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PierreJL

L'univers a-t-il une forme?

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Bonsoir

Je ne sais si cela a un sens mais l'univers ressemble -t- il à une sphère à une autre forme?
J'essaie de me l'imaginer de l'extérieur et ça aussi cela n'a peut-être pas de sens...

Pierre-Jean

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Personne à l'heure actuelle le sait.
Les avis des spécialistes sont différents, certains parlent "d'Univers bulles" d'autres "d'Univers millefeuilles" etc....

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Pour ce genre de question, je te recommande vivement l'excellent livre de Jean Pierre Luminet, "L'univers chiffoné", où il est justement question des formes possibles de l'univers, de topologie cosmique et autres géométrie dodécaèdriesque !!!
Un must dans le genre, à mon avis...

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Il y a justement un podcast de Lehoucq qui traite du sujet ; Il est sur le site de Ciel et espace !

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Merci pour vos réponses pour un sujet... un peu hypothétique.
Je vais faire un tour sur le forum indiqué...

Pierre-Jean

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Même avis que boystar, le bouquin de Luminet est passionnant. A lire d'urgence...

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pour que l'on puisse donner une forme à l'univers, il faudrait pouvoir le connaitre à l'instant t, or à cet instant, cet univers est inaccessible : la lumière, qui porte l'information sur la position d'un objet mettrait des millions d'années à nous parvenir. Donc donner une forme à l'univers à un instant précis n'a normalement pas de réponse...

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Nous pouvons donner une forme à notre univers dans le cadre de la Relativité Générale (théorie de la gravitation établie notamment par Einstein). Celle-ci est très complexe et possède un grand nombre de solutions. Pour simplifier celle-ci, on a supposé et cela est confirmé maintenant par l'observation, que l'univers (observable) est homogène (la matière est répartie uniformément dans toutes les directions) et isotrope (l'univers est le même dans toutes les directions). Cela simplifie grandement les équations. Donc nous n'avons pas besoin d'observer l'univers tel qu'il est à 10 milliards d'années lumières, il nous suffit d'observer autour de nous et grâce à l'homogénéité et l'isotropie on en déduit ses caractéristiques à 10 milliards d'années lumières.

Cela montre que l'on peut tout à fait attribuer une forme à notre univers. Pour cela il y a plusieurs paramètres à prendre en compte.

Il existe trois espace courbés différemment. Il y a tout d'abord l'espace elliptique ou en 2 dimensions la surface de la sphère, la courbure est positive.
Il y a l'espace hyperbolique, de courbure négative, il est plus difficile à se représenter, il faut penser à une selle de cheval mais ce n'est pas évident.
Et il y a bien sûr l'espace de courbure nulle appelé euclidien, en 2D cela donne le plan.

Chaque espace a ses propriétés géométriques. Par exemple la somme des angles d'un triangle est supérieur à 180° sur une sphère ou inférieure à 180° sur une selle de cheval.

Ces trois espaces différents permette de connaître le futur de l'univers ( à condition que la constante cosmologique soit nulle) mais ce n'est pas la question posée.

On définie également le paramètre de densité, c'est à dire le quotient de la densité en énergie et matière de l'univers sur une densité critique (calculée à partir de plusieurs paramètres). Si ce rapport est supérieur à 1 nous avons à faire à un espace sphérique, si ce rapport est inférieur à 1, à un espace hyperbolique. S’il vaut 1 (ce qui physiquement impossible, c'est comme faire tenir un spaghetti sur sa pointe) l'espace est euclidien.

Voici les derniers résultats de WMAP :
Omega (le rapport) = 1.003 "plus 0.017 ou moins 0.013"
Nous avons donc à faire à univers presque euclidien (dit parfois à tort "plat") Mais nous ne pouvons toujours pas du fait des incertitudes sur le résultat affirmer que la courbure est positive ou négative.

De nouveaux résultats devraient nous parvenir d'ici à 3 ans et permettront peut-être de trancher.

Ensuite il existe tout une variété de formes possibles selon la courbure. Pour cela il est plus aisé de lire le livre de Jean Pierre Luminet. Il est à exclure par exemple les univers avec un centre de rotation ( isotropie oblige ). Il a été imaginé toute sorte de forme par les mathématiciens, certaines finies d'autres infinies....

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