Décalage vers le rouge

[Dompeyre 0]

Bonjour,

pourquoi explique-t-on le décalage vers le rouge uniquement par une expansion de l'univers ou plutôt d'après ce qu'on m'a expliqué par une dilatation de l'espace? Ne pourrait-on pas l'expliquer alternativement par une dilatation du temps et une courbure progressivement croissante de l'univers observable ? Puisqu'il s'agit d'un espace-temps pourquoi est-ce le facteur espace qui est privilégié plutôt que le facteur temps ? Quelle est la raison physique qui justifie l'interprétation espace plutôt que l'interprétation temps ?

Merci d'avance pour la ou les réponses.

[PerrouriefhCedric 4 118]

Bonjour,

Tu poses une bonne question qui ne m'est jamais venue à l'esprit. On est tellement habitué à attendre parler de la "dilatation" de l'espace pour expliquer le décalage vers le rouge que l'on ne pense jamais à une dilatation (ou contraction ou je ne sais quoi ?) du temps.

Alors ma réponse à ta question, puisque personne qui s'y connaîtrait mieux ne s'est risqué à te répondre avant moi est : je n'en ai aucune idée ! Tout ce que je peux te dire c'est que l'hypothèse alternative que tu évoques à été étudiée puis abandonnée au profit de la théorie dominante actuelle de l'expansion de l'espace précédée par le big bang.

[PerrouriefhCedric 4 118]

quote:

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Aucune théorie solide satisfaisante avec dilatation du temps n'ayant jamais pu être construite dans ce sens, ces explications ont été abandonnées par la communauté scientifique.

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Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Expansion_de_l%27Univers

Certes cette phrase un peu superficielle demande quelques approfondissements

[Ce message a été modifié par Cédric Perrouriefh (Édité le 15-05-2016).]

[PerrouriefhCedric 4 118]

Bon en gros ma citation, dans l'article de Wikipedia, faisait référence à la fameuse théorie de la "lumière fatiguée" qui a longtemps été la grande théorie alternative à celle du big bang/expansion de l'univers.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Lumi%C3%A8re_fatigu%C3%A9e

Cette page n'explique pas très clairement la théorie mais je n'en ai pas trouvé d'autre pour le moment. En gros la théorie de la lumière fatiguée suppose que les photons perdent de leur énergie sur leur trajet ce qui explique que plus une galaxie est éloignée plus son spectre semble décalé vers le rouge.

Je te laisse consulter la page de wiki pour comprendre pourquoi cette théorie a été abandonnée car c'est surtout là dessus qu'elle insiste

[PascalD 4 355]

Bonjour,
Je ne sais pas si j' ai bien compris la question. Si celle-ci revient à demander "est-ce qu'on peut écrire les équations d'évolution de l' Univers en gardant des coordonnées spatiales indépendante du temps", la réponse est oui, sans problème, puisque le choix du système de coordonnées est libre en RG (c'est pour ça qu'on parle d'espace-temps : on peut transformer du temps en espace et réciproquement par changement de coordonnées)
C'est une question de convention. Le système de coordonnées pour lequel le temps varie et l'espace est fixe s'appelle "coordonnées conformes".

La coordonnée temporelle dont tu parles est le "temps conforme" :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Temps_conforme

La forme des équations changent (elles se factorisent, le facteur d'échelle forme le premier terme), mais les deux écritures (avec un temps cosmologique ou un temps conforme) décrivent le même univers (les lois physiques restent les mêmes quelque soit la convention d'écriture).

Il se trouve que le système de coordonnées pour lequel c'est l' espace qui est soumis au facteur d'échelle correspond à peu près aux coordonnées d'espace-temps "habituelles" : les paramètres temps et espace de ces équations sont à peu près le même que notre temps et espace propre de tous les jours. C'est donc un système plus "naturel". Mais c'est juste une convention, et il y a des situations où d'autres systèmes de coordonnées sont plus commodes.

Ch'ais pas si je suis clair ...

[Ce message a été modifié par PascalD (Édité le 15-05-2016).]

[Dompeyre 0]

Merci pour la réponse mais je ne comprends pas trop l'argument de la "lumière fatiguée" présentée dans Wikipedia - ou, du moins, tel qu'il est présenté. Si le temps se dilate, les longueurs se contractent. En principe on s’attendrait à ce que l'agitation moléculaire, les distances diminuant, soit moins intense et que la chaleur soit moins élevée. La température devrait décroître moins vite.
De même les photons auraient du perdre d'autant moins d'énergie.

[Weakflowe 0]

Ca serait une contraction du temps. Ce qui revient au même, non?

[dg2 2 033]

Que veut dire "une courbure croissante de l'Univers" ? Je ne vois pas quel sens donner à cette phrase. L'expansion de l'Univers est une dilatation de l'espace lui-même, et les calculs indiquent (ce qui n'est pas évident) qu'il en est de même pour la longueur d'onde des photons. On peut à défaut en proposer une interprétation possible à suffisamment petite échelle, où vous pouvez avoir une interprétation classique de l'expansion en terme de mouvements de la matière dans l'espace. Dans ce cas, si vous êtes immobile quelques part, l'expansion n'est rien d'autre qu'un mouvement des objets dans l'espace, qui se traduit par un effet Doppler croissant avec la distance. Malheureusement cette interprétation ne marche plus dès que les distances sont telles que la vitesse de récession des objets les plus lointains approche celle de la lumière (enfin, si, ça marche, mais dans un unique cas très particulier ; nombre de personnes ont essayé sans succès d'explorer l'hypothèse d'une interprétation mécaniste de l'expansion).

L'idée de la lumière fatiguée, c'est de dire qu'il n'y a aucun mouvement notable dans l'espace (la distance entre deux galaxies lointaine est quasi constante au cours du temps), et que l'énergie des photons diminue au cours du temps. En l'absence d'expansion, vous avez a priori conservation de l'énergie, donc il faut trouver un mécanisme faisant intervenir un truc qui échange de l'énergie avec les photons, comme via une interaction avec d'hypothétiques particules encore inconnues (aucune particule connue ne convient pour cela). Le principal problème est que cette perte d'énergie ne va jamais être la même pour deux photons émis en même temps et avec la même énergie, et que ceux-ci vont non seulement échanger de l'énergie mais aussi de la quantité de mouvement. Donc il est inévitable que 1) les images astronomiques lointaines soient floues 2) que les raies spectrales s'élargissent avec la distance. Je n'ai plus le nom en tête de qui a dit cela, mais cela remonte à 40 ou 50 ans.

Aucun de ces phénomènes n'étant observé, vous pouvez jeter l'idée à la poubelle, ce que tout le monde a fait depuis des décennies.