dg2

Au sujet de l'expansion de l'Univers

Recommended Posts

Posted (edited)

Si j’ai bien saisi le raisonnement général dg2, est-ce à dire que lorsqu’on rembobine le film à l’envers en remontant vers le passé, on va bien retrouver cet instant où la densité moyenne de l’Univers va devenir telle, qu’avant cet instant, c’est la gravitation qui gouverne à grande échelle sa dynamique (elle freine son expansion, qui donc décélère), tandis qu’après elle ne peut plus avoir que des effets locaux (elle ne parvient plus à s’opposer que localement à son expansion, qui donc à grande échelle accélère, dans les "vides").

Étrangement, ce truc semble réversible si on inverse le cours du temps : dans les deux sens le taux d’expansion (de contraction) passe par un minimum, qui correspond je suppose, à une densité critique pour laquelle - si ce n’était l’effet inertiel de la dynamique préexistante - les deux causes antagonistes seraient en équilibre.

Que sait-on de cette cause "antigravitationnelle" ?

Est-elle de nature topologique ?

Tient-elle à la géométrie à grande échelle de l’espace-temps ?

Edited by Alain MOREAU
Pardon pour la naïveté de mes propos et l’inadéquation des termes employés : j’ignore tout de ces questions
  • Like 2

Share this post


Link to post
Share on other sites
Advertising
By registering on Astrosurf,
this type of ad will no longer be displayed.
Planetary Astronomy
Observing, imaging and studying the planets
A comprehensive book about observing, imaging, and studying planets. It has been written by seven authors, all being skillful amateur observers in their respective domains.
More information on www.planetary-astronomy.com

Bonsoir.

Une question bête très certainement mais qui m'agace vraiment.

C'est au niveau du "mécanisme" de l'expansion.

Existe t'il un "quanta" de distance ? Il y a bien la longueur de Planck ; une longueur plus petite n'aurait pas de sens. Alors  l'expansion de l'univers serait 'elle due :

- à ce que la longueur de Planck augmente avec le temps?

- à ce qu'un "quanta de distance" se crée par ci par là et, en bougeant des épaules, s'intercale entre deux autres "quantas de distance?

- ou à aut'choz?

O.o

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

.

 

Edited by JPP 78

Share this post


Link to post
Share on other sites
il y a une heure, eric g a dit :

"un quanta de distance" se crée par ci par là

 

Il m'arrive de me poser un peu la même question, mais formulée autrement : "Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme" ai-je appris. Alors, si rien ne se crée à partir de rien, d'où vient l'espace qui se crée sans cesse ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Il y a 7 heures, dg2 a dit :

Ce sont les fameux feuillets (pancakes chez les anglo-saxons). qui séparent les vides (deux vides adjacent vont forcément produire une accumulation de matière à leur frontière commune puisqu'ils se vident de leur matière).

 

Bonjour: 

 

En aucun cas je pourrais discuter de ce sujet bien trop compliqué pour ma petite nouille et de plus la langue.

D'après Lawrence Krauss et tant d'autres scientifiques, le vide n'existe pas car il y aura toujours de l'énergie dans ce que l'on appelle le "vide."

(empty space)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Il y a 4 heures, Alain MOREAU a dit :

Si j’ai bien saisi le raisonnement général dg2, est-ce à dire que lorsqu’on rembobine le film à l’envers en remontant vers le passé, on va bien retrouver cet instant où la densité moyenne de l’Univers va devenir telle, qu’avant cet instant, c’est la gravitation qui gouverne à grande échelle sa dynamique (elle freine son expansion, qui donc décélère), tandis qu’après elle ne peut plus avoir que des effets locaux (elle ne parvient plus à s’opposer que localement à son expansion, qui donc à grande échelle accélère, dans les "vides").

Étrangement, ce truc semble réversible si on inverse le cours du temps : dans les deux sens le taux d’expansion (de contraction) passe par un minimum, qui correspond je suppose, à une densité critique pour laquelle - si ce n’était l’effet inertiel de la dynamique préexistante - les deux causes antagonistes seraient en équilibre.

