Le topic des sciences de l'univers version 2 puissance 2021

[ZenZ]

Je donnerai absolument tout ce que j'ai pour pouvoir faire une EVA.

Ça doit tellement trouer le cul !

[Yog-Sothoth]

La fistinière aussi.

[Maalak]

Système solaire crédible ?



Oui, tout est toujours possible, même l'apparition spontanée d'un cerveau.

[Logan]

Oui, tout est toujours possible, même l'apparition spontanée d'un cerveau.

Pas sur ce forum en tout cas

[pseudoridicule]

Je donnerai absolument tout ce que j'ai pour pouvoir faire une EVA.

Ça doit tellement trouer le cul !

Ca doit surtout puer du derche dans cette combinaison.

[Maalak]

Pas sur ce forum en tout cas

Certes, mais la question avait quand même un fond de sérieux, pour vérifier le modèle de création de systèmes d'E:D.


Sinon, pour le les curieux, alors que je papillonnais sur le net, je suis tombé sur ce site amateur qui intéressera les férus d'archéologie (bon, vite fait car il n'y a pas (encore ?) grand-chose de publié, mais l'initiative est à signaler ) car on y trouve de vraies pépites dedans qui nous font bien sourire aujourd'hui.

[Ckao]

Merci, j'aime beaucoup lire ce genre de vieilles revues. Les anciennes couvertures sont magnifiques!

[Logan]

Excellent, merci pour le lien !

[Elma]

Petite réflexion du soir.
Si j'ai bien compris tout tourne toujours autour de quelques chose. Aucun corps n'est réellement statique ? Sauf les trous noirs ? Les galaxies sont en mouvement et doivent avoir aussi des effets entre elles ?

Et se pourrait il qu'il y ai un centre de l'univers ? Un point statique du commencement, le big bang à bien eu un point de départ ? Pourrais t'on le localiser en fonction des distances des differentes galaxies ou c'est impossible ? Et si il existe, est qu'il nous apprennerait quelque chose ou rien ?

Voilà c'etais mes 2 minutes réfléxions sans réponses.

[Herman Speed]

Merci pour ces questions, j'ai appris quelque chose.

https://trounoir.pagesperso-orange.f...trou_noir.html

Il y a plusieurs théories sur les trous noirs.

3.1. Trou noir statique, dit de Schwarzschild
3.2. Trou noir chargé, dit de Reisser-Nordström
3.3. Trou noir en rotation, dit de Kerr

C'est le modèle le plus réaliste, et, malheureusement, le plus compliqué. L'étoile qui lui aurait donné naissance était en rotation, ce qui est le cas de pratiquement tous les objets stellaires.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Trou_noir_de_Kerr

J'ai quasiment rien compris sauf les explications des horizons et de la mécanique de fuite possible dans l'ergosphère.

[Elma]

Merci pour ces questions, j'ai appris quelque chose.

https://trounoir.pagesperso-orange.f...trou_noir.html

Il y a plusieurs théories sur les trous noirs.

3.1. Trou noir statique, dit de Schwarzschild
3.2. Trou noir chargé, dit de Reisser-Nordström
3.3. Trou noir en rotation, dit de Kerr

C'est le modèle le plus réaliste, et, malheureusement, le plus compliqué. L'étoile qui lui aurait donné naissance était en rotation, ce qui est le cas de pratiquement tous les objets stellaires.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Trou_noir_de_Kerr

J'ai quasiment rien compris sauf les explications des horizons et de la mécanique de fuite possible dans l'ergosphère.

Merci Herman intéressant !
J'ai surement tord mais dans mes questions je pensais que tout était en orbite de quelque chose. Peut on imaginer qu'il y ai un point centrale à tout ces orbites ? Comme un siphon, ou un maelstrom ? Pas forcement le centre de l'univers (si il existe déjà) mais ça paraitrais plus logique. Ou alors c'est simplement le chaos, comme des boules de billards qui s'attirent et qui auraient été projeté au début par une queue (qui part après puisqu'on l'utilise que pour frapper et tout mettre en mouvement) et ne réagiraient plus pas la suite qu'a leurs propres forces sans se soucier du "début".

[ZenZ]

Pas de centre de l'univers, ou plutôt tout est le centre de l'univers.

Le big bang a eu lieu partout en même temps.

Pas très sexy comme réponse mais c'est ce qui s'est passé visiblement.

Pense à un ballon de baudruche qu'on gonfle, dont la surface 2D est notre univers 3D en expansion, ben où est le centre de la surface du ballon ? Nulle part et partout à la fois.

On dit bien que tout l'espace et tout la matière étaient contenus dans un volume tout petit, c'est que tout l'espace et toute la matière formaient le centre de l'univers.

[Shosuro Phil]

Pas de centre de l'univers, ou plutôt tout est le centre de l'univers.

