vitesse de la lumière erronée ?

[Murph]

 

Le gain de volume est un bon exemple de truc où il n'y a pas de vitesse mais un taux' date=' par exemple le volume augmente de 1 % par an : ce n'est pas une vitesse, ça ne peut pas être comparé à la vitesse de la lumière par exemple.[/quote']

 

Cher Bruno,

je ne comprends toujours pas :

le gain de volume en un temps donné me semble au contraire un exemple typique de "truc" où il y a de la vitesse calculable :

 

soit Vol un volume initial (=de l'espace, donc de la distance si cet espace est rapporté à un référentiel et une métrique),

 

soit 1 an = t (du temps),

 

vous êtes en train de le dire vous-même : (1%xVol)/t c'est une vitesse, car c'est de la distance gagnée (ou de l'espace gagné par dilatation, calculable rapporté à un référentiel et une métrique) divisée par du temps (et cela même si vous ne connaissez pas le volume initial Vol).

 

Ce que vous appelez le taux de dilatation (1%) n'est donc pas exclusif d'une vitesse de dilatation calculable à partir de ce taux pour autant qu'on se donne un référentiel et une métrique pour l'espace et le temps.

[luXcn]

Cher Bruno,

je ne comprends toujours pas :

...

Ce que vous appelez le taux de dilatation (1%) n'est donc pas exclusif d'une vitesse de dilatation calculable à partir de ce taux pour autant qu'on se donne un référentiel et une métrique pour l'espace et le temps.

 

Est-ce qu'il ne faut pas plutôt se représenter cette expansion comme une expansion du temps et de l'espace ce qui fait que les objets ne bougent pas entre eux puisque les unités grossisse en même temps. En tout cas à l'échelle de l'univers qui n'est pas la notre. A notre échelle, la gravité empêche cette dilatation.

C'est ce que j'ai cru comprendre après quelques lectures et visionnage de conférence sur le sujet (cf. conférence étienne klein très intéressantes).

 

ludovic

['Bruno]

Murph : pour comparer la vitesse d'expansion de l'univers avec la vitesse de la lumière (par exemple pour dire que « l'inflation cosmique se serait produite à une vitesse supraluminique »), il faudrait que la vitesse d'expansion de l'univers se mesure en mètres par seconde (ou en années-lumières par millions d'années par exemple). Or l'expansion de l'univers ne se mesure pas par une vitesse (une distance divisée par une durée) mais par un taux. Si tu penses que ça se mesure par une vitesse, peux-tu donner une valeur de cette vitesse ? (Je m'attends à ce que, en essayant de répondre à cette question, tu voies le problème.)

[Murph]

Murph : pour comparer la vitesse d'expansion de l'univers avec la vitesse de la lumière (par exemple pour dire que « l'inflation cosmique se serait produite à une vitesse supraluminique »)' date=' il faudrait que la vitesse d'expansion de l'univers se mesure en mètres par seconde (ou en années-lumières par millions d'années par exemple). Or l'expansion de l'univers ne se mesure pas par une vitesse (une distance divisée par une durée) mais par un taux. Si tu penses que ça se mesure par une vitesse, peux-tu donner une valeur de cette vitesse ? (Je m'attends à ce que, en essayant de répondre à cette question, tu voies le problème.)[/quote']

 

Cher Bruno,

si je me réfère à ça : https://fr.wikipedia.org/wiki/Constante_de_Hubble, il est établi expérimentalement depuis les travaux de Hubble que le taux d'expansion actuel de l'Univers a pour valeur approximative une vitesse de 70 km/s par Mégaparsec. Ce qui veut dire qu'une galaxie située à 1Mpc de nous s'éloigne de nous à la vitesse radiale de 70 km/s du fait non pas de son mouvement propre DANS l'espace-temps mais de l'expansion DE l'espace-temps lui-même.

