plus on voit loin, plus on remonte dans le temps ?

[SBrunier 13]

Attend, je crois que j'ai compris le problème...

On te dit : la galaxie est située à 12,8 milliards d'a-l. Le photon qui nous vient d'elle a mis 12,8 milliards d'années pour venir. Mais il a été émis quand la galaxie avait un âge de 900 millions d'années par rapport au BB. En fait, cette galaxie peut avoir n'importe quel age, on s'en fout, ce qui comptait, comme Norbert t'expliquait, c'est le temps de parcours de la lumière entre la galaxie et nous : 12,8 G ans.

Le truc, c'est que, au départ, la Voie lactée et la galaxie en question était à une distance "X", en fait, en gros un milliard d'années-lumière je crois, mais peut importe, qu'elles se sont éloignées l'une de l'autre PENDANT que leurs photons partaient à la rencontre l'une de l'autre... Leurs photons se rencontrent 12,8 milliards d'années apres... Elles ne se quitteront plus : la lumière va plus vite que l'expansion, donc on continuera a voir cette galaxie dans l'avenir.
S

[Matthieusibon 0]

Attention...ERREUR !

En prenant la places d'un photon ("tiens, je vais traverser la galaxie"..etc), il ne faut pas oublier que la montre-bracelet (Breitling ou Swatch...au choix !) du photon lui indique qu'il traverse l'univers INSTANTANEMENT.

Emporté à la vitesse de la lumiere , le temps propore du photon est INFINIMENT contracté par rapport aux autres referentiels.

Donc notre pote le photon, n'a meme pas le temps de se dire "je vais traverser cette galaxie"...il la traverse instantanement (meme si cette galaxie fait 200 000 années lumiere !)

[Aldo 0]

Boudiou !!!, à peine le dos tourné quelques heures : eh bien ça déblatère sec pour une fois sur le forum astro-générale !

Bon, tâchons de faire le point.

Pour Bruno :
Courbure, densité de matière et expansion (ou contraction) sont liées. Le plus clair, je pense, est que je cite Kip S. Thorne : « la courbure est une propriété de l’espace-temps qui conduit des particules en chute libre suivant des lignes d’univers initialement parallèles à se rapprocher ou à s‘écarter ».

De ce qui précède (pour Matthieusibon, qui est manifestement un familier de la formulation mathématique de la relativité générale) : l’équation de champ d’Einstein correspond à la relation : Rtt = 4piG(Ttt+Txx+Tyy+Tzz) ou Rtt est la composante temps-temps du tenseur de courbure de Ricci, G la constante de gravitation, Ttt la densité de masse (exprimée en unités d’énergie), Txx+Tyy+Tzz la somme des pressions principales selon trois directions orthogonales (bonsoir : pas facile d'écrire des maths là dedans !) Pour ceux qui aiment mieux les mots, je cite encore Thorne (;-) un bien meilleur vulgarisateur que moi, Serge) : « en tout point de l’espace-temps, on peut choisir un référentiel arbitraire. Dans ce référentiel, on peut explorer la courbure de l’espace-temps en étudiant comment cette courbure rapproche ou écarte des particules libres dans les trois directions de l’espace choisi. Les particules suivent des géodésiques de l’espace-temps et la vitesse à laquelle elles s’approchent ou s’écartent est proportionnelle à la courbure dans la direction qui les relie ».

L’intérêt de cette formulation est qu’elle peut s’appliquer à la géométrie de l’Univers dans son ensemble. Le point important pour notre propos est le suivant : selon que la courbure rapproche les particules en chute libre sur leur ligne d’univers, ou au contraire les écarte, la géométrie de l’Univers peut être qualifiée de parabolique (courbure positive), plate (courbure nulle) ou hyperbolique (courbure négative). L’équation d’Einstein nous dit que la somme des valeurs des courbures est proportionnelle à la densité de masse (convertie en densité d’énergie par le carré de c) plus trois fois la pression de matière.
Or la pression de matière n’intervient de façon significative que pour quelques cas très particuliers d’objets denses, ce qui fait qu’en général et en tout cas à grande échelle, la géométrie de l’Univers est essentiellement gouvernée par la densité de masse-énergie.

