Le topic des sciences de l'univers. Antimatière tu perds ton sang froid !

[Enyss]

Comme un ballon en fait.
Mais ce qui ne va pas avec cette théorie, c'est que même avec le meilleur télescope du monde, je ne pourrai pas voir un objet de l'autre côté de la Terre, alors qu'on arrive, nous, à voir les galaxies les plus lointaines existantes, donc à part être concentrés sur une surface suffisamment petite de l'univers-ballon nous permettant encore de tout voir (mais dans ce cas-là, il n'y aurait donc rien sur la totalité de la surface restante ?), je ne vois pas trop comment cette théorie pourrait tenir.

La surface de la terre, c'est une surface à deux dimensions, finie et sans bord. L'univers pourrait être un volume à trois dimensions, fini et sans bord.

Imagine que l'univers est une maison constituée d'une seule pièce cubique, avec 4 portes et deux escaliers, et quand tu montes l'escalier "du haut", tu ressort par l'escalier "du bas", et quand tu prends la porte "au nord", tu ressort par la porte "au sud" (idem pour l'est/ouest)

[Orhin]

Du coup, on sait :
- que l'univers est à peu près plat
- qu'il fait au moins x années lumières (en distance comobile)

Mais on n'a aucune information qui permette de distinguer si l'univers est infini ou juste très grand

Yep.

Comme un ballon en fait.
Mais ce qui ne va pas avec cette théorie, c'est que même avec le meilleur télescope du monde, je ne pourrai pas voir un objet de l'autre côté de la Terre

Non mais ça c'est parce que j'ai fait une analogie bancale vite fait.
Si l'univers est un "ballon" comme tu le dis, alors la lumière suit le même chemin que toi lorsque tu te déplace en ligne droite (vous suivez tous les deux la courbure du sol).

Du côté si la terre se comportait de la même façon qu'on univers courbe, alors avec un télescope tu pourrais voir en effet ce qu'il y a "de l'autre côté" de la Terre (sachant que ce terme n'a pas vraiment de sens, la terre n'a pas de côté, et un univers courbe non plus). Tu pourrais d'ailleurs te voir toi même de dos.

Mais de toute façon cette analogie reste limitée car la surface de la terre reste en 2D alors que l'univers est lui en 3D (on va pas parler de courbure dans la dimension temporelle pour éviter les nœuds au cerveau).

Et ainsi, si jamais on est dans un univers en expansion grandissante (ce qui semblait être le cas d'après les dernières découvertes), alors il arrivera mathématiquement un moment où la vitesse d'expansion de l'univers sera plus rapide que la vitesse de la lumière... Et alors, mes amis...

Ben y'a même pas besoin que l'expansion de l'univers soit grandissante pour que la vitesse d'expansion soit "supérieure" à la vitesse de la lumière.


En fait parler de "vitesse d'expansion" n'a pas vraiment de sens, dire "l'univers s'étend de 2m/s" n'a aucun sens si celui-ci est infini. Il faut que cette vitesse se base sur une distance de référence.
Une formulation plus correcte serait "1m d'univers s'étend de 2m/s".

Sauf que du coup suffit juste de prendre une distance de référence assez grande pour obtenir une "vitesse" supérieure à C et ce dès qu'on la moindre expansion même infinitésimale.

C'est pour ça qu'on parle plus souvent de taux d'expansion et non de vitesse d'expansion.
Si on reprend les valeurs de l'exemple précédent, ça nous tonne un taux de "2 s^-1" (= n'importe quelle distance double toute les s).

[Argelle]

Taux d'expansion, en effet, ça fait plus sens.
N'empêche, il y a pas une différence d'échelle dans cette expansion ?
Si tout l'univers double toutes les secondes, il n'y aurait pas de différence observable de l'intérieur.
Et comme extérieur à l'univers a pas de sens....
Il y a pas une histoire de systemes solaires ou galaxies qui "resistent" à cette expansion ?
Et... pourquoi ?
(vous allez dire, parce que la gravitation "resiste" mais alors, au moment du début de l'univers, la gravitation elle faisait quoi quand l'univers était très dense ??)