Le taux d'expansion de l'Univers n'est certes pas une vitesse mais il s'exprime bien en fonction d'une vitesse (ici une vitesse d'éloignement par rapport à notre référentiel d'observation d'un point de l'espace-temps localisé au centre d'une galaxie).

 

Il est dit aussi que ce taux d'expansion (calculable donc comme fonction d'une vitesse d'éloignement) est susceptible de variation selon le temps, ce qui nous amène à une accélération ou une décélération possibles de l'expansion de l'Univers. Il semblerait que les prix Nobel 2011 aient montré expérimentalement qu'il n'y a pas actuellement décélération mais accélération de l'expansion.

 

Pour ce qui est de la vitesse d'inflation (vitesse d'expansion de l'espace-temps à une époque précédant l'apparition des photons, à supposer qu'une telle époque ait bien existé- ce qui ne va nullement de soi), je n'ai évidemment pas de mesure à donner qui soit expérimentalement corroborable puisque pour qu'il y ait corroboration, il faut qu'il y ait une observation possible de photons.

 

En tout cas, merci pour la discussion (qui oblige à préciser un certain nombre de points aussi bien pour soi-même que pour les autres).

Modifié 28 juillet 2015 par Murph

[Dom de Savoie]

Bonjour,

 

Cher Bruno,

si je me réfère à ça : https://fr.wikipedia.org/wiki/Constante_de_Hubble, il est établi expérimentalement depuis les travaux de Hubble que le taux d'expansion actuel de l'Univers a pour valeur approximative une vitesse de 70 km/s par Mégaparsec. Ce qui veut dire qu'une galaxie située à 1Mpc de nous s'éloigne de nous à la vitesse radiale de 70 km/s du fait non pas de son mouvement propre DANS l'espace-temps mais de l'expansion DE l'espace-temps lui-même.

Le taux d'expansion de l'Univers n'est certes pas une vitesse mais il s'exprime bien en fonction d'une vitesse (ici une vitesse d'éloignement par rapport à notre référentiel d'observation d'un point de l'espace-temps localisé au centre d'une galaxie).

 

Il est dit aussi que ce taux d'expansion (calculable donc comme fonction d'une vitesse d'éloignement) est susceptible de variation selon le temps, ce qui nous amène à une accélération ou une décélération possibles de l'expansion de l'Univers. Il semblerait que les prix Nobel 2011 aient montré expérimentalement qu'il n'y a pas actuellement décélération mais accélération de l'expansion.

 

Pour ce qui est de la vitesse d'inflation (vitesse d'expansion de l'espace-temps à une époque précédant l'apparition des photons, à supposer qu'une telle époque ait bien existé- ce qui ne va nullement de soi), je n'ai évidemment pas de mesure à donner qui soit expérimentalement corroborable puisque pour qu'il y ait corroboration, il faut qu'il y ait une observation possible de photons.

 

En tout cas, merci pour la discussion (qui oblige à préciser un certain nombre de points aussi bien pour soi-même que pour les autres).

 

Je pense que la confusion vient du fait qu'il y a deux notions qui se mélangent : la vitesse de récession des galaxies et le taux d'expansion de l'univers. La constante de Hubble qui est une vitesse PAR mégaparsec traduit bien cela. Le taux d'expansion de l'univers est ce qui induit la vitesse de récession.

 

Dominique

[Smith]

Même si vous semblez parler de la même chose, et que c'est une question de choix de vocabulaire, je pense que Bruno a raison de parler de taux d'expansion et non de vitesse.

On évoque la vitesse plutôt pour parler de vitesse propre d'objet par rapport à d'autres objets dans l'univers local.

Par exemple : M31 a une vitesse propre de 120 km/s par rapport à la voie lactée.

