Aller au contenu

Physique, cosmologie & trou noir divin


Messages recommandés

Justement nous disions plus hautque cette expansion ne consiste pas en un déplacement de matière.

L'expansion est inferée de la constatation de l'éloignement des corps, et je crois que la distance entre ces paires de corps s'éloignant les uns des autres permet de dire qu'il existe des endroits où cette expansion est plus rapide que la vitesse de la lumière. Corrigez moi bien sûr.

La théorie est que c'est l'espace entre ces corps lui même qui 'augmente'.

En ce qui concerne les ondes gravitationnelles je ne m'y connais pas mais cela m'étonne que tout le monde parle d'applications... Quelqu'un peut-il expliquer ?

  • Yea 1
Lien vers le commentaire

Attendez, si les distances augmentent parce que le tissu se détend, pourquoi la taille des particules élémentaires, des atomes et de tout le reste n'augmente-t-elle pas ?

Lien vers le commentaire

Eh bien je crois que c'est le cas, figure toi.

 

Nous sommes tous voués à nous dissoudre dans le vide. [erratum, cf infra]

 

Maintenant, je ne sais pas à quel point cet espacement affecte les atomes, dont il me semble qu'ils se maintiennent par l'effet d'une force beaucoup plus puissante que la gravité. Bob ? Néomatix ?

Lien vers le commentaire

http://www.askamathematician.com/2011/11/q-how-does-the-expansion-of-space-affect-the-things-that-inhabit-that-space-are-atoms-people-stars-and-everything-else-getting-bigger-too/

 

Voilà la réponse. Et je me suis trompé, car il n'y a pas que les atomes qui résistent : les force qui tiennent les molécules et les corps solides ensembles résistent à l'expansion de l'espace.

 

En gros de l'espace s'ajoute au milieu, mais les constituants se rapprochent, le tout reste plus ou moins stable.

Lien vers le commentaire

Alors grosso modo deux théories de fin de l'Univers s'affrontent: le "Big Crunch", ou Grand Effondrement,  qui verrai l'univers s'effondrer sur lui même en un seul et unique point...

et le "Big Rip", dit aussi Grand Déchirement, qui verra l'univers succomber à l'"énergie fantôme" (rigolez pas dans le fond c'est très sérieux), qui amènerait in fine toute structure-des galaxies aux atomes- à être déchirés, étirés par une expansion de plus en plus violente, jusqu'à être disloquées, « déchirés » (d'où Big « Rip »). Personnellement ce scénario me donne plus d'angoisses existentielles que le premier.

(Oui je lis des trucs un peu abstrait sur wikipedia à partir d'une certaine heure).

 

https://fr.wikipedia.org/wiki/Destin_de_l'Univers

 

Ne vous suicidez pas tout de suite par contre, on sera mort depuis longtemps quand ça arrivera. :)

Lien vers le commentaire

Si j'ai bien compris même dans la famille de théories d'expansion indéfinie de l'univers, certaines prédisent un Big Rip, et d'autres non, probablement dues à des inconnues sur la compensation entre l'expansion et les quatre forces qui tiennent les trucs ensemble (pour les attractions gravitationnelles - galaxies, systèmes solaires, pyramides humaines - c'est apparemment mal barré).

Lien vers le commentaire

L’expansion s'accélère, donc à terme les 4 forces ne devraient plus suffire à maintenir en place les molécules, puis les atomes, puis les neutrons eux-même. Mais on ne sait pas encore très bien d'où vient l'énergie noire, il se pourrait qu'elle n'agisse tout simplement pas au niveau microscopique (dans l'hypothèse où elle viendrait du vide entre les galaxie et qu'elle étendrait ce vide là uniquement).

Lien vers le commentaire

Alors grosso modo deux théories de fin de l'Univers s'affrontent: le "Big Crunch", ou Grand Effondrement, qui verrai l'univers s'effondrer sur lui même en un seul et unique point...

et le "Big Rip", dit aussi Grand Déchirement, qui verra l'univers succomber à l'"énergie fantôme" (rigolez pas dans le fond c'est très sérieux), qui amènerait in fine toute structure-des galaxies aux atomes- à être déchirés, étirés par une expansion de plus en plus violente, jusqu'à être disloquées, « déchirés » (d'où Big « Rip »). Personnellement ce scénario me donne plus d'angoisses existentielles que le premier.

