expansion de l'univers

[Walter38]

Bonjour, avant de poser une question, j’explique pourquoi j’arrive à cette question car mon raisonnement est peut-être faux ou incomplet.
Les vidéos de vulgarisation (ça au moins je les comprends) nous montrent de deux manières l’expansion de l’univers depuis le bigbang, soit sous la forme d’un « très long cake » afin de visualiser l’expansion de l’univers dans le temps, soit sous la forme d’un ballon qui se gonfle avec les galaxies en surfaces qui s’écartent les unes des autres en fonction de ladite expansion.
Alors, imaginons que je sois debout sur une galaxie « au-dessus » de moi je vois le noir de l’univers pas encore atteint par ma galaxie, à ma droite à ma gauche devant et derrière je vois les autres galaxies qui s’éloignent de moi.
J’arrive à ma question : si je regarde « sous mes pieds » est ce que je vois l’univers noir et vide pendant une grande distance avant de voir les autres galaxies de l’autre côté du ballon ?
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[mach3]

La surface du ballon symbolise l'espace pour un age cosmologique donné. Une dimension spatiale a été ôtée pour permettre la visualisation. Ce qu'il y a "sous" cette surface symbolise les états passés successifs de l'espace a des ages cosmologiques antérieurs. Ce qu'il y a "au-dessus" de cette surface symbolise les états futurs successifs de l'espace a des ages cosmologiques postérieurs.
Si on parle de ce que l'on peut "voir", au sens avec les yeux, la lumière qu'ils recoivent, alors dans cette analogie, plus on regarde loin, plus on regarde en "profondeur" sous la surface du ballon (dans le passé), et il est impossible de voir ce qui est au-dessus (dans le futur).

m@ch3

[Walter38]

Bonjour, merci pour la réponse, j'avoue que je ne suis pas surpris je m'attendais, une fois de plus, à ce que la représentation visuelle soit une déformation de la réalité, pour un petit niveau comme moi elles ont le mérite d'être à porté intellectuel, mais il ne faut pas creuser sinon cela apporte plus de questions que de réponses. Je ne parviens pas à me représenter mentalement l'espace (l'univers) sans ramener tout ça à une dimension terrestre, pour moi "de manière basique" si je place une bombe en suspension au milieu d'une pièce tous les morceaux vont partir dans tous les sens à partir du point central, ça c'est clair... Mais pour l'espace autour de nous on me dit partout ou on regarde on voit les galaxies s'éloignées et pires de plus en plus vites, mais alors si tous s'éloignent il doit bien y avoir un endroit de départ ??? Je ne parle pas d'un "temps" de départ mais bien d'un point "astronomique" J'imagine qu'en regardant les débris d'une étoile qui à explosé on arrive à retrouver le point de départ de l'explosion...
Bon aller tant que j'y suis encore une question qui va montrer mon inculture scientifique, comment alors que depuis le Bigbang tout explose dans un chaos monstrueux avec des successions de supernova, comment ce fait-il que l'espace est si bien ordonné, toutes ces galaxies bien rangées tournant comme des derviches tourneurs, avec leurs cortèges d'étoiles bien alignées et leurs planètes tout autant ??? Je croyais que le désordre prévalait existe t'il des étoiles ou des planètes toutes seules dérivants dans l'immensité ? Est-ce la gravité qui au fil du temps ramène tout dans un ordre parfait ?
Beaucoup de questions et tellement peu de capacité intellectuel à comprendre les réponses, quelle frustration...

[zebular]

Si tu considères l'image du ballon qui gonfle avec les galaxies posées dessus, les galaxies s'écartent les unes des autres sans s'écarter d'un point particulier de la surface du ballon qui n'a que 2 dimensions.
Ta bombe est déjà dans un espace 3dimensions selon ta représentation mais ce n'est pas le cas de l'univers. Pour en revenir au ballon, tu dois oublier l'intérieur et l'extérieur qui ne fait pas parti de l'espace vu des galaxies. Il n'y a que "devant,derriére,à droite,à gauche mais pas au dessous ni au dessus.