La conséquence, c’est qu’en fonction de la densité de masse à l’échelle de l’Univers, sa géométrie n'étant pas la même, la gravité n’aura pas le même effet sur la « trame » de l’espace-temps : ralentissement asymptotique de l’expansion (univers « plat »), accélération (univers « ouvert »), ralentissement, arrêt de l’expansion puis contraction vers un « big crunch » (univers « fermé »), chacun possédant sa géométrie propre.

J’espère, Bruno, avoir répondu au premier point que tu as soulevé.

Le second est plus complexe, mais j’ai effectivement fait allusion à la constante de structure fine.
Pour comprendre de quoi il retourne, il faut se souvenir qu’une relation relie la masse de l’électron à sa longueur de Compton. Or la masse de l’électron a bien un caractère d’universalité, dixit Laurent Nottale (« la relativité dans tous ses états ») : « on a pu vérifier, par l’étude des spectres d’objets extragalactiques très lointains, que l’électron était bien le même ici et maintenant, à des gigaparsecs et il y a des milliards d’années »

Les propriétés quantiques de la lumière qui nous parvient des tréfonds de l’Univers observable prouvent sans ambiguïté que les mêmes transitions s’y sont produites aux mêmes échelles spatiales.

Pourtant, la question posée en filigrane derrière plusieurs de vos posts pourrait se résumer ainsi : les constantes dites "universelles" le sont-elles vraiment, constantes et universelles, à la fois dans l'immensité de l'espace et dans celle du temps ?...

Eh bien je vous proposerait en guise de conclusion cette réflexion de Richard Feynman dans "Lumière et matière : QED, une étrange histoire" : "aucune théorie ne parvient à expliquer ces nombres de façon satisfaisante. Toutes nos théories utilisent ces nombres, mais on n'y comprend rien - ni leurs valeurs, ni d'où elles viennent. D'un point de vue fondamental, il s'agit, je crois, d'un problème aussi grave que passionnant."

C'était écrit en 1986, mais cela me parait toujours actuel.
Même si les théories des cordes offrent quelques espoirs de ce côté-là, il est probable que d'autres énigmes non moins redoutables surgiront derrière leurs fascinantes équations.

Vu l’heure qu’il est, je ne rentrerai pas plus avant dans des détails que de toute façon je ne maitrise pas ; moi aussi je vais retrouver mon pyjama de Marsupilami !

Et puis en cas d'insomnie, nous trouverons bien sur ce forum un ingénieux capable de nous régler ça en deux coups de cuillére à pot...

Bonne nuit et à bientôt,

Alain

[ALTAIR 1]

Petite mise a jour depuis 1986 faisait suite au résume de Aldo :
<<l’Univers est essentiellement gouvernée par la densité de masse-énergie.>>la fameuse énergie du vide qui accélère l’expansion n’etait pas prise en compte a l’époque, même si on utilisé la constante de Hubble pour expliquer certain fait. De ce fait on privilegit un univers ouvert. Concernant la théorie des cordes rien de nouveau a part quelque dimension suplementaire(11 a l’heure actuelle).
Pour la trame de l’espace temp,ok,mais pour la gravite ndes,particule,c’est quand même important, puisque c’est la force la plus faible qui semble dominer notre univers et qui permet de l’expliquer a nos yeux. Quand aux constantes fondamentales ont va avoir une précision appréciable avec quelque mission spatial a venir(les même que galilee pour la gravite, dans un nouveau milieu).
La vérité est proche, je vous le dis…..
Pour l’annonce du JT de France 2, un bon point pour la théorie, car il semblerai que des étoiles se formées déjà il y a 12 milliards d’années et ceci dans des quasars actifs,avec si j’ai bien compris, une vision directe de ces flambes d’étoiles sur une distance de 6500 AL centre sur un trou noir géant actif, et observé par lentille gravitationnelle.
Cette annonce etait assez vague, avec sous-entendu, mais je n’est rien trouve sur le web.Nos galaxies proches serait t elle de vieux quasar inactif ?
Des infos sur les observateurs ?

[Bruno- 3 985]

Aldo : «J’espère, Bruno, avoir répondu au premier point que tu as soulevé. »

Absolument pas !

Tu as très bien expliqué la courbure de l'espace et le fait qu'elle dépend de la densité de l'Univers. Très bien, l'espace est courbe.