(Oui je lis des trucs un peu abstrait sur wikipedia à partir d'une certaine heure).

https://fr.wikipedia.org/wiki/Destin_de_l'Univers

Ne vous suicidez pas tout de suite par contre, on sera mort depuis longtemps quand ça arrivera. :)

Sauf si l'on devient tous trans humains.

Lien vers le commentaire

Non, il ne sera jamais visible si à chaque instant, la distance supplémentaire que la lumière doit parcourir est supérieure à celle qu'elle peut parcourir dans cet instant.

Attention à ne pas confondre le retard de visibilité du au temps que la lumière met à se déplacer à distance constante, et le temps supplémentaire induit par l'augmentation de cette distance. Jusqu'à un certain seuil ça retarde la visibilité, au delà ça la rend impossible.

Lien vers le commentaire

Voilà, si un photon est émit à l'autre bout de l'Univers, lequel s'étend plus rapidement que la vitesse de la lumière, alors la différence de vitesse entre c et la vitesse d'expansion de l'Univers sera la vitesse d'éloignement de ce photon par rapport à nous : il ne nous parviendra donc jamais, et nous ne pourrons donc jamais percevoir l'objet qui l'a émit/réfléchit.

Sauf métrique d'Alcubierre, et là bienvenue dans le n'importe quoi.

  • Yea 1
Lien vers le commentaire

Je ne connais absolument rien a la cosmologie.

Donc desole si ma question est absurde.

Mais si l'espace est en train de s'etendre, est-ce que le temps est lui aussi en train de s'etendre?

Bienvenue dans la philosophie !

Tu veux un café ? Un chocolat ? Fais comme chez toi !

Lien vers le commentaire

Johnnieboy, On reprend!

Il y a 4 forces fondamentales identifiées et plus ou moins comprises (on peut toujours apprendre plus!) la gravité, la force faible, la force forte et la force électromagnétique. La gravité est régie par la théorie de la relativité générale (qui est en fait une théorie de la gravité), les trois autres sont des forces de faible portée qui agissent au niveau quantique, ces forces vont faire ne sorte que les atomes soient des atomes, que tout reste en place en quelque sorte.

Depuis que l'on sait que l'univers n'est pas statique (ce que pensait Einstein) et qu'Hubble a démontré que l'expansion de l'univers était réelle, nous avons appris que cette expansion s'accélérait par le fait que la lumière vire au spectre rouge quand elle nous parvient, plus loin=plus rouge, d'où le calcul des distances dans l'univers.
Cette expansion est une énigme dans le sens où pour qu'elle s'accélère, il faut une force, un truc qui s'additionne à ce qui existe et qui pousse le tissu (ou la mousse) de l'univers à s'étendre. Imagine un tissu étirable, ce tissu est fait de mailles, ces mailles peuvent s'étendre à l'infini et le tissu aussi mais comme ce que tu vas mettre dessus, des billes par exemple, elles vont suivre cette expansion. C'est pareil dans l'univers, le tissu de l'espace-temps s'étire, s'étire de façon à ce que les distances entre les objets s'étirent. Les galaxies s'éloignent les unes les autres mais certaines peuvent en fait se rentrer dedans parce que la gravité de manière "locale" peut prendre le dessus.