[ducon]

Et ainsi, si jamais on est dans un univers en expansion grandissante (ce qui semblait être le cas d'après les dernières découvertes), alors il arrivera mathématiquement un moment où la vitesse d'expansion de l'univers sera plus rapide que la vitesse de la lumière... Et alors, mes amis...

Une expansion grandissante peut se heurter à une limite de vitesse. Ça monte, ça monte mais ça reste borné.

[Enyss]

Taux d'expansion, en effet, ça fait plus sens.
N'empêche, il y a pas une différence d'échelle dans cette expansion ?
Si tout l'univers double toutes les secondes, il n'y aurait pas de différence observable de l'intérieur.
Et comme extérieur à l'univers a pas de sens....

L'expansion de l'univers, c'est à peu de chose prêt équivalent à une création d'espace. Mais la matière ne change pas.

Et aux petites échelles, cette création d'espace est suffisamment faible, pour que ce soit totalement compensé par les autres forces (forces gravitationnelle pour les systèmes solaires/galaxie, force éléctrofaible pour la matière "solide"). Le taux d'expansion de l'univers est actuellement de 70km/s/Mpsc, c'est à dire qu'en une seconde, sur un méga-parsec (3.25 millions d'AL), s'est "crée" 70km d'espace en plus

[Focke_oeuf]

Mais du coup qu'est ce qu'on prend comme "univers"?
Ce qu'il contient (les galaxies, étoiles, poussières, gaz, etc.) ou bien le vide qu'on considère comme faisant partie de l'univers et qui est en expansion?

[Enyss]

Dans les modèles actuels (relativité générale), quand on parle d'univers, parle du vide (enfin, surtout de sa géométrie !) + ce qu'il contient

Mais ça reste un modèle : on pourrait imaginer un modèle transactionnel, ou la seule chose qui existe ce sont les interactions entre les objets (le problème c'est surtout que c'est affreusement compliqué). Car ne pas oublier que le but premier des physiciens, c'est de pouvoir faire des prédictions. Que la variété 4D qui est la "toile de fond de l'univers" existe réellement ou ne soit qu'un intermédiaire de calcul extrêmement pratique, c'est une question intéressante, mais qui n'est, à mon sens, pas essentielle.

De façon générale, il y a peu de choses qui existent réellement : une pomme, ça n'existe pas réellement, c'est un concept, ce qui existe, c'est un amas d'atomes (encore un concept, donc on peut aller plus loin ^^), qui se comportent et ont les propriétés que j'attends du concept "pomme"

[Orhin]

Si tout l'univers double toutes les secondes, il n'y aurait pas de différence observable de l'intérieur.

Ah ben si, vu que la distance entre 2 objets (et donc le temps mis pour la lumière pour aller de l'un à l'autre) serait doublée toutes les secondes.

au moment du début de l'univers, la gravitation elle faisait quoi quand l'univers était très dense ??

Ben justement on sait pas trop.
C'est une des grandes questions de la physique actuelle de réussir à faire cohabiter la gravitation avec des contextes où la matière est extrêmement dense (début de l'univers, singularité des trous noirs, etc).

Mais ça reste un modèle : on pourrait imaginer un modèle transactionnel, ou la seule chose qui existe ce sont les interactions entre les objets (le problème c'est surtout que c'est affreusement compliqué). Car ne pas oublier que le but premier des physiciens, c'est de pouvoir faire des prédictions. Que la variété 4D qui est la "toile de fond de l'univers" existe réellement ou ne soit qu'un intermédiaire de calcul extrêmement pratique, c'est une question intéressante, mais qui n'est, à mon sens, pas essentielle.


De façon générale, il y a peu de choses qui existent réellement : une pomme, ça n'existe pas réellement, c'est un concept, ce qui existe, c'est un amas d'atomes (encore un concept, donc on peut aller plus loin ^^), qui se comportent et ont les propriétés que j'attends du concept "pomme"

Ceci.
La question de la définition de l'univers est plus métaphysique qu'autre chose.