Que sait-on de cette cause "antigravitationnelle" ?

Est-elle de nature topologique ?

Tient-elle à la géométrie à grande échelle de l’espace-temps ?

 

En fait, ce n'est pas ça que je voulais dire. Ce qui importe, ce n'est pas la densité moyenne, mais les fluctuations de densité. Si vous avez une surdensité quelque part, alors, qu'il y ait ou non expansion, cette surdensité va attirer la matière à elle (ou ralentir son éloignement), ce qui dans un cas comme un autre, augmente le contraste de densité. Bref, la gravitation a tendance à inhomogénéiser la distribution de matière.

 

Corollaire immédiat : l'Univers primordial était (beaucoup) plus homogène que l'Univers actuel, ce qui explique l'uniformité du fond diffus cosmologique : les écart de température mesurée ne dévient pas de plus de 10-4 en valeur relative.

 

Pour ce qui nous intéresse ici, l'expansion freine (beaucoup) ce processus d'inhomogénéisation, d'où le fait que les galaxies mettent beaucoup de temps à se former. Quand l'expansion, en plus d'être freinée par la matière est impulsée par la constante consmologique, l'inomogénéisation est freinée d'autant plus. C'est un des moyens de mettre en évidence cette constante cosmologique.

 

Cela répond-il à votre question ?

 

 

  • Like 1
  • Thanks 2

Share this post


Link to post
Share on other sites
Il y a 3 heures, eric g a dit :

Une question bête très certainement mais qui m'agace vraiment.

C'est au niveau du "mécanisme" de l'expansion.

Existe t'il un "quanta" de distance ? Il y a bien la longueur de Planck ; une longueur plus petite n'aurait pas de sens. Alors  l'expansion de l'univers serait 'elle due :

- à ce que la longueur de Planck augmente avec le temps?

- à ce qu'un "quanta de distance" se crée par ci par là et, en bougeant des épaules, s'intercale entre deux autres "quantas de distance?

- ou à aut'choz?

 

Il n'y a pas de quantum de distance. Vous pouvez vous en rendre compte en ayant à l'esprit le phénomène de contraction des longueurs : si vous êtes immobile par rapport à un objet dont vous mesurez la longueur, alors si ensuite vous vous déplacez rapidement par rapport à cet objet, il va donner l'impression d'être comprimé dans la direction du déplacement. S'il y avait quantum de longueur, celui-ci dépendrait du mouvement de l'observateur, et ce ne serait pas un quantum.

 

Il faut plutôt voir la longueur de Planck comme la résolution maximale que l'on peut avoir pour sonder un objet. En gros, pour mesurer un objet, vous devez l'éclairer, et la précision de la mesure sera dictée par la longueur d'onde des photons. Ladite longueur d'onde diminue quand l'énergie augmente, mais vous ne pouvez pas avoir un photon de longueur d'onde arbitrairement petite car en-dessous d'une certaine valeur son énergie est compactée dans un volume si petit qu'il se transforme ne trou noir, qui va s'évaporer instantanément. La masse/énergie/longueur d'onde limite sont celles de Planck. Donc pas possible d'avoir une résolution meilleure que la longueur de Planck.

 

La discussion qui précède est indépendante de l'expansion. Autrement dit, cette résolution limite sera toujours la même quelle que soit l'époque.

 

Maintenant le coeur de votre question est, je pense, qu'est ce que gonflement de l'espace, que signifie que l'espace augmente de volume ? Ca n'a rien d'évident ou d'intuitif. L'espace vide est à la fois parfaitement intangible et pourtant, dans notre esprit, une entité indéformable. Mais en fait non. Elle est déformable, et d'ailleurs nous acceptons facilement l'idée qu'il soit déformée selon l'analogie habituelle de la toile élastique. Mais le nombre de déformations qu'il peut subir est plus important que cela. L'expansion n'est pas (à mon avis) le type de déformation le plus évident à se représenter. Du reste, j'ai eu amplement l'occasion de constater dans des conférences que cela fait froncer les sourcils des gens, et je n'ai pas vraiment d'autre choix que de dire aux gens qu'il faut s'y faire et que tout étudiant passe par ce moment de perplexité.