 

Les effets de l'expansion se font sentir sur des distances cosmologiques (en centaines de million d'AL), et il est alors dangereux, pour la compréhension, d'évoquer une vitesse à la place d'un taux d'éloignement, car alors on prends le risque de confondre avec la vitesse propre de l'objet lointain. Les cosmologistes ont d'ailleurs des difficultés pour leurs recherches à distinguer l'une de l'autre : Le redshift se décompose en redshift cosmologiste mais aussi en redshift dû à la vitesse propre des galaxies dans les amas. C'est cette décomposition qui a d'ailleurs permis de lever le voile sur le grand attracteur (http://autourduciel.blog.lemonde.fr/2014/09/04/a-la-decouverte-de-laniakea-notre-superamas-galactique/)

Modifié 28 juillet 2015 par Smith

[Murph]

Merci Bruno et merci aussi Dom de Savoie et Smith pour toutes ces intéressantes et complémentaires contributions. Elles précisent bien les difficultés conceptuelles ici, me semble-t-il.

['Bruno]

Smith : je crois que tu parles de la confusion entre la vitesse propre et la vitesse de récession. Ce n'est pas ça la confusion dont il était question aujourd'hui, c'était confondre une vitesse avec un taux. Le risque, c'est de croire que l'expansion de l'univers est le déplacement de quelque chose, comme le suggère le déplacement de la surface du ballon (dans l'analogie trompeuse) : quand le ballon gonfle, il gonfle à une certaine vitesse (la vitesse de la surface du ballon), alors que lorsque l'univers se dilate, il ne se dilate pas à une certaine vitesse (il n'existe pas de surface de l'univers qui se déplacerait dans autre chose...)

[pachanga]

Smith : je crois que tu parles de la confusion entre la vitesse propre et la vitesse de récession. Ce n'est pas ça la confusion dont il était question aujourd'hui' date=' c'était confondre une vitesse avec un taux. Le risque, c'est de croire que l'expansion de l'univers est le déplacement de quelque chose, comme le suggère le déplacement de la surface du ballon (dans l'analogie trompeuse) : quand le ballon gonfle, il gonfle à une certaine vitesse (la vitesse de la surface du ballon), alors que lorsque l'univers se dilate, il ne se dilate pas à une certaine vitesse (il n'existe pas de surface de l'univers qui se déplacerait dans autre chose...)[/quote']

 

dois-je comprendre que l'expansion de l'univers n'est qu'une dilatation de l'espace temps ?

[Albuquerque]

de l'espace.

[camus1440]

Oui Pachanga : de l'espace-temps.

Et donc pour revenir à ta question initiale : Non, l'expansion ne va pas plus vite que la lumière, puisque - comme l'on vient de le voir - l'expansion n'a pas de vitesse (mais un taux). Il faut se rappeler que c'est chaque "point" de l'espace qui est en expansion. C'est pour cela que plus on se situe loin d'un objet (d'une galaxie, pour un bon exemple), plus on s'en éloigne rapidement. Car il y a une quantité phénoménale d'espace entre nous, contrairement à la quantité d'espace qu'il y a entre nous et Proxima centauri, par exemple. Je pense qu'il vaut donc mieux imaginer l'expansion comme une myriade despace-temps plutôt que comme une seule et même entité, pour comprendre la différence.

 

La relativité est sauve !!

Modifié 11 août 2015 par camus1440

[pachanga]

Oui Pachanga : de l'espace-temps.

Et donc pour revenir à ta question initiale : Non, l'expansion ne va pas plus vite que la lumière, puisque - comme l'on vient de le voir - l'expansion n'a pas de vitesse (mais un taux). Il faut se rappeler que c'est chaque "point" de l'espace qui est en expansion. C'est pour cela que plus on se situe loin d'un objet (d'une galaxie, pour un bon exemple), plus on s'en éloigne rapidement. Car il y a une quantité phénoménale d'espace entre nous, contrairement à la quantité d'espace qu'il y a entre nous et Proxima centauri, par exemple. Je pense qu'il vaut donc mieux imaginer l'expansion comme une myriade despace-temps plutôt que comme une seule et même entité, pour comprendre la différence.

 

La relativité est sauve !!

 

Désormais c'est de plus en plus clair