Expansion de l'univers : plus vite que C ?

[PascalD 4 366]

Le 25/07/2022 à 20:41, Pepit0 a dit :

Ainsi, est-ce que c'est fortui et si oui, qu'est ce qui manque pour obtenir un ordre de grandeur satisfaisant ?

Non ce n'est pas fortuit, c'est une approximation. En faisant cette approximation, tu négliges juste la matière (30% du contenu quand même).

Pour avoir plus de précision, il faut tenir compte de  la variation du paramètre de Hubble. H dépends de z (et donc de t):

 

Du coup il faut corriger ton approximation en remplaçant l'exponentielle par un truc plus compliqué :

avec

Modifié 27 juillet 2022 par PascalD
clarification

[AMLR 3]

Le 21/07/2022 à 10:54, frédogoto a dit :

 

donc la galaxie est aujourd'hui à 33giga AL de nous. il y a 13 giga année elle était à 13 G.A.L. de nous

33-13 = 22

donc en 13giga année l'univers s'est dilaté de sorte que la distance avec cette galaxie à été augmenté sensiblement plus vite de C.

j'ai bien compris ?

Oui c’est effectivement perturbant, et lié au mécanisme de l’expansion. Pour faire court:

- la vitesse de lumière (ou des ondes gravitationnelles…) est la vitesse limite maximale PAR RAPPORT à l’espace.

- le phénomène d’expansion concerne l’espace lui-même

La distance entre 2 galaxies peut donc croître très vite. Au tout début de l’univers (la première seconde) cette croissance a même été exponentielle. Mais cela ne change rien à la vitesse limite d’un objet (ou de la lumière, ou d’une onde gravitationnelle… ) qui se déplace par rapport à l’espace.

[VNA1 382]

Il y a 4 heures, AMLR a dit :

- le phénomène d’expansion concerne l’espace lui-même

 

 

Bonjour: j'écoutais une conférence ou lecture où le professeur  expliquait qu'i vaudrait mieux  se servir du mot  de l'étirement de l'espace.  C'est certainement plus descriptif.

[brizhell 2 626]

23 hours ago, PascalD said:

Pour avoir plus de précision, manque la variation du paramètre de Hubble. H dépends de z (et donc de t):

 

Je sais que là j'abuse, mais tu peut détailler les omegas ?? stp

 

Modifié 26 juillet 2022 par brizhell

[starjack 1 715]

Il y a 6 heures, AMLR a dit :

- la vitesse de lumière (ou des ondes gravitationnelles…) est la vitesse limite maximale PAR RAPPORT à l’espace.

 

Je lisais dans une somme d'Etienne Klein une expression qui me fait penser à celle-ci, à savoir que la relativité générale démontre qu'il existe une vitesse maximale dans l'univers et qu'il se trouve que la lumière va à cette vitesse maximale et aussi par exemple les ondes gravitationnelles. Peut-être d'autres phénomènes ?

 

C'est une façon de dire les choses que j'aime bien, elle détrône un peu la lumière de son rang exceptionnel d'étalon de vitesse, elle me permet (un tout petit peu) de mieux saisir pourquoi c (donc la lumière ?! et pourquoi la lumière, onde électromagnétique banale) intervient dans tant d'équations : ce n'est pas tant la vitesse de la lumière que la vitesse maximale possible dans notre univers.

 

Bon, je dis ça, juste pour le plaisir de bavarder, hein ! J'écoute les experts !

[PascalD 4 366]

@brizhell, t'es vache 

 

Les omegas sont des paramètres sans dimension qui caractérisent les valeurs de la densité d'énergie "classique" (matière et rayonnement, dominée par la matière, d'où le Omegam), la courbure spatiale (notée k, d'où Omegak) et la constante cosmologique (notée lambda d'où Omegalambda).

Ces grandeurs interviennent dans les équations de Friedmann. Leur définition sont:

 

 

 

 

et  pour boucler le tout: 

 

Ici H0 est la constante de Hubble actuelle, rho0 la densité moyenne de matière actuelle (i.e. mesurées à notre époque). Lambda, G et c sont respectivement la constante cosmologique, la constante gravitationnelle (celle de Newton), et la vitesse de la lumière dans le vide. Pi est le rapport de la circonférence et du diamètre d'un cercle. Je crois que je n'ai rien oublié.