 

  • Like 2
  • Thanks 5

Share this post


Link to post
Share on other sites
il y a une heure, dg2 a dit :

Il n'y a pas de quantum de distance

en RG, c'est à peu près clair. Mais quid de la LQG ? 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Il y a 3 heures, dg2 a dit :

Cela répond-il à votre question ?

 

Oui, c’est très clair, merci :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Il y a 6 heures, PascalD a dit :

en RG, c'est à peu près clair. Mais quid de la LQG ?

 

La réponse prudente est de dire que la LQG (=gravité quantique à boucles, cf. https://fr.wikipedia.org/wiki/Gravitation_quantique_à_boucles) n'étant pas à ce jour une description avérée de l'espace-temps, la question n'a pas d'importance.

 

Une réponse un peu plus développée est que la LQG prédit que l'aire et le volume sont des entités discrètes (comme l'énergie d'un électron dans un atome), au sens que quand on effectue une mesure de surface ou de volume, on ne peut pas trouver n'importe quelle valeur. Mais cela ne dit rien sur l'existence d'une granularité intrinsèque de l'espace ou de l'espace-temps, l'argument que j'ai donné étant valide dans tous les cas (= quelle que soit la tentative de faire une description quantique de l'espace-temps).

  • Thanks 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Comment se comportent les ondes gravitationnelles dans un univers en expansion? Les longueurs d'onde deviennent-elles  de plus en plus grandes? 

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Le 6 octobre 2020 , dans son blog Liminesciences, J P Luminet a fait un papier  intitulé " le prix nobel de physique 2020 pour les trous  noirs : Roger Penrose

Désolé de ne pas mette ce texte en ligne , mais je ne fonctionne qu'avec  un téléphone  portable et je n'y  arrive pas ! (peut-être aussi parce  que je suis pas doué !) Mais si quelqu'un  veut bien le faire je l'en  remercie par avance !!!

Dans ce papier  Luminet prête  à  Penrose la théorie  de " l'univers de cosmologie  cyclique " avec des cycles  de compression  et d'expansion  mais sans en dire plus et en renvoyant à  son livre " l'écume de l'espace temps "

J'ai  supposé  qu'il  s'agissait de compression  sous forme de trous noirs en fin de vie des étoiles et d'expansion  sous forme  de big bang par pulvérisation  du trou noir      Mais ça  n'engage  que moi ,je n'ai  pas lu le livre  !

Dans ce même  papier " Penrose a toujours trouvé fallacieuses  les solutions  apportées par la théorie  de l'inflation .....notamment parce  qu'elle  ne résout  pas l'énigme  de l'état  initial très  particulier  de l'univers "

Comment  tout ça  peut-il  être  compatible  avec la théorie  officielle ?  Sachant  que Penrose est tout de même  prix Nobel!

Edited by barnabé

Share this post


Link to post
Share on other sites
il y a 13 minutes, barnabé a dit :

Le 6 octobre 2020 , dans son blog Liminesciences, J P Luminet a fait un papier  intitulé " le prix nobel de physique 2020 pour les trous  noirs : Roger Penrose

Désolé de ne pas mette ce texte en ligne , mais je ne fonctionne qu'avec  un téléphone  portable et je n'y  arrive pas ! (peut-être aussi parce  que je suis pas doué !) Mais si quelqu'un  veut bien le faire je l'en  remercie par avance !!!

 

Bon ! Au moins le lien --->   https://blogs.futura-sciences.com/luminet/2020/10/06/le-prix-nobel-de-physique-2020-pour-les-trous-noirs-1-2-roger-penrose/

 

PS :  autrement, de mon côté, c'est quasiment pire --> vieux PC d'une douzaine d'années sous Vista et en mode sans échec :S

  • Thanks 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
il y a 48 minutes, barnabé a dit :

Comment  tout ça  peut-il  être  compatible  avec la théorie  officielle ? 

