Redshift cosmologique

[invite45c19a74]

Vous dites: "La longueur d'onde du rayonnement évolue comme le facteur d'échelle". Elle augmente progressivement avec l'extension de l'univers. Mais qu'est-ce qui permet de dire cela? Pourquoi un photon ayant plus d'espace devant lui perdrait-il progressivement de l'énergie?

## discussion scindée depuis une autre discussion, mach3, pour la modération ##
-----

[Deedee81]

Salut,

Bienvenue sur Futura. N'oublie pas de dire bonjour (et éventuellement utilise la balise "quote" ou le bouton répondre avec citation, c'est plus clair).

Mais qu'est-ce qui permet de dire cela? Pourquoi un photon ayant plus d'espace devant lui perdrait-il progressivement de l'énergie?

Le point de vue le plus précis est celui du décalage vers le rouge gravitationnel. https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A...e_d%27Einstein

Lorsqu'un rayon lumineux quitte une zone gravitationnelle intense pour aller faire une zone où la gravité est plus faible, il faut de l'énergie (qui compense la variation d'énergie potentielle gravitationnelle).
Ainsi les rayons lumineux émis par les étoiles ont de tout petit décalage vers le rouge (ce qui peut se mesurer sur leur spectre) (tout petit car l'effet reste assez faible pour une étoile, mais mesurable).

C'est analogue à jeter une pierre vers le haut : elle ralentit en grimpant (baisse de son énergie cinétique). Pour la lumière, celle-ci a une vitesse invariante mais c'est sa longueur d'onde qui augmente.

L'expansion, maintenant, se traduit exactement par la même situation. L'univers devient de moins en moins dense et un rayon lumineux "qui se balade" se trouve dans la même situation qu'un rayon lumineux qui sort d'un puits gravitationnel : il perd de l'énergie (dans le redshift gravitationnel il s'agit d'un changement de lieu, ici d'un changement au cours du temps, mais ça revient au même). Ca peut aussi se vérifier en comparant les spectres, les dilatations du temps apparentes (pas relativiste, simplement le décalage dû à la vitesse de récession) et les distances déduites indépendamment (chandelles cosmiques, surtout les supernovae).

L'explication par l'effet Doppler est un peu trompeuse car elle marche assez bien à distance pas trop grande (bon, sur quelques milliards d'AL quand même ) mais il y a des écarts aux très grandes distances. La relativité générale n'est pas la relativité restreinte ! C'est ce qui fait souvent dire que "ce n'est pas les galaxies qui s'éloignent mais l'espace qui se dilate", mais sans être faux je n'aime pas trop cette façon de dire (ce n'est qu'un choix de coordonnées et une distance qui augmente au cours du temps c'est bel et bien une vitesse). Mais ça a au moins l'intérêt de montrer qu'il faut se méfier avec la RG où rien n'est intuitif.

[mach3]

Vous dites: "La longueur d'onde du rayonnement évolue comme le facteur d'échelle". Elle augmente progressivement avec l'extension de l'univers. Mais qu'est-ce qui permet de dire cela? Pourquoi un photon ayant plus d'espace devant lui perdrait-il progressivement de l'énergie?

Prière de lire les règles de cette section avant d'y poster

mach3, pour la modération

[Deedee81]

il faut se méfier avec la RG où rien n'est intuitif.

Un autre point qui n'est pas négligeable et qui illustre bien ce que je viens de quoter.

https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A...9;%C3%A9nergie

[A voir en vidéo sur Futura]