Pense à un ballon de baudruche qu'on gonfle, dont la surface 2D est notre univers 3D en expansion, ben où est le centre de la surface du ballon ? Nulle part et partout à la fois.

Les images géométriques simples ont quasiment toujours une faiblesse: là, on a envie de répondre "ben, y'a bien un centre au centre du ballon" (et oui, j'ai bien vu que tu parlais de centre de la surface, c'est juste que c'est l'image naturelle).

Une façon plus honnête (mais pas forcément plus facile à comprendre) serait de dire que pour chaque point de l'univers, tout ce qu'on observe (et tout ce qu'on pourrait observer; ce n'est pas une limitation de la technologie, au moins pour autant qu'on sache à l'heure actuelle) est compatible avec l'hypothèse que ce point est le centre de l'univers, et le point de départ du Big Bang. Résultat, comme il n'y a pas de point naturellement privilégié pour servir de "centre", autant dire qu'il n'y en a pas.

Variante, image simple: au lieu d'un ballon, prends une droite géométrique. Où est le centre? Clairement, il n'y en a pas, tous les points de la droite sont parfaitement équivalents.

Maintenant, j'ajoute une composante "univers en expansion": il y a une notion de "temps", et la distance entre deux points augmente avec le temps; plus précisément, elle augmente de la même manière partout: si entre deux instants t et t' la distance entre deux points A et B est multipliée par un facteur c, c'est le cas pour tous les points: entre t et t' toutes les distances (entre tous les points) sont multipliées par la même constante c.

Résultat, si cette augmentation est suffisamment régulière on a envie de remonter en arrière, et de dire qu'à un certain instant t0, toutes les distances deviennent nulles, et donc c'est comme si tout l'univers était en un seul point. Oui, mais "lequel"? Encore une fois, rien ne permet de désigner un point plutôt qu'un autre comme "centre".

(La même image peut bien sûr être prise avec le ballon, mais la droite a l'avantage de ne pas être bornée, ce qui, si je ne m'abuse, est l'hypothèse dominante sur l'univers - même si la partie qu'on appelle "univers observable", elle, est forcément bornée)

[Enyss]

(La même image peut bien sûr être prise avec le ballon, mais la droite a l'avantage de ne pas être bornée, ce qui, si je ne m'abuse, est l'hypothèse dominante sur l'univers - même si la partie qu'on appelle "univers observable", elle, est forcément bornée)

En fait, on en sait rien. On a juste une borne minimale sur la taille de l'univers.

Rappelons toutefois que même si l'univers était fini, il n'aurait pas de bords.

[Shosuro Phil]

Rappelons toutefois que même si l'univers était fini, il n'aurait pas de bords.

Oui comme l'image de la sphère. On est d'accord.

[Zepolak]

Si j'ai bien compris tout tourne toujours autour de quelques chose.

En fait, pas vraiment, et du coup, toute les autres questions tombent un peu à plat.

Tout ce qui a une masse attire tout le reste (les trous noirs n'échappent pas à la régle, pourquoi y échapperaient-ils d'ailleurs ?). Ceci est une abstraction de la gravitation qui est simple mais suffisante dans la plupart des cas.

Comme chaque élement du reste de l'univers a déjà une certaine vitesse, bah ça fait des trajectoires qui sont soit des ellipses ("tourne toujours"), soit des trucs plus rigolo comme des paraboles ou hyperboles - on en a même observé un cas récemment avec Oumuamua, temporairement dans le système solaire.

[Focke_oeuf]

Je trouve que c'est plus simple pour un profane de voir ça comme des corps en mouvement rectiligne dans un espace déformé. Le terme rotation est un peu trompeur je trouve car ils n'ont pas de trajectoire circulaire. L'image du drap tendu avec des boules posées dessus illustre plutôt bien.
Mais la question du centre est intéressante je trouve parce que si on considère l'image de la surface de la sphère, ça veut dire que si on trace une ligne droite (théoriquement, pas dans la réalité), on peut repasser par le même point, et j'aime bien l'idée.

Un livre sympa en exercice de pensée hyperbolique est "le monde inverti". Et non ça n'est pas un livre sur la sexualité.

[Zepolak]

Je suis pas si sûr que ce soit si simple que ça pour un profane. Déclarer que la Terre va a une trajectoire rectiligne dans l'espace-temps, c'est pas tout à fait intuitif. Enfin pas pour moi. Mais enfin peut-être, après tout, pourquoi pas

[Focke_oeuf]

Je suis pas si sûr que ce soit si simple que ça pour un profane. Déclarer que la Terre va a une trajectoire rectiligne dans l'espace-temps, c'est pas tout à fait intuitif. Enfin pas pour moi. Mais enfin peut-être, après tout, pourquoi pas

Ben quand on me dit rotation, je pense de suite à un cercle, un rayon... et un centre. D'ailleurs je me demande si le fait qu'on commence à expliquer la mécanique céleste par les équations de Newton ne rend pas plus compliqué l'apprentissage de la relativité plus tard.
Quand on t'explique pendant des années que les corps massifs exercent une force d'attraction sur les autres corps, ça demande un effort non négligeable pour comprendre qu'en fait il n'y a pas de "force" qui s'applique mais une déformation de l'espace temps dont la résultante sur les trajectoire des corps est assimilable à l'application d'une force.