Mais l'espace est aussi en expansion, et ça c'est autre chose, non ? Tu parles des deux à la fois comme si c'était la même chose... Par exemple tu décris la formule (tensorielle) qui décrit la courbure de l'espace. Décrit-elle aussi son expansion ?

En tout cas, ça n'infirme pas ce que je disais sur l'expansion qui se déroule uniformément et donc, aussi, à petite échelle. Mais je n'ai peut-être pas tout compris...

[Aldo 0]

Bien sûr Altaïr, je n'ai simplement pas voulu alourdir quelque chose qui n'est déjà pas très simple, tu en conviendras...

Il est d'ailleurs intéressant de noter que c'est sur la foi des observations lointaines enfin permises par les instrumentations récentes, au sol comme dans l'espace, que les théoriciens ont eu à exhumer cette fameuse énergie du vide qui engendre une courbure négative (une idée ancienne toutefois, mais qui n'était pas à la mode dans le modèle "standard").

L'équivalence-masse calculée de cette énergie du vide (je devrais dire "anti-masse") est d'ailleurs proprement fabuleuse, et suffit à expliquer pourquoi, passée un certain degré de "dilution" de l'Univers, son expansion accélérée parait inexorable.

Tout se passe comme si le déploiement spatial, parvenu à maturité, donnait enfin toute la mesure de sa puissance, devant laquelle la matière baryonnique "ne pèse pas lourd" (si l'on me pardonne cette image peu rigoureuse mais explicite) : quand je dis "gouverné par la gravité", je parle bien de tout le contenu structurel, masse-énergie, de l'Univers, et non seulement de ce qui l'habite, OK ?

Ce qu'apporte de révolutionnaire la théorie des cordes, c'est justement qu'elle propose une explication pertinente (bien que non encore démontrée) à la faiblesse apparente de la gravité par rapport aux autres forces fondamentales de l'Univers.
Non seulement à cela, mais aussi aux valeurs à priori arbitraires des constantes fondamentales, qui dans ce cadre conceptuel trouvent enfin une articulation logique et cohérente dont l'élégance donne le vertige...

Car l'essentiel n'est pas seulement d'affiner les mesures pour affiner les théories - ce que feront très bien sans doute les moyens techniques que tu évoques - mais d'avantage encore de comprendre les liens aujourd'hui très mystérieux qui associent entre elles certaines valeurs dont nos théories actuelles ne voient toujours pas le rapport mais que des faits "têtus" nous imposent.

C'est en ce sens que j'ai cité Feynman.

Alain

[ALTAIR 1]

Aldo,

Mon but est plus direct, pour être plus compréhensible.
Pour moi, l’énergie et la masse sont la même chose ,alors que cette énergie du vide n’est qu’un bouche trou de notre ignorance, permettant au cosmologiste d’expliquer leur dernière theorie.S’il est admis aujourd’hui que la théorie du big bang est la plus plausible, grâce a certaine observations,il est évident que les théoriciens font tout pour l’ancrer a l’aide de tour de passe passe mathématique, avec au passage x dimensions. Vu le nombre d’inconnus, c’est une voix hasardeuse dont les theories de JP Luminet, par exemple, cite plus haut, ne sont pas plus fantaisiste.
Concernant les mathématiques, je ne suis pas un théoricien, mais expliquer<< les etats>>de la matière baryionique,ok,les fait observer le confirme ,mais vue que cette matière est minime pourquoi utiliser les même méthode mathématique qui ne s’applique sûrement pas pour <<cette énergie obscure>>.C’est le principe de ces constantes ajoutées pour combler les vides , ce qui me fait penser que l’on s’attaque au Graal sans espoir d’arriver a un but…on se retrouve sur une voie de garage faute de mieux…
Je pense avoir etait clair mes les avis m’intéresses sur ce sujet.
Concernant <<les liens aujourd'hui très mystérieux qui associent entre elles certaines valeurs dont nos théories actuelles… >>c’est le but de la cosmologie et c’est cela qui me derange.Messieurs les théoriciens faites de l’astrophysique et non pas de la spéculation…….
A mediter

pascal

[APODIS 0]

Bonsoir à tous.
Je suis avec attention votre débat. Si je comprend bien on pouraît comparer l'expansion de l'Univers à une membrane en caoutchouc qui s'etirerait indéfiniment, et dont certains éléments (planètes, galaxies,ou autres) peuvent s'ils sont soumis à d'autres forces ne pas suivre cette expansion. J'ai cru comprendre par ailleurs que l'expansion est en perpétuelle accélération. Pardonnez cette simplification, je suis un peu néophyte, mais il me vient une question: pouraît-il y avoir à la longue une déchirire de l'espace-temps?