 

Peut-être parce qu'il n'y a pas de théorie officielle...

Celle Penrose en est une, il y en a d'autres, certaines ont plus de supporters que d'autres, mais aucune n'a montré un accord parfait avec les observations de l'univers.

  • Like 1
  • Thanks 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
Il y a 4 heures, BERNARD GAUTIER a dit :

Comment se comportent les ondes gravitationnelles dans un univers en expansion? Les longueurs d'onde deviennent-elles  de plus en plus grandes? 

 

Oui, exactement comme les photons. C'est la raison pour laquelle d'éventuelles ondes gravitationnelles primordiales pourraient laisser une empreinte dans le fond diffus cosmologique étant désormais dotées d'une période qui se compte en dizaines voire centaines de millions d'années alors qu'à l'époque de leur production celle-ci était d'une micropuième de seconde.

 

C'est du reste vérifié avec les coalescences de trous noirs observées par les détecteurs d'ondes gravitationnelles. Même si elles ne sont pas extrêmement lointaines (redshift inférieur à 1), leur étirement est observé. Enfin, disons qu'on ne peut pas interpréter correctement les données sans tenir compte de ce paramètre.

Edited by dg2
  • Like 6

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ok Kirth  je ne sais pas s'il  y a  plusieurs  théories mais l'inflation fait tout de même  partie du modèle  standard  qui si elle n'est  peut-être  pas une théorie  officielle  y ressemble  beaucoup !

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Cher @dg2 merci pour ta longue explication  , j'ai  effectivement  appelé  théorie  quelque chose qui valait peut-être  que le titre  de modèle,  voire autre chose  ,je te prie de m'en  excuser je ne suis pas un spécialiste  de la dialectique.

Je n'ai  peut-être  pas bien compris mais il me semble  que l'universalité  de la chute des corps fait partie de la théorie  de la relativité  (restreinte ou générale) théorie  pour laquelle  le célèbre  génie n'a jamais obtenu  de prix Nobel , preuve qu'en  son temps son ensemble  d'équation n'avait pas convaincu  ! 

Mais revenons à  mes moutons c'est à dire à la chute des corps,  je serai convaincu  lorsque le résultat  restera  identique avec une précision  de 10^-24 c'est  à  dire  à un niveau  où  la masse du corps qui tombe  fera sentir son influence  face  à  la masse de la Terre , car ,comme on peut le constater lorsqu'on  fait des calculs au-delà  du système solaire où  la masse noire s'ajoute  à  la masse baryonique,  dans notre cas l'attraction du corps qui tombe s'ajoute à  l'attraction de la Terre.

Je connais  pour l'avoir lu et relu des milliers  de fois tous les ingrédients ( de l'ordre de  95 % )  qu'il  faut utiliser pour faire marcher la gravitation.

Je connais aussi  l'inflation  qui donne un aspect  bien sympathique  à  l'univers mais je pense que Roget Penrose n'est  ni une quiche ni une truffe et ce n'est  peut-être  pas pas par hasard  qu'il  a obtenu le prix  Nobel  et je pense qu'il  existe dans son approche  de cycles de l'univers  des éléments  pour se passer de l'inflation , mais là  je m'avance peut-être  , c'est  à  lui qu'il  faudrait poser ma question    peut etre as tu la possibilité  d'effectuer  cette démarche?

Je tiens à  te signaler que jaime bien ce genre de forum et j'adore le fait de me trouver en face de quelqu'un  de compétent  comme toi afin de poser toutes mes questions de candide ! 