[Nilsou]

En même temps, l'apprentissage de la relativité ... ça touche une part infime de personne. Dans la majorité des cas le modèle gravité = force suffit très amplement.

[Arthropode]

Après on peut quand même définir un « centre » de l'univers : le centre de masse. Enfin je suppose dans le cas d'un univers fini.
Et dans ce cas, on peut vérifier si l'univers tourne en regardant le moment cinétique en ce point.

[Enyss]

Après on peut quand même définir un « centre » de l'univers : le centre de masse. Enfin je suppose dans le cas d'un univers fini.
Et dans ce cas, on peut vérifier si l'univers tourne en regardant le moment cinétique en ce point.

Si l'univers est statique, oui, mais sinon c'est compliqué. A l'échelle de l'univers, la notion de distance est un peu plus compliquée (vitesse de la lumière finie + expansion = plusieurs notions de distance possible).

[Cwningen]

Je trouve que c'est plus simple pour un profane de voir ça comme des corps en mouvement rectiligne dans un espace déformé.

Espace-temps, pas espace (comme Zepolak l'a déjà discrètement corrigé). Au début, j'avais compris ça aussi. Mais ça posait un problème : pourquoi une planète et un rayon de lumière qui iraient dans la même direction à un instant, ne suivent pas la même trajectoire ? Même direction et origine, donc même "droite" dans l'espace déformé, non ? Pourtant c'est la vitesse qui compte, parce qu'il faut considérer la déformation de l'espace-temps, et pas seulement de l'espace. C'est ce qu'on voit mal avec beaucoup d'illustrations.

[Enyss]

Un exemple pour mieux comprendre la différence entre une trajectoire dans l'espace et une trajectoire dans l'espace temps.

On considère un univers avec deux dimensions d'espace et une de temps, et on regarde un point qui orbite autour d'un centre en faisant un cercle. A priori, ça ressemble pas franchement à une ligne droite dans l'espace. L'espace est peut être tordu, mais pas au point de transformer les lignes droites en cercles !

Par contre, dans l'espace temps, si on projette la dimension temps dans une troisième dimension d'espace ( (x,y,t) => (x,y,z) ) histoire de se le représenter visuellement, ça ressemble à une hélice extrêmement étirée : c'est pratiquement une ligne droite, qui est juste légèrement tordue

[Focke_oeuf]

En même temps, l'apprentissage de la relativité ... ça touche une part infime de personne. Dans la majorité des cas le modèle gravité = force suffit très amplement.

L'approximation fonctionne sauf qu'elle est fausse.
Jusqu'à une nouvelle théorie qui décrirait une force gravitationnelle, il n'y a pas de force qui s'applique, comme il pourrait y en avoir en mécanique ou électromagnétique. C'est comme si, mais on ne sait pas la décrire.
Je dis simplement que c'est peut être dommage d'enseigner une construction pour plus tard devoir la déconstruire pour passer à l'étape d'après.

Oui c'est bien espace temps, j'ai contracté bêtement en espace, mais d'ailleurs ça peut être un moyen de commencer l'enseignement de la gravité en simplifiant avec seulement la notion de déformation de l'espace dans un premier temps, puis on ajoute la dimension temps par la suite.
Attention je ne dis pas que la théorie de Newton c'est caca et qu'il ne faut pas l'utiliser, mais je ne suis pas sûr que c'est en continuant à en faire la porte d'entrée de la mécanique céleste que la relativité sera mieux comprise par le plus grand nombre.

Après comme le dit Nilsou, peut être que l'écrasante majorité s'en fout de comprendre la gravitation par la relativité...

[Orhin]

L'approximation fonctionne sauf qu'elle est fausse.
Jusqu'à une nouvelle théorie qui décrirait une force gravitationnelle, il n'y a pas de force qui s'applique, comme il pourrait y en avoir en mécanique ou électromagnétique. C'est comme si, mais on ne sait pas la décrire.
Je dis simplement que c'est peut être dommage d'enseigner une construction pour plus tard devoir la déconstruire pour passer à l'étape d'après.

Sauf que c'est une approximation qui fonctionne extrêmement bien dans de nombreux cadres.

D'ailleurs à ce moment là, les forces mécaniques n'existent pas non plus en tant que telles, ce sont juste des approximations des forces électromagnétiques à plus large échelle.