[SBrunier 13]

Altair,
Si je t'ai bien suivi, et j'en suis pas sûr, je crois que nous sommes d'accord : depuis quelque temps, je me demande - je crois que je l'ai ecrit un peu plus haut - si la cosmologie est bien une science... En fait, plus j'y pense, plus je crois que non...
S

[ALTAIR 1]

Tout à fait exact Serge, et c’est ce que j’avais cite dans un autre post vu que Cathie avait lancée le débat, mais j’ai été moins catégorique en disant que la cosmologie n’est pas une science exacte.
J’en viens au même conclusions que toi après avoir étudier les descriptions de l’univers par les anciens, d’Aristote jusqu a Kepler, et ce qui est troublant, c’est que la manière a peu changée et les résultats ne sont pas plus convaincants que les leurs, ont ignore toujours les inconnus….
Religion,philosophie,cosmologie,heptamerion,meme combat….

[SBrunier 13]

Amusante, ta question, Apodis...
Le plus amusant, c'est que personne n'a le début du commencement de l'idée de ce que peut bien être l'espace-temps... Alors, le déchirer à la longue...
L'espace temps n'est peut être qu'une émanation, une variété de masse-énergie. Ces caractéristiques, si je puis dire, répondent actuellement à 99,9999999999 % environ aux prédictions d'Einstein. Le gag, et c'est ce qui rend la physique si fascinante, c'est que ce haut degré de fiabilité avec la relativité générale est un problème... On ne sait pas quoi faire de la gravitation (ou courbure, ou espace temps, comme tu veux), par rapports aux 3 autres forces fondamentales, elle est "autre".
C'est cette irréductibilité de la relativité générale depuis 1917 (avant l'invention des galaxies et du big bang) qui me rend la cosmologie fascinante...
S

[SBrunier 13]

Bouif !
On est sur la même longueur d'onde !
S

[ALTAIR 1]

Apodis,

Concernant ta membrane ont pourrait dire que l’on se trouve quelque part entre le centre de cette baudruche et le bord intérieur, cette membrane correspondant à la première vision du big bang que l’on nome le rayonnement fossile. Ces déchirures de l’espace temps pourraient bien exister concernant les trou noirs, mais on tombe dans le domaine des singularités ,dont notre physique quantique ne peut expliquer ,donc une déchirure, ok, mais sur quoi : Univers parallèle dans le sens autre bulle d’univers. Seul des cosmologistes pourront te donner <<leur reponses>>tous les phantasmes sont possibles….

[Aldo 0]

Mais spéculer, Altaïr, est une fonction essentielle du cerveau humain, c'est même très précisément celle qui lui permet de faire du neuf avec du vieux : je ne pourrais te faire pire offense qu'imaginer que le tien en est incapable...
Si tu y réfléchis très attentivement, qu'est-ce qui te rend si évidente l'équivalence masse-énergie ? Une compréhension véritablement très profonde des mécanismes de cette transformation, ou plus simplement un paradigme culturel dans lequel tu as été éduqué, après que d'autres aient "spéculé" sur cette possibilité, et avant que des observations ne la confirment ?
Toutes les cultures humaines, aussi loin qu'on en possède la trace, on produit des représentations de l'Univers en fonction de la manière dont elles se pensaient elles-mêmes dans leur rapport au monde : faut-il considérer qu'un phénomène aussi universel n'est qu'une expression de notre vanité sans limite, ou plus modestement l'expression d'un besoin vital pour toute civilisation et individuellement pour tout homme face à ce qui le dépasse ?

Alain

[cathie 0]

C'est ce que j'essayais d'exprimer sur l'autre poste...

Cathie

[ALTAIR 1]

Idem,ma reponse est sur l’autre post.