de garder l'équilibre.

Et c'est vrai aussi en RG. Einstein a commit l'erreur quand il a construit le premier modèle cosmologique. Il avait introduit une constante cosmologique afin de rendre son univers statique (ce qu'il a regretté, on comprend pourquoi), mais il ne s'était pas rendu compte que la solution était instable. Je crois que c'est Lemaître qui lui a fait remarquer.

Bonjour deeedee81,

Pourrais tu préciser quand tu dit que la solution d'Einstein pour l'univers statique est elle aussi instable comme la fais remarquer Lemaître. Quel genre d’instabilités?

Il avait introduit une constante cosmologique afin de rendre son univers statique (ce qu'il a regretté, on comprend pourquoi)

Comment ça on comprend pourquoi ? Pourquoi l'aurais t'il regretté ? A cause de l'observation d'Hubble montrant que l'univers n'étais pas statique ?

Merci encore.

[invite75a796c1]

Bonjour,

s'étendre ? L'infiniment petit est infini sans problème lui ; peut être rapetissons nous ou bien un peu des 2.
Que dire en l'absence de référence extérieure ? question indécidable avant de longues avancées et d'infinies spéculations ...

[Archyves]

On lit dans l'article de Wikipedia Expansion_de_l'Univers : "Contrairement à une idée parfois exprimée, l'expansion de l'Univers ne signifie pas que les objets astrophysiques voient leur taille varier : ce n'est que leur distance mutuelle qui varie au cours du temps, et ce uniquement pour des objets suffisamment éloignés." L'expansion joue-t-elle entre les étoiles à l'intérieur d'une même galaxie ? Ou bien est-ce seulement au niveau des distances des galaxies entre elles qu'on peut parler d'expansion ?

[Archyves]

J'ai oublié : Bonjour !

On lit dans l'article de Wikipedia Expansion_de_l'Univers : "Contrairement à une idée parfois exprimée, l'expansion de l'Univers ne signifie pas que les objets astrophysiques voient leur taille varier : ce n'est que leur distance mutuelle qui varie au cours du temps, et ce uniquement pour des objets suffisamment éloignés." L'expansion joue-t-elle entre les étoiles à l'intérieur d'une même galaxie ? Ou bien est-ce seulement au niveau des distances des galaxies entre elles qu'on peut parler d'expansion ?

[inviteefd8627f]

L'expansion joue-t-elle entre les étoiles à l'intérieur d'une même galaxie ? Ou bien est-ce seulement au niveau des distances des galaxies entre elles qu'on peut parler d'expansion ?

Les observations semblent clairement montrer que l'expansion ne joue pas (ou impossible à mesurer) au sein des galaxies. Même les galaxies au sein des amas galactiques ne semblent pas affectées. C'est au niveau intergalactique qu'on peut la détecter.

[Archyves]

Ouh là ! C'est de la méga-expansion.
Merci !

[azizovsky]

Salut ,je me demande est ce que le fond diffus cosmologique est invariant dans le temps : si dans x temps sa 'cartographie' change? (astrophysique théorique )