[Souly]

Toute la physique est une approximation. Et donc tout est faux lorsqu'on sort du cadre où la théorie est valide (c'est tautologique).

[Enyss]

D'autant qu'on peut réellement apprendre la théorie de la gravitation newtonienne assez tôt (genre lycée), alors que pour réellement apprendre la relativité générale, il faut un niveau master.

Essaye de calculer la trajectoire en chute libre d'un objet autour d'un corps massif en rotation avec la relativité générale, tu va rigoler

[Cwningen]

Oui c'est bien espace temps, j'ai contracté bêtement en espace, mais d'ailleurs ça peut être un moyen de commencer l'enseignement de la gravité en simplifiant avec seulement la notion de déformation de l'espace dans un premier temps, puis on ajoute la dimension temps par la suite.

Justement, c'est cette simplification de l'espace-temps en espace, qui m'a, personnellement, beaucoup gêné dans la compréhension de la gravité. Si tu prends un cas tout simple avec un seul objet massif qui déforme l'espace (et seulement l'espace) et que tu lances deux objets dans la même direction mais à des vitesses différentes, ils devraient tous les deux suivre la même "ligne droite" (ou géodésique) puisque tous les deux ne sont soumis à aucune autre force que la gravitation. Mais si on parle d'espace-temps et qu'on explique ce qu'est un déplacement dans l'espace-temps, on comprends que l'objet lent se déplace un peu plus dans la direction du temps, et que l'objet rapide se déplace un peu plus dans les dimensions d'espace. Les directions initiales sont donc différentes et les trajectoires aussi.

[Shosuro Phil]

L'approximation fonctionne sauf qu'elle est fausse.
Jusqu'à une nouvelle théorie qui décrirait une force gravitationnelle, il n'y a pas de force qui s'applique, comme il pourrait y en avoir en mécanique ou électromagnétique. C'est comme si, mais on ne sait pas la décrire.
Je dis simplement que c'est peut être dommage d'enseigner une construction pour plus tard devoir la déconstruire pour passer à l'étape d'après.

Je n'ai pas étudié beaucoup de physique post-bac (les 2 années de prépa il y a 30 ans, plus un ou deux cours pendant que j'étais en Licence), mais ce que du décries (enseigner une construction pour plus tard la déconstruire), c'est ce qu'on fait tout le temps. Et il y a de bonnes raisons à cela: d'une part, ça correspond à des approximations successives, et qui "marchent" très bien pour "expliquer le monde" dans leurs domaines d'applicabilité respectifs; d'autre part, chaque fois que tu "montes" dans la complexité, tu perds significativement en intelligibilité intuitive. Enfin, cette succession de constructions, chacune correspondant à un moment où la précédente cesse de fonctionner, c'est une excellente introduction à ce qu'on appelle la méthode scientifique - en l'occurrence, c'est là que tu fais vraiment de la physique.

Pour la gravitation:
Version 1: "la gravité, c'est une force qui est partout pareille, et qui t'accélère vers le bas; c'est ce qui fait qu'on tombe quand on n'est pas soutenu" (ce qui est un truc que la plupart des étudiants ont déjà expérimenté, pour eux-mêmes ou pour d'autres objets). Et là, tu peux faire plein de calculs et de prédictions.

Version 2: "la gravité de la version 1, quand on regarde à l'échelle un peu grande, elle ne marche pas: en vrai, on dirait que la gravité, c'est une force exercée à distance par les particules les unes sur les autres, proportionnelle à leurs masses et inversement proportionnelle au carré de leur distance. Tiens, on va faire le calcul: si on considère deux boules homogènes constituées de particules infinitésimales, la force globale exercée sur chaque sphère est exactement la même que si la masse de chacune était concentrée exactement en son centre, ça va nous simplifier les calculs, maintenant on peut calculer le mouvement des planètes" (deuxième version tout de même un peu plus compliquée à avaler, parce que les échelles ne sont pas celles auxquelles on est habitué, et c'est un peu plus compliqué de se dire qu'une boule de gaz hyper loin est capable, à distance, de courber la trajectoire d'un truc aussi énorme que tout notre monde)

Version 3: "en fait la gravité comme force, là, ça marche pas trop mal mais pas si bien que ça, et quand on fait le calcul les satellites GPS donnent des trucs tout pourris... on dirait qu'en fait, c'est pas une force, c'est juste que les corps massifs courbent l'espace autour d'eux, et à part ça ils vont en ligne 'droite'" (complètement contraire à l'intuition et à l'expérience: en particulier quand je lance une balle à mon chien, je le vois bien qu'elle va pas en ligne droite, et c'est quoi cette connerie que ma balle elle courbe l'espace?)

Version 4: heu... vous en saurez plus lors de mon discours pour le Nobel de Physique, on va dire

Et c'est pas limité à la gravitation: tu as la même chose en mécanique des fluides, en thermodynamique...