Questionnement vitesse de l'univers

[Gentiane]

J'ai appris récemment que tout l'univers n'est pas observable, notamment parce-que certains objets son trop éloigné de nous et donc que leur lumière ne nous est pas parvenu. 

À cela 2 raisons, soit l'objet est trop récent, soit parce qu'il s'eloigne de nous du fait de l'expansion de l'univers. 

 

1 Peut ont imaginer que certains objets s'eloigne par rapport à nous à la vitesse de la lumière, et donc qu'il ne nous seront pas jamais visible ? 

 

2 Peux t'on imaginer aussi que si nous nous en eloignion également à la vitesse de la lumière, on obtiennent une vitesse totale de 2x lumière, voir plus ? Ce qui est théoriquement impossible mais il ne s'agit pas vraiment de vitesse

 

Ou bien je n'ai rien compris à tous cela

[Akiluc]

Pour le deuxième point, comme tu le dis, c'est théoriquement impossible, mais c'est surtout que la théorie est un peu erronée. 

Si je vulgarise ton deuxième point:

Je suis dans une voiture à Paris et je vais vers Lille à 130km/h, et je croise une voiture au même endroit qui va vers Marseille et qui roule à 130km/h aussi. Comme j'ai l'impression d'être immobile, est-ce possible de dire que finalement l'autre voiture s'éloigne à 260km/h de moi? 

Tout est affaire de référentiel, mais l'autre voiture ne roule pas à 260km/h, c'est la combinaison de 2 déplacement qui a fait que les voitures se sont déplacées de 260km en 1h. 

C'est un peu comme l'étude de référentiel qu'on a tous fait au lycée: Il y a un bus, dedans une personne assise, une debout qui marche dedans, moi qui suis en dehors et qui observe le bus, et la pomme qui tombe à côté de moi. Certains penseront que c'est le bus qui bouge, d'autres que c'est l'observateur extérieur qui bouge, et si la personne qui marche va vers l'arrière du bus et que le bus va à 5km/h, elle pourrait même avoir l'impression que personne ne bouge... 

 

Donc non, une galaxie à l'opposée de nous, ne s'éloigne pas à 2 fois sa réel vitesse. Car notre galaxie s'éloigne aussi. Il faut prendre comme point de repère le centre de l'Univers, on s'éloigne par rapport à lui, et dans le cas où on s'éloignerait à la vitesse de la lumière, et dans 2 directions opposées, chacune des galaxies iraient à la vitesse de la lumière. 

La différence de distance entre les 2 galaxies par rapport à la seconde précédente serait par contre de 600000 km. 

 

Mais l'expansion de l'Univers reste très difficile à estimer car on se doit d'estimer la vitesse à laquelle quelque chose de gigantesque et très lointain s'éloigne de nous, surtout que certaines parties sont pas accessibles à nos yeux/télescopes. 

 

Bon il faut pas juger sur la qualité de ma réponse, j'ai essayé de la faire la plus précise possible, mais j'ai pas encore de doctorat de physique. 

Tous mes points exposés ne sont pas forcément très scientifique (comme les voitures ), mais j'espère pouvoir t'apporter un premier élément de réponse. Qui sait, peut-être que quelqu'un me reprendra à cause d'une erreur ou pour améliorer l'explication d'un terme et te permettras d'avoir une réponse plus précise (et j’enrichirais ma culture également). 

[Sobiesky]

En fait, la galaxie n'a pas vraiment acquis une vitesse, elle reste quasi immobile dans l'espace mais c'est l'espace qui se dilate... ( Akiluc, il n'y a pas de centre de l'univers, à part la Gare de Perpignan d'aprés Salvador Dali😁)

[Akiluc]

Ouais c'est vrai qu'il n'y a pas de centre de l'Univers précisément défini. 
Mais selon la théorie du big-bang, il y a un endroit d'où tout à commencer, et à partir duquel l'Univers se dilate autour. Donc c'est plus ou moins le centre de l'expansion du l'Univers, sans être totalement le centre non plus. 
C'est tellement gigantesque que certains points semble simple à assimiler mais finalement nous dépasse à un point difficile de s'imaginer...

Même si on perçoit notre petitesse, difficile de penser constamment qu'on est un être humain sur 7 milliards, qu'on est sur 1 planète qui tourne autour d'une étoile, elle-même dans un bras de notre galaxie parmi des milliards, elle-même perdue au milieu d’innombrables galaxies qui sont finalement entourées de vide. Un peu bizarre comme conception des dimensions et surtout de la notion de vide où finalement sur Terre tout est occupé par quelque chose. 

 

Et désolé mais j'ai pas la ref de la Gare de Perpignan... Je dois être trop jeune... Mais par contre je connais Dali  

[Alain_G]

En fait ce n'est pas vraiment un déplacement, c'est une conséquence de l'expansion de l'univers.

A grande échelle, la quantité d'espace entre les galaxies augmente ce qui les amène à s'éloigner l'une de l'autre. Par ce fait, 2 galaxies très éloignées l'une de l'autre peuvent s'éloigner l'une de l'autre à une vitesse supérieur à celle de la lumière alors que chacune d'entre elle se déplace localement à une vitesse bien moindre que celle de la lumière.

Effectivement l'univers le plus lointain nous est caché et nous ne le verrons jamais car la lumière des galaxies les plus lointaines ne nous atteindra jamais, c'est l'horizon cosmologique. Il y a bien des galaxies au-delà de cet horizon mais nous ne les verrons jamais.

Les astrophysiciens estiment l'horizon cosmologique à 45 milliards d'années lumière. ça signifie que les galaxies les plus lointaines observables, qui sont observées à une distance de plus de 13 milliards d'années lumière, sont maintenant situées à 45 milliards d'années lumière du fait de l'expansion de l'univers.