La gravité a plus de temps pour "ordonner" les galaxies que n'ont de temps les supernovaes pour tout disperser, les étoiles les plus nombreuses tel que le soleil vivent très longtemps même à l'echelle de l'univers .10 milliards d'années de prévu pour le soleil avec un univers qui en a 13,8...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

Bonjour, merci pour la réponse, j'avoue que je ne suis pas surpris je m'attendais, une fois de plus, à ce que la représentation visuelle soit une déformation de la réalité, pour un petit niveau comme moi elles ont le mérite d'être à porté intellectuel, mais il ne faut pas creuser sinon cela apporte plus de questions que de réponses. Je ne parviens pas à me représenter mentalement l'espace (l'univers) sans ramener tout ça à une dimension terrestre, pour moi "de manière basique" si je place une bombe en suspension au milieu d'une pièce tous les morceaux vont partir dans tous les sens à partir du point central, ça c'est clair... Mais pour l'espace autour de nous on me dit partout ou on regarde on voit les galaxies s'éloignées et pires de plus en plus vites, mais alors si tous s'éloignent il doit bien y avoir un endroit de départ ??? Je ne parle pas d'un "temps" de départ mais bien d'un point "astronomique" J'imagine qu'en regardant les débris d'une étoile qui à explosé on arrive à retrouver le point de départ de l'explosion...
Bon aller tant que j'y suis encore une question qui va montrer mon inculture scientifique, comment alors que depuis le Bigbang tout explose dans un chaos monstrueux avec des successions de supernova, comment ce fait-il que l'espace est si bien ordonné, toutes ces galaxies bien rangées tournant comme des derviches tourneurs, avec leurs cortèges d'étoiles bien alignées et leurs planètes tout autant ??? Je croyais que le désordre prévalait existe t'il des étoiles ou des planètes toutes seules dérivants dans l'immensité ? Est-ce la gravité qui au fil du temps ramène tout dans un ordre parfait ?
Beaucoup de questions et tellement peu de capacité intellectuel à comprendre les réponses, quelle frustration...

Imagine remplir tout l'espace jusqu'à l'infini d'un quadrillage en 3 dimensions. C'est ton système de coordonnées. Sur ce calque tu places les objets et tu notes leur coordonnées x, y, z.

Une fois que tu as fais ça, tu peux concevoir les deux types mouvements :

- le mouvement comobile : les coordonnées de l'objet restent identiques, mais l’intervalle entre deux graduations grandit. Autrement dit, le calque est en expansion. Chaque objet voit tous les objets lointains s'éloigner de lui.

- le mouvement propre : les coordonnées de l'objet changent avec le temps. Le mouvement propre explique la formation des galaxies et des amas : les objets attirent les objets proches et se regroupent pour former des masses liées.

En cosmologie on néglige en général les mouvements propres, au moins au premier ordre. La loi de Hubble-Lemaitre s'exprime comme v = Hd avec v la vitesse de récession, H le taux d'expansion et d la distance. Il y a donc autant de vitesse d'expansion mesurable que de couple objet-observateur, et il n'y a pas de centre de l'expansion, c'est toute la grille qui enfle partout en même temps.

Comme le calque est en expansion, on peut envisager le moment où l'intervalle entre deux graduations atteint zéro, ce qui définit classiquement le t=0 du Big Bang. Mais ça dépend de la loi d'expansion. Si on a une expansion drivée par la matière, celle-ci gravite positivement et la force de rappel de la gravité fait décroitre le taux d'expansion selon une loi de puissance, le facteur d'échelle (la distance entre les graduations) varie comme a ~ t^2/3 et en fonction de la valeur actuelle du taux d'expansion actuel H₀ tu en déduis un âge de l'univers égale à 2/3H₀. Mais si l'univers est drivé par une énergie du vide, le taux d'expansion est constant, le facteur d'échelle varie comme a ~ exp(Ht) et la réciproque est une fonction logarithme, t ~ ln(a)/H. Cette fonction tend vers l'infini quand a tend vers 0 et tu peux toujours remonter dans le temps en prenant un facteur d'échelle toujours plus petit, c'est le régime d'inflation, qui dans le scénario actuel précède et cause le Big Bang (celui ci étant définit quand l'énergie du vide qui provoque l'expansion est convertie en matière qui gravite positivement et fait chuter le taux d'expansion).

[Walter38]

Bonjour et merci pour la clarté, j'ai le sentiment à trop vouloir ramener tout ça aux dimensions "terrestre" et forcement ça ne fonctionne pas. Faut-il se satisfère des explications sans essayer de ce représenter cela dans son esprit? Après tout je sais que nous sommes fait d'atomes qui ont même sont fait de etc. Et il y a peu de chance que je vois ça de mes propres yeux...