 

 

Edited by barnabé

Share this post


Link to post
Share on other sites
Il y a 13 heures, barnabé a dit :

je serai convaincu  lorsque le résultat  restera  identique avec une précision  de 10^-24

 

Cher barnabé,

 

pardonnez ma réaction que vous trouverez un peu brusque, mais n'êtes-vous pas en train de nous faire un gros caprice de diva ? "Oui, 10-14 c'est bien joli"", dites-vous, "mais je me permets de trouver que ce serait mieux que les scientifiques soient en mesure de faire quelque chose de 10 milliards de fois plus précis". 10 000 000 000, rien que ça ! Ceci dit, le reste de votre texte montre à l'évidence qu'il y a un point relativement simple dans la gravitation purement newtonienne (voire ans la mécanique de base) que vous ne comprenez pas, malheureusement votre propos est un peu trop nébuleux pour que je puisse saisir ce qui vous échappe.  

 

Pour ce qui est des idées de Roger Penrose, la raison pour laquelle cette idée-là ne convainc pas grand monde est qu'elle nécessite que toute la matière disparaisse dans l'Univers Tous les protons, tous les électrons en particulier. Or comme vous le savez peut-être, le proton est stable dans le cadre du modèle standard et même dans le cadre d'une extension du modèle standard qui lui permettait de ne pas être stable, il faudrait attendre au moins 1034 années (limite observationnelle actuelle).

 

Pour  l'électron c'est encore pire car il est inconditionnellement stable, modèle standard ou pas : pour qu'il puisse se désintégrer en quoi que ce soit, il faudrait, en vertu de la loi de conservation de la charge, qu'il existe une particule chargée de masse plus petite... ce qui n'est pas le cas. Donc au bout de 1034 années (voire beaucoup plus), quand le proton se serait hypothétiquement désintégré en un positron plus d'autres trucs, il faudrait donc que dans cet Univers invraisemblablement diluée (rappelons qu'avec l'énergie noire, les distances sont multipliées par un facteur 2 en quelques milliards d'années, donc en 1034 ans ça fait beaucoup de multiplications par 2 !), les positrons soient, par miracle capables de rencontrer les électrons... Vous concevrez aisément que cela n'apparaisse guère plausible à quiconque.

 

Notez que la façon de Penrose de présenter les choses élude habilement (ou fallacieusement ?) le problème. Il dit en substance (1) "mon scénario cosmologique fait des prédictions observationnelles sur le fond diffus cosmologique" doublé de (2) "Il prédit aussi que la matière disparaisse complètement au bout d'un certain temps", puis (3)  "je pense que mes prédictions relativement au fond diffus cosmologique sont vérifiées", et enfin (4) "donc ma prédiction que la matière puisse disparaître l'est aussi". Dit comme cela, c'est bien joli, mais le problème c'est le point (3) est faux. Bref, prix Nobel ou pas, il use d'un argument qui est à la limite du sophisme (du reste invoquer son statut de prix Nobel pour justifier du bien-fondé de ce qu'il dit est également un sophisme). La logique serait plutôt de n'invoquer un (5) "donc mon scénario est vérifié" que si le point (1) ET le point (2) étaient vérifiés avec certitude. Ce n'est absolument pas le cas de (1) -- on a plutôt constaté le contraire -- et tout porte à croire que (2) est au mieux invérifiable, au pire complètement faux. Donc (4) n'est pas et ne sera sans doute jamais recevable pas plus que (5). 

 

  • Thanks 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Cher dg2

Bien sûr si je ne reste pas pile poil dans les clous c'est  juste par ignorance  !

Il n'y  a pas de caprice en ce qui concerne  ma précision  de 10^-24 j'ai  une explication que tu n'admettra  certainement pas mais qu'importe !

Dans le cas de galaxie on parle de masse  dynamique Md et on sait qu'à un point de rayon r  la masse dynamique est  la somme de toutes les masses  à  ce point  soit les masses  baryonique Mb et la masse noire Mn.

Dans le cas de l'expérience "Microscope " on a  comparé  la chute de deux masses qui avaient  un écart  d'environ  1kg , puisqu'il y a  mouvement entre les masses  qui chutent et la Terre il faut aussi prendre en compte la masse dynamique Md

Sachant que la masse de la Terre est de 2 10^24 kg pour voir la différence  d'accélération  entre les deux masses il.faut donc une précision  de 10^-24

 

En ce qui concerne les idées  de Roger Penrose je n'ai  pas le détail  de sa démonstration  et je me suis fait  un "cinéma " qui me semble marcher  mais qui ne va certainement pas te convaincre  non plus  !