 

Références: 

https://arxiv.org/pdf/astro-ph/9905116.pdf

https://books.google.fr/books/about/Principles_of_Physical_Cosmology.html?id=nWXcDwAAQBAJ&redir_esc=y

https://www.decitre.fr/livres/astrophysique-9782100582693.html [chapitre 10, section 10.3.4 et 10.4 plus précisément).

 

 

 

 

Modifié 26 juillet 2022 par PascalD

[brizhell 2 626]

10 hours ago, PascalD said:

@brizhell, t'es vache 

 

Non, juste inculte dans ce domaine, merci beaucoup en tout cas pour le détail !

 

[vaufrègesI3 15 083]

il y a 20 minutes, brizhell a dit :

Non, juste inculte dans ce domaine

 

Et que dire pour moi ! ..

Grâce à  @PascalD on découvre les paramètres "omegas" (entre autres l'"omégalambada" )

Merci Pascal ..

 

_{Et puis par ailleurs notons ce trait de génie d'un autre contributeur avec la notion "d'étirement" (de l'espace)..}

 

(C'est cohérent : le matin on fait tous d'omégas étirements)

 

 

[dg2 2 033]

Le 21/07/2022 à 10:54, frédogoto a dit :

donc la galaxie est aujourd'hui à 33giga AL de nous. il y a 13 giga année elle était à 13 G.A.L. de nous

33-13 = 22

donc en 13giga année l'univers s'est dilaté de sorte que la distance avec cette galaxie à été augmenté sensiblement plus vite de C.

j'ai bien compris ?

 

Si cette galaxie est à un décalage vers le rouge de 13, cela signifie, par définition dudit décalage vers le rouge, que les distances dans l'Univers ont augmenté d'un facteur 13 + 1 = 14 entre le moment de l'émission de la lumière et la réception de cette lumière.

 

Si les calculs (qui n'ont rien d'évident) vous disent qu'aujourd'hui cette galaxie est située à 33 milliards d'années-lumière, alors vous savez immédiatement que au moment de l'émission de sa lumière, cette galaxie était située à une distance de 33 milliards / 14 ~ 2,4 milliards d'années-lumière. La distance a donc augmenté de 33 - 2,4 = 30,6 milliards d'années-lumière, en 13 milliards d'années. Donc effectivement elle a augmenté plus vite que c en moyenne (2,35 c en gros).

 

 

 

 

[bruno beckert 727]

Un petit dessin :

 

 

 

 

Source :  Mike Boylan-Kolchin  sur Twitter

Modifié 27 juillet 2022 par bruno beckert

[frédogoto 2 005]

Il y a 23 heures, dg2 a dit :

Si cette galaxie est à un décalage vers le rouge de 13, cela signifie, par définition dudit décalage vers le rouge, que les distances dans l'Univers ont augmenté d'un facteur 13 + 1 = 14 entre le moment de l'émission de la lumière et la réception de cette lumière.

 

Si les calculs (qui n'ont rien d'évident) vous disent qu'aujourd'hui cette galaxie est située à 33 milliards d'années-lumière, alors vous savez immédiatement que au moment de l'émission de sa lumière, cette galaxie était située à une distance de 33 milliards / 14 ~ 2,4 milliards d'années-lumière. La distance a donc augmenté de 33 - 2,4 = 30,6 milliards d'années-lumière, en 13 milliards d'années. Donc effectivement elle a augmenté plus vite que c en moyenne (2,35 c en gros).

