Expansion de l’univers

[Kobold56]

Bonjour à tous,

Je viens vers vous car une question sur l'expansion de l’univers me taraude. L’expansion de l’univers je crois a ete etabli par les calculs et les mesures que les galaxies s’éloignent entre elle plus ils sont loin plus leur vitesse est importante . Or voila la question qui me taraude ces mesures et calculs sont etablis sur des galaxies qui sont pour certaines a plusieurs millards d’annees lumière . Donc ce que l’on observe c’est passé il y a des millards d’années. Aujourd'hui comment pouvons nous dire que l’univers est toujours en expansion ? Je ne comprend pas peut etre tout et viens vers vous pour m’aider a comprendre . Merci d’avance
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[pm42]

Donc ce que l’on observe c’est passé il y a des millards d’années.

Non, on l'observe aussi sur des galaxies plus proches donc sur des millions d'années.

Aujourd'hui comment pouvons nous dire que l’univers est toujours en expansion ?

Parce que quand on constate que quelque chose était vrai il y a des milliards d'années, toujours vrai il y a des millions d'années (1000 fois moins) et correspond de plus aux prédictions de la Relativité Générale qui dit que l'Univers ne peut pas être statique, que cette théorie est vérifiée massivement depuis presque 100 ans, on n'a pas de raison de supposer le contraire.

[Deedee81]

Salut,

Non, on l'observe aussi sur des galaxies plus proches donc sur des millions d'années.

+1 Ce n'est vrraiment que pour le groupe local que cela ne s'observe pas car les galaxies sont liées gravitationnellement. Cela ne concerne que quelques galaxies dont bien sûr les cht'tites naines en orbites autour de la vie lactée où Andromède qui nous fonce dessus.

[Gilgamesh]

Bonjour à tous,

Je viens vers vous car une question sur l'expansion de l’univers me taraude. L’expansion de l’univers je crois a ete etabli par les calculs et les mesures que les galaxies s’éloignent entre elle plus ils sont loin plus leur vitesse est importante . Or voila la question qui me taraude ces mesures et calculs sont etablis sur des galaxies qui sont pour certaines a plusieurs millards d’annees lumière . Donc ce que l’on observe c’est passé il y a des millards d’années. Aujourd'hui comment pouvons nous dire que l’univers est toujours en expansion ? Je ne comprend pas peut etre tout et viens vers vous pour m’aider a comprendre . Merci d’avance

Pour rajouté à ce qui a été dit, la théorie d'un univers dynamique a été formalisée AVANT l'observation. On applique la gravité à un univers homogène et isotrope et on voit que l'univers est instable (c'était déjà le cas avec Newton...) => équations de Friedman. Soit il est en expansion, soit il est en contraction. Si l'univers est en expansion ALORS on doit observer un redshift proportionnel avec la distance. Ce qui sera observé par Slipher et Hubble. Lemaitre au vu de la théorie et de l'observation propose donc la théorie de l'expansion de l'univers aka théorie du Big Bang. Plus tard on pourra mesurer avec une précision croissante l'homogénéité de l'univers ce qui justifie l'application des équations de Friedman (même s'il existe des théories d'univers inhomogène en se plaçant à une échelle plus grande que l'univers observable).

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut,

l'univers est instable (c'était déjà le cas avec Newton...)

Je pense qu'il est intéressant d'insister là-dessus. Au moins pour l'aspect physique et théorique. Pour les aspects observations on pourra éventuellement y revenir, en espérant que Kobold repasse.

La gravité est par nature instable.

Considérons deux objets de masse M identiques fixés à une distance L.
Mettons un objet pile entre les deux. Il sera en équilibre car il subit une attraction gravitationnelle identique des deux cotés.
Mais s'il ne bouge ne fut-ce qu'un d'un chouilliat, s'il s'approche un tout petit peu du corps 1 (disons), alors il va être plus attiré par 1 et moins par 2 (car il est plus loin). Il va donc s'approcher de 1.... et ça s'amplifie. Crac boum, équilibre rompu

Notons aussi que la gravité est toujours attractive ce qui bien entendu ne joue pas en faveur d'un équilibre stable. Ce n'est que s'il y a des répulsions que ça peut se stabiliser. Mais les autres les forces à la fois attractives et répulsives comme l'interaction électrostatique ont tendance à se mettre (là aussi pour des raisons d'équilibre) dans des situations neutres où le résultat est nul (ainsi à grande échelle les charges électriques sont réparties de manière homogènes : effet nul. Lorsqu'elles se déséquilibrent que les charges électriques ne sont plus homogènes, les forces électriques sont si grandes que tout rentre rapidement dans l'ordre et se neutralise, c'est ce phénomène qui provoque la foudre : la triboélectricité due au vent, l'eau, la glace induit un courant de charge constant qui provoque un potentiel terre - nuages qui se rééquilibre à grand coups de foudre. C'est le principe du claquage).

Donc ces forces ne peuvent équilibrer la gravité qu'à courte distance. C'est ainsi qu'on a l'équilibre des étoiles (équilibre gravité - rayonnement produit par les réactions thermonucléaires) ou les équilibres des masses de gaz (équilibre gravité, agitation thermique) mais qui est rompu si ça devient trop massif (masse de Jeans) ou si la force répulsive s'arrête (baisse de la température du gaz par rayonnement thermique, épuisement combustible des étoiles) entrainant alors des effondrements gravitationnels.

C'est tellement instable que Newton (qui pensait l'univers statique) appelait l'ajustement hyper fin nécessaire : "le doigt de Dieu".

De là à penser qu'une force répulsive à longue distance suffirait il n'y a qu'un pas.... qu'il ne faut franchir qu'avec prudence. Einstein lui-même s'est fait avoir. Il croyait au départ à un univers statique (ce qu'il regretta profondément, il détestait toute idée de préjugé et il s'est fait avoir par.... un préjugé !) et avait modifié ses équations (intelligemment d'ailleurs) par ajout d'une force répulsive globale (venant d'une constante appelée constante cosmologique). Pas de chance : on a découvert l'expansion de l'univers peu après. Et c'est Albert Lemaître qui lui a montré que cette solution était instable. En fait, pour que ça se stabilise il faudrait que cette force répulsive s'adapte aux fluctuations gravitationnelles, pour empêcher les éparpillements ou les effondrements gravitationnels. Ce qui évidemment ne peut pas marcher avec une constante !!!!

EDIT moralité : expansion ou contraction, il faut choisir.

[Gilgamesh]

Et c'est Albert Lemaître qui lui a montré que cette solution était instable.

Il l'a bien montré à Georges Einstein