[Yog-Sothoth]

Taux d'expansion, en effet, ça fait plus sens.
N'empêche, il y a pas une différence d'échelle dans cette expansion ?
Si tout l'univers double toutes les secondes, il n'y aurait pas de différence observable de l'intérieur.
Et comme extérieur à l'univers a pas de sens....
Il y a pas une histoire de systemes solaires ou galaxies qui "resistent" à cette expansion ?
Et... pourquoi ?
(vous allez dire, parce que la gravitation "resiste" mais alors, au moment du début de l'univers, la gravitation elle faisait quoi quand l'univers était très dense ??)

La gravitation agit, mais selon les échelles de grandeur elle devient moins importante que l'expansion. Nous fusionnerons avec Andromede (et il y a quelques galaxies naines autour de nous je crois) parce que nous sommes très proches.

Pour l'expansion, la vidéo de ScienceClic est excellente comme toujours.
https://youtu.be/2PMKHJU5TC4

Ben justement on sait pas trop.
C'est une des grandes questions de la physique actuelle de réussir à faire cohabiter la gravitation avec des contextes où la matière est extrêmement dense (début de l'univers, singularité des trous noirs, etc).

De ce qu'on pense de cette période, j'ai du mal à imaginer que la gravitation puisse empêcher ou même ralentir l'inflation cosmique non ?

[Shosuro Phil]

Une expansion grandissante peut se heurter à une limite de vitesse. Ça monte, ça monte mais ça reste borné.

Mais est-ce qu'il y a des raisons de penser que l'expansion est limitée par quelque chose? En particulier, que deux points de l'univers ne peuvent pas voir leur distance augmenter plus vite que la vitesse de la lumière?

Ça aurait comme conséquence, si je ne m'abuse, qu'ils ne pourraient plus jamais communiquer (un photon partant d'un des points ne pourrait jamais atteindre l'autre, au moins si l'expansion est homogène entre les deux), mais est-ce fondamentalement gênant? En particulier, un point situé entre les deux pourrait continuer à recevoir des signaux des deux? (peut-être pas en relativité, je suis pas assez savant pour faire le calcul)

Et pour ce qui est de l'impossibilité ou pas d'un univers torique (où en allant suffisamment loin dans une direction donnée on pourrait revenir à son point de départ, comme dans l'image de la pièce cubique avec escalier haut/bas et téléporteurs dans les murs opposés), pareil, je pense que si on était dans un tel univers mais avec un diamètre suffisamment grand par rapport à l'âge de l'univers, on ne pourrait pas le détecter.

[ducon]

Mais est-ce qu'il y a des raisons de penser que l'expansion est limitée par quelque chose? En particulier, que deux points de l'univers ne peuvent pas voir leur distance augmenter plus vite que la vitesse de la lumière?

D’après les théories de la relativité, oui, à condition que tes points soient bien des objets matériels, pas une abstraction (comme le bout d’un rayon lumineux).

[Shosuro Phil]

Mais est-ce que la théorie de la relativité inclut la possibilité d'un univers en expansion? Dans ma compréhension de la chose (et j'ai essayé d'utiliser un vocabulaire en fonction), dans un univers en expansion, les points (en tant que substrat immatériel de l'espace, qu'ils soient occupés ou pas) voient leur distance entre eux augmenter au cours du temps, sans qu'il y ait de mouvement de quoi que ce soit - donc a priori sans que la limitation sur la vitesse des particules/signaux ne s'applique.

[cosmicsoap]

La surface de la terre, c'est une surface à deux dimensions, finie et sans bord. L'univers pourrait être un volume à trois dimensions, fini et sans bord.

La terre serait donc plate ?

[Shosuro Phil]

Deux dimensions et sans bord, mais pas plate. C'est pas incompatible (les matheux sont des gens bizarres).

[cosmicsoap]

Je veux un paint pour comprendre !