[Guilaume]

Il y a 7 heures, Akiluc a dit :

Mais selon la théorie du big-bang, il y a un endroit d'où tout à commencer, et à partir duquel l'Univers se dilate autour.

Non, en fait, cet endroit est l'univers tout entier. Le centre est partout, il n'y a pas de bord (jusqu'à preuve du contraire). On a la perception erronée des images de vulgarisation représentant des ballons ou des cakes, dans lesquelles il y a un espace exterieur et un centre. Il faut en faire abstraction autant que possible. 

 

[spark]

L'univers etant un volume, on a beau tenté de l'envisager de toute sorte de forme, (tore, bouteille ou autre..) cela reste un volume et donc avec un centre

En fait, soit l'univers a une forme fini et sans bord et a forcement un centre, soit il est infini et n'as pas de centre

 

 

Modifié 23 juin 2020 par spark

[spark]

Il y a 8 heures, Akiluc a dit :

Mais selon la théorie du big-bang, il y a un endroit d'où tout à commencer, 

Le big-bang fait penser a la generation spontanée d'Aristote, apparut a partir de rien , une creation ex nihilo quoi

 

 

Modifié 23 juin 2020 par spark

[Sobiesky]

Moi j'ai ma propre théorie sur le BigBang:

Dans un autre univers, la taxe sur la matière, l’énergie, l'espace et le temps est passée de 20 à 33% pour les possesseurs d'univers secondaires.

Du coup, certains propriétaires ont eu l'idée de planquer leur matière, énergie, espace et temps dans des paradis fiscaux cosmologiques sauf que pour nous deux propriétaires ont eu la même idée en même temps et un avait un pactole de matière alors que l'autre d'antimatière ( emballé avec  des cordes)!  Je vous dis pas le bazar que ca a engendré!!!!

 

Sans compter la matiere et l'energie noires rendues indetectables pour les inspecteurs fiscaux cosmiques !

 

Bon, je m'assoie et j'attends un coup de téléphone de Stockholm à présent

Modifié 23 juin 2020 par Sobiesky

[Guilaume]

il y a 54 minutes, spark a dit :

L'univers etant un volume, on a beau tenté de l'envisager de toute sorte de forme, (tore, bouteille ou autre..) cela reste un volume et donc avec un centre

Je ne pense pas qu'il puisse être possible de se représenter l 'univers avec des considérations intuitives. 

il y a 57 minutes, spark a dit :

En fait, soit l'univers a une forme fini et sans bord et a forcement un centre, soit il est infini et n'as pas de centre

Ou autre chose. Par exemple, je me suis toujours demandé si, à l'instar d'un cube en 3d qui apparait comme un point, un carré, un segment, un rectangle, un triangle ou autre selon comment le plan (2d) le coupe, la lumière, qui est matière et onde n'agirait pas de manière similaire en "traversant" notre perception 3d du monde (selon comment elle "passe", elle est perçue comme matière et/ou onde). Peut-être que l'univers n'est qu'une partie de la perception qu'on peut en avoir, la perception en 3d d'un truc en plein de dimensions.

Et peut-être pas.

N'ayant que peu de culture scientifique, je dis peut-être de grosses absurdités cependant, mais ce sont des problématiques interessantes.

[ursus]

Il y a 2 heures, spark a dit :

L'univers étant un volume, on a beau tenté de l'envisager de toute sorte de forme, (tore, bouteille ou autre..) cela reste un volume et donc avec un centre

En fait, soit l'univers a une forme fini et sans bord et a forcement un centre, soit il est infini et n'as pas de centre

 

 

 

Dire que l'univers est un volume fini pose immédiatement la question de ce qu'il y a au delà de ce volume fini.

Et ce qu'il y a au delà de ce volume fini, n'est ce pas encore par définition l'univers puisque l'univers est l'ensemble de tout ce qui existe.?

Du coup, il y a lieu de considérer l'univers non fini.

 

Une remarque accessoire: si il est simple de définir d'une sphère homogène, cela devient plus compliqué lorsque la forme n'est pas homogène ou sa surface uniforme. Par exemple comment définir le centre d'un choux fleur? Équidistance aux bords du choux fleur? Centre de gravité? Centre des moments?

 

[Akiluc]

Oui, je suis d'accord avec toi sur ce fait que s'il n'a pas de forme plus ou moins parfaite, difficile de définir son centre, et effectivement il possède plusieurs centres en fonction duquel on considère. 

Mais si son expansion/dilatation est la même partout dans l'univers 71,9 ± 2,7 kilomètres par seconde par mégaparsec selon les derniers calculs scientifiques, alors cela voudrait dire qu'elle est homogène (dans la façon de se dilater). Donc finalement, une chose qui a eu un commencement sous forme de coeur et qui se dilate de façon homogène et à la même vitesse devrait garder une forme plus ou moins circulaire selon moi. 
Je comparerais ça (même si c'est différent) à une bombe nucléaire et son onde de choc. Elle part d'un centre qui était la bombe et se propage dans toutes les directions à la même vitesse et on a une forme circulaire lors de son expansion sur le sol s'il n'y a rien qui bloque sa propagation. J'exclue là par contre la 3ème dimension avec le champignon. 

Étant donné que l'Univers se dilate sans avoir rien d'autres empêchant son expansion,  et que selon les calculs scientifiques la vitesse est la même partout, alors pour moi il a une forme a peu près circulaire. Bien sûr en 3D, et je ne m'attends pas à ce que ça soit la sphère parfaite.

Mais, si finalement il ne se dilate pas à la même vitesse partout, effectivement, il pourrait