Pour que l'espace s'étende il faut que cet espace-temps soit soumis à une force, puis qu'il y a accélération. On a appelé ça l'énergie noire, parce que, (comme la matière noire) elle n'émet pas de lumière ou d'onde que nous pouvons pour le moment détecter. Il faudra donc trouver ce que ces deux noires émettent afin qu'on puisse essayer de détecter par l'expérience ces deux noires! 
En ce qui concerne l'origine de l'univers, voilà ce que l'on sait: Pour tout ce qui est grand on utilise les équations de la théorie de la relativité générale, donc c'est la gravité qui est mise en avant. Pour l'infiniment petit ce sont les équations du modèle standard de la physique quantique. Le gros problème c'est que nous sommes capables de comprendre l'univers jusqu'à 10^-34 secondes après le big bang, entre 0 seconde et 10^-34 secondes nous sommes de l'autre côté du mur de Planck et toutes les forces de la natures sont imbriquée. C'est pour cela que depuis 40 ans on tente de trouver de nouvelles façons d'unifier physique quantique et physique relativiste. Il y'a plusieurs théories.

- La théorie des supercordes, cette théorie prédit que notre univers serait en fait à 10 dimensions d'espace-temps plus une temporelle. Pour cette théorie, chaque particule élémentaire est faite de la même chose: des cordes qui vibrent de façon différente (ce qui confère aux particules leurs différences). En mathématiques, des formes à 10 dimensions c'etait déjà étudié, on appelle ça les formes de Calibi-Yau (des noms des deux matheux qui ont bossé dessus). Pourquoi pourrait-il y avoir des dimensions cachées??? Imagine un poteaux, lorsque tu le vois de près, il est en trois dimensions, tu vois bien que c'est un cylindre. Si tu recules à 100 mètres tu ne vois plus qu'une ligne. Si tu recules à 1km, tu ne le vois plus! Ces dimensions seraient à l'échelle de Planck, donc très en-dessous de ce que nous sommes capable de déceler avec le LHC de Genève. cette théorie suppose aussi une infinité d'univers car chaque univers pourrait avoir des structures différentes, ils ont calculé 10^500 types d'univers possible, soit plus que le nombre de secondes passées depuis le big bang!! On a là une possible explication de ce dont serait fait la matière. EN ce qui concerne l'origine de notre univers, nous pourrions, avec cette théorie, calculer, la masse, la température de l'origine, ce n'est donc plus une singularité qui a donné naissance à l'univers. (si ça t'intéresse, u peux lire Brian Greene)
 

- La théorie de la gravitation quantique à boucles. Elle prédit que l'espace-temps est fait de boucles, et donc que l'univers serait une sorte de mousse quantique donc les vibrations donneraient le temps. En gros le temps n'existerait qu'à notre échelle mais plus à l'échelle de l'univers. Pour cette théorie il n'y a qu'un seul univers, infini et qui pourrait s'étendre et se contracter à l'infini. Pourquoi plus de temps. Si tu as un envers infini et aucun début des temps, c'est difficile de savoir où aller. Dans une pièce, il y a le haut, le bas et un temps qui passe. Si l'univers est infini, il n'y a ni haut, ni bas, ni temps. Bon, pour le temps, mon avis est qu'ils jouent sur les mots, il veulent un univers géométrique c'est tout, et éliminer le temps (comme Einstein rêvait de le faire et ça a son importance, j'expliquerai après). Donc ces boucles seraient elles aussi à l'échelle de Planck et donc inaccessible au LHC.

La théorie Branaire, je ne suis pas expert, difficile d'en parler en fait.

La théorie des cordes provient de la mécanique quantique et la théorie de la gravitation quantique à boucles de la relativité générale. Comme il y avait plus d'applications à la mécanique quantique que dans la relativité générale, plus de chercheurs ont bossé dessus, et donc il y a plus de chercheurs sur la théorie des cordes. La théorie des codes ne dégage pas le temps, la théorie de la Gravitation quantique à boucle essaye.

Le boson de Higgs maintenant, c'est la preuve que le champs de Higgs existe bien. Les particules qui interfèrent avec ce champs ont une masse, celles qui glissent dessus n'en ont pas (les photons). la masse devient donc une propriété secondaire et non plus intrinsèque des particules puis qu'elle est due à une interaction entre deux choses.

Voilà je crois qu'on a parlé un peu de tout ça pour le moment, non? Tu as mieux compris?

  • Yea 7
Lien vers le commentaire

Je ne connais absolument rien a la cosmologie.