[Gobbopathe]

Tu prends une feuille de papier, tu la plies pour la mettre en boule. Et voilà

[cosmicsoap]

Tu bluffes Marconi !
Bon, en gros, tu créés ton axe Z en partant du principe qu'au départ tout est sur X et Y.
Donc on est tous plats et c'est le pliage qui fait qu'on est en 3d. Les mathématiciens sont effectivement des gens bizarres.

[Gobbopathe]

Je tiens à préciser que je ne suis pas (plus) matheux, donc j'ai pu écrire une grosse connerie juste pour le fun.
Mais je pressens que ça doit être une histoire dans le genre

[Enyss]

Mais est-ce que la théorie de la relativité inclut la possibilité d'un univers en expansion? Dans ma compréhension de la chose (et j'ai essayé d'utiliser un vocabulaire en fonction), dans un univers en expansion, les points (en tant que substrat immatériel de l'espace, qu'ils soient occupés ou pas) voient leur distance entre eux augmenter au cours du temps, sans qu'il y ait de mouvement de quoi que ce soit - donc a priori sans que la limitation sur la vitesse des particules/signaux ne s'applique.

Oui. D'ailleurs, les équations d'Einstein conduisent naturellement à un univers dynamique selon la valeur de la constante d'Einstein. D'ailleurs, ça l'avait beaucoup ennuyé de se rendre compte que si la constante est nulle (le choix "naturel"), l'univers est en expansion, ce qui implique un début (il imaginait l'univers statique et infini). Donc à première vue, il avait fixé la valeur de cette constante pour obtenir un univers stationnaire. Quelques années plus tard, on a découvert l'expansion de l'univers et la théorie du big bang

Au passage, je rappelle que la relativité générale est une théorie locale, c'est à dire que toutes ses lois sont valables au voisinage d'un point. "Localement, rien ne peut aller plus vite que c"

Et dans la situation de deux galaxies très éloignées, elles sont localement immobiles, c'est juste qu'il y a de plus en plus d'espace entre les deux

[Gobbopathe]

Au passage, je rappelle que la relativité générale est une théorie locale

Je savais bien que c'était fumeux cette histoire

[Enyss]

Bon, je sais que c'est de l'humour, mais : Générale par opposition à restreinte et locale par opposition à globale

Et les lois sont les mêmes pour tout les points, juste que leur description ne fait intervenir que ce qui se passe au voisinage immédiat de chaque point. Bref, c'est des équations aux dérivées partielles

[Lazyjoe]

Coupons la poire en deux : disons que c'est une théorie régionale qu'on rebaptisera "Relativatine"

[Enyss]

[Orhin]

Tu bluffes Marconi !
Bon, en gros, tu créés ton axe Z en partant du principe qu'au départ tout est sur X et Y.

Ben non, en 2D t'as juste pas d'axe Z.

[Gobbopathe]

De manière générale désolé pour mes remarques pas très constructives aujourd'hui, je crois que la reprise est difficile...

[cosmicsoap]

Ben non, en 2D t'as juste pas d'axe Z.

Pas pour rien que je demandais un paint pour l'explication

[ducon]

l'univers est en expansion, ce qui implique un début

L’expansion n’implique pas nécessairement mathématiquement un début.

[Enyss]

Dans l'absolu, je suis d'accord, mais je parlas de ce qui apparait avec les équations d'Einstein. Et dans ce cas, les seules solutions mathématiques (pour un univers infini et plat qu'imaginait Einstein) sont : univers en expansion avec un début, univers statique et univers en effondrement avec une fin.

[Metalsphere]

Salut à tous

(on va pas parler de courbure dans la dimension temporelle pour éviter les nœuds au cerveau).

Alors je ne suis pas du tout matheux, mais ça m'intrigue cette histoire de courbure du temps. Ça doit d'ailleurs être la première fois que j'en entends parler.
Si on considère le temps comme un espace à une dimension - ce qui n'est pas obligatoire il me semble - quels sont les effets observables si celui-ci est courbe ?
Je sais que pour un espace tridimensionnel, ça donne des visions amusantes du genre de ce qui est présenté dans cette vidéo :

[ducon]

Si tu veux jouer dans un espace non euclidien, il y a hyperrogue.