Merci, c'est très clair

 

bien que cette distance qui augmente plus vite que C soi une pure abstraction, je pense qu'on peu en déduire 2 choses:

1 la lumière de cette galaxie émise aujourd'hui (située en 33 GigaAl de nous) sera donc invisible pour tout observateur situé dans notre galaxie  dans n giga année (J'ai le flemme de faire le calcul) car sa vitesse de "fuite" sera largement supérieure à C et ce quelque soi la longueur d'onde considérée, elle disparait donc dans la nuit du temps

2 si je suis un photon pour qui le temps n'existe pas, si je part de cette jolie galaxie vers la V.L alors que la vitesse de fuite est superieure a C,  si j'ai bien compris, il n 'atteindra tout simplement pas, mais comme la C est une vitesse absolue quelque soi le référenciel  et que pour lui t=0 j'ai du mal piger qu'il ne puisse jamais l'atteindre, je ne doit pas être suffisamment câblé en neurones relativiste

il y a donc une "cloison" distancielle et temporelle ... finalement cela ne ferai t'il pas un candidat au multivers ?

[Bruno- 3 965]

Je dirais qu'il y a deux possibilités :

• S'il existe une trajectoire (spatio-temporelle) de photon entre A et B, le photon la parcourra en un temps nul et, pour lui, la distance aura été nulle (je crois).
• Mais si elle n'existe pas, il ne peux pas la parcourir.

Et là, elle n'existe pas.

 

[frédogoto 2 005]

il y a 42 minutes, Bruno- a dit :

Et là, elle n'existe pas

tu es sur ?

si je t'ai bien suivi ce ne guerre différents d'un horizon des événement à une échelle macro ?

[PascalD 4 366]

Il y a bien un horizon des événements (i.e. une surface spatiale au delà de laquelle on ne recevra jamais aucun photon), mais ce n'est pas celui que tu crois.

ça dépends d'une façon non triviale des paramètres du modèle (proportion de matière, courbure, constante cosmologique) ...

Sur la figure ci-dessous, tout ce qui est entre la sphère de Hubble et l'horizon des événements (la surface hachurée) a une vitesse de récession > c. Et pourtant on les voit (s'ils sont à l'intérieur du cône de lumière) ou verra (s'ils sont à l'extérieur).

 

 

Mais comme l'expansion accélère, plus le temps passe moins on en verra.

La zone en rouge de la 2eme figure représente tous les objets ayant une vitesse de récession est > c et dont l'émission actuelle de lumière deviendra visible.

 

Modifié 28 juillet 2022 par PascalD

[Pepit0 114]

@PascalD : merci à toi pour tes explications !  

 

Mais, finalement, ce que tu écris ne correspond-il pas en fait aux explications de @Bruno- un peu plus haut ? 

 

En effet, si je regarde la loi 

 

Alors je retrouve bien la version que j'avais utilisée au début, , si je considère que z est trés petit dans la relation générale ci-dessus, ce qui revient à dire il me semble que l'objet de redshift z est proche de nous. 

En effet on a alors :   

 

 

Modifié 28 juillet 2022 par Pepit0

[PascalD 4 366]

Oui, bien sûr, j'ai juste développé ce que disait Bruno plus haut.

z petit donne H constant. Sauf qu'ici z=13, et 14 au cube ça ne fait pas 1.

 

Mais ce n'est pas la seule façon possible d'obtenir une constante: Si Omegam et Omegak sont nuls (Univers de De Sitter: https://fr.wikipedia.org/wiki/Univers_de_de_Sitter ) alors H === constante aussi.Quelque soit z.

C'est ce que je voulais dire plus haut par "tu négliges le contenu matériel".

 

 

 

Modifié 28 juillet 2022 par PascalD

[brizhell 2 626]

12 hours ago, Pepit0 said:

En effet on a alors :  

 

C'est H²(z) dans le membre de gauche.

[Bruno- 3 965]

Il y a 20 heures, frédogoto a dit :

Il y a 21 heures, Bruno- a dit :

Et là, elle n'existe pas

tu es sur ?

 

J'ai repris ton hypothèse !

 

Tu disais : 

Il y a 22 heures, frédogoto a dit :

la lumière de cette galaxie émise aujourd'hui (située en 33 GigaAl de nous) sera donc invisible pour tout observateur situé dans notre galaxie  dans n giga année (J'ai le flemme de faire le calcul) car sa vitesse de "fuite" sera largement supérieure à C et ce quelque soi la longueur d'onde considérée, elle disparait donc dans la nuit du temps

 

Donc il n'existe pas de trajectoire qui nous relie à cette galaxie dans n giga années.