On constate que dans les amas locaux  c'est  la gravitation qui est prépondérante alors que au delà  c'est  l'expansion. 

D'ici plusieurs  milliards d'années  ( 100 milliards pour fixer les idées)  chaque amas local se sera transformé progressivement en un seul  et énorme trou noir.

Quelque part dans l'univers un trou noir atteint une masse  critique et par un phénomène  de rebond il se désagrège brutalement pour faire un big bang local ( je ne sais pas trop comment  ça  marche mais ce n'est  pas plus  mystérieux  que l'inflation)  grâce à  une information  instantanée ,du genre de celle qui renseigne  les particules  intriquées,  les autres  trous noirs sont informés et rebondissent  à  leurs  tous  dans tous les amas locaux et font une infinité  de big bang locaux.

Apres ces différents big bang , là  où  se trouvait un amas local se crée un super amas (en prenant de la matière  noire) , entre les différents  amas locaux l'ensemble  de lunivers a continué  son expansion  donc je n'ai  plus besoin d'inflation  !

 

Edited by barnabé

Share this post


Link to post
Share on other sites

:D

je sens que dg2 va transmettre immédiatement la brillante théorie de Barnabé à toute la communauté !! xD 

  • Haha 3

Share this post


Link to post
Share on other sites

dg2 une autre façon  que j'ai  pour expliquer l'accélération  de la pesanteur :  c'est  l'attraction  de la Terre sur les deux masses du test ( de 1 et 2 kg) mais aussi l'attraction  de ces masses sur la Terre , voilà  pourquoi  la différence  ne se  constate  que lorsque  ces masses influencent  le résultat  final soit une précision de 10^-24

Share this post


Link to post
Share on other sites

Cher barnabé,

 

ce que vous dites ne me paraît être rien d'autre que le principe de l'action et la réaction. Si la Terre m'attire avec une certaine force, appelée le poids (dont l'intensité est égale à l'accélération de la pesanteur multiplié par ma masse), alors j'exerce moi-même sur la Terre une force d'intensité identique mais de direction opposée. En quoi cela pose-t-il problème?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Cher  dg2

Pour mon 10^-24 attendons j'ai  lu quelque  part qu'il  existe une manip  en cours qui devrait  permettre  une précision  de 10^-20  , ce qui est intéressant c'est  qu'il  y a une certaine  obstination dans ce domaine et si jamais ils trouvaient  un écart ce serait tout de même  la fin du principe  d'équivalence et puis ce serait  super marrant  s'ils  trouvaient  cet écart avec une précision  de 10^-24 !!!

En fait tu as ouvert  ce fil pour parler de l'expansion et c'est super aussi parce que j'ai  des questions  là  aussi..!

Donc l'univers  gonfle  dans tous les sens, a un instant t son volume a une  limite puis a  t + 1 iota il va être un peu plus grand dans quoi a t'il  récupéré  ce volume?

Au-delà  de l'univers  existe t'il un emplacement  complètement  vide avec vraiment rien qui n'attend  que l'expansion  de l'univers ? Ou alors cette question  n'a pas de sens l'univers  crée  le volume dont il a besoin ai fur  et à  mesure (je ne sais pas comment  mais j'ai  lu ça quelque part)  ? Ou encore il existe une multitude  d'univers qui mènent  leurs vies  de façon  indépendante mais  qui globalement  remplissent  un volume infini,  mais pendant que certains sont en expansion  d'autres rétrécissent  pour que le  volume reste  constant ? 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Mais c'est vrai ça :)

Maintenant que tu en parles Barnabé, il s'expand dans quoi l'univers ?

Donc forcément c'est qu'il y a de la place autour pour que cette expansion puisse se produire ;)

CQFD !

Bonne journée,

AG

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now