Donc desole si ma question est absurde.

 

Mais si l'espace est en train de s'etendre, est-ce que le temps est lui aussi en train de s'etendre? 

 

Question complexe mais intéressante! Le temps est relatif, ce qui veut dire qu'en tout point de l'espace, quelque soit la vitesse à laquelle tu ailles, quelque soit la gravité que tu subits une seconde te parait une seconde. Par contre ce sont les autres qui par rapport à toi verront la différence. Si on pouvait te voir et mouvoir à la vitesse de la lumière tu paraitrais te mouvoir trèèèèès lentement.

donc même si l'espace s'étend, notre expérience du temps devrait rester inchangée, mais il se pourrait que dans l'absolu 1 seconde d'il y a 10 milliards d'années soit plus courte qu'une seconde d'aujourd'hui (même si cette formulation n'a pas trop de sens).

  • Yea 1
Lien vers le commentaire

Je ne connais absolument rien a la cosmologie.

Donc desole si ma question est absurde.

 

Mais si l'espace est en train de s'etendre, est-ce que le temps est lui aussi en train de s'etendre?

Intéressant. Intuitivement j'aurais tendance à répondre non mais je préfère ne pas trop m'avancer, si ça se trouve c'est quelque chose comme ça qui explique que l'expansion s’accélère. J'adorerait pouvoir poser cette question à un physicien théoricien ! Par contre il me semble que la réponse serait nécessairement spéculative, on y comprends encore rien à cette énergie noire.
Lien vers le commentaire

Je ne connais absolument rien a la cosmologie.

Donc desole si ma question est absurde.

 

Mais si l'espace est en train de s'etendre, est-ce que le temps est lui aussi en train de s'etendre? 

 

Le temps qui s'étend, ça veut dire quoi ? Tu veux dire qu'il s'accélère ?

Lien vers le commentaire

Voilà, si un photon est émit à l'autre bout de l'Univers, lequel s'étend plus rapidement que la vitesse de la lumière, alors la différence de vitesse entre c et la vitesse d'expansion de l'Univers sera la vitesse d'éloignement de ce photon par rapport à nous : il ne nous parviendra donc jamais, et nous ne pourrons donc jamais percevoir l'objet qui l'a émit/réfléchit.

Sauf métrique d'Alcubierre, et là bienvenue dans le n'importe quoi.

Does not compute. Un photon émis par une source qui se rapproche ou s'éloigne de toi a toujours, toujours la même vitesse : celle de la lumière. Ce qui change (par effet Doppler), c'est la fréquence de l'onde lumineuse. Évidemment la formule diverge quand la vitesse de la source atteint puis dépasse la vitesse de la lumière, mais comme en théorie rien de massif ne peut se comporter ainsi, pas de problème. Donc je n'arrive toujours pas à saisir comment la bordure de l'Univers peut sa mouvoir plus vite que c. Qu'elle s'éloigne exactement à une vitesse égale à c, je comprends : c'est en fait qu'elle s'identifierait à l'expansion de notre cône de lumière reçue (dans un espace préexistant). Mais plus vite, j'ai du mal à concevoir, beaucoup de mal.
Lien vers le commentaire

Évidemment la formule diverge quand la vitesse de la source atteint puis dépasse la vitesse de la lumière, mais comme en théorie rien de massif ne peut se comporter ainsi, pas de problème. Donc je n'arrive toujours pas à saisir comment la bordure de l'Univers peut sa mouvoir plus vite que c. Qu'elle s'éloigne exactement à une vitesse égale à c, je comprends : c'est en fait qu'elle s'identifierait à l'expansion de notre cône de lumière reçue (dans un espace préexistant). Mais plus vite, j'ai du mal à concevoir, beaucoup de mal.

Mais rien de massif ne se comporte ainsi. Aucun objet massif ne se déplace dans l'espace plus vite que c. C'est l'espace qui s'étend entre les deux objets (qui peuvent même être "immobiles", dont la vitesse est dans tous les cas <c). Et parfois (lorsque les deux objets sont très éloignés, à partir d'environ 14 milliards d'AL selon la constante de Hubble (qui n'est pas vraiment une constante mais bon)) la distance entre les deux objets augmente plus vite que c, sans qu'aucun de ces deux objets n'ait à se déplacer dans l'espace.

 

Ainsi, un photon émit par une source plus éloignée que 14GAL (rayon de la sphère de Hubble) aura une vitesse de c, mais la distance qu'il aura à parcourir pour nous rejoindre augmentera plus rapidement que c, donc il ne pourra jamais nous parvenir, et s'éloignera de nous à une vitesse égale à la différence entre la "vitesse" de l'expansion de l'Univers (fonction de la distance séparant les deux objets) et c.

Lien vers le commentaire

Mais rien de massif ne se comporte ainsi. Aucun objet massif ne se déplace dans l'espace plus vite que c. C'est l'espace qui s'étend entre les deux objets (qui peuvent même être "immobiles", dont la vitesse est dans tous les cas <c). Et parfois (lorsque les deux objets sont très éloignés, à partir d'environ 14 milliards d'AL selon la constante de Hubble (qui n'est pas vraiment une constante mais bon)) la distance entre les deux objets augmente plus vite que c, sans qu'aucun de ces deux objets n'ait à se déplacer dans l'espace.

D'accord, un peu comme des points dessinés sur un ballon s'écartent quand le ballon gonfle. Soit.

Alors dans ce cas, la difficulté est que je ne comprends plus comment l'espace peut se dilater entre deux étoiles, mais pas entre deux atomes d'une molécule, ou entre les électrons et le noyau. Si une force dépend de la distance (comme toutes les forces), alors elle sera affectée par la dilatation de l'espace, non ? Ou alors la dilatation est assimilable à une autre force, mystérieuse, de type "plus c'est loin, plus ça se repousse" ; mais alors dans ce cas, si elle est invariable, elle n'a aucun effet mesurable ; et si elle change avec le temps, on devrait pouvoir mesurer ses variations (et notamment son accélération supposée), en mesurant les variations de ses effets (et notamment sur... les distances dans une molécule ou dans un hadron).

Ainsi, un photon émit par une source plus éloignée que 14GAL (rayon de la sphère de Hubble) aura une vitesse de c, mais la distance qu'il aura à parcourir pour nous rejoindre augmentera plus rapidement que c, donc il ne pourra jamais nous parvenir, et s'éloignera de nous à une vitesse égale à la différence entre la "vitesse" de l'expansion de l'Univers (fonction de la distance séparant les deux objets) et c.

J'aurais tendance à dire qu'il s'éloigne de nous à la vitesse de la lumière, mais avec une fréquence qui dépend de la vitesse de sa source d'émission (peu importe).

Paradoxe : si l'espace se dilate, est-ce que c'est équivalent à dire que la vitesse de la lumière tend à diminuer ? Ou bien que le temps ralentit ? Quelle différence entre tous ces phénomènes, au fond, comment est-ce qu'on arriverait à les distinguer, concrètement ?

Lien vers le commentaire

Alors dans ce cas, la difficulté est que je ne comprends plus comment l'espace peut se dilater entre deux étoiles, mais pas entre deux atomes d'une molécule, ou entre les électrons et le noyau. 

 

Peut etre que c'est le cas, mais que c'est tellement petit qu'on arrive pas a le mesurer.

Ou pire, ca affecte aussi la matiere qui constitue nos instruments, du coup ils voyent pas la difference.

Si tu prouves ca, il pourrait y avoir un prix nobel a la clef.

 

En fin, je dis ca, j'en sais rien. Mais c'est super interessant.

Lien vers le commentaire

Créer un compte ou se connecter pour commenter

Vous devez être membre afin de pouvoir déposer un commentaire

Créer un compte

Créez un compte sur notre communauté. C’est facile !

Créer un nouveau compte

Se connecter

Vous avez déjà un compte ? Connectez-vous ici.

Connectez-vous maintenant
×
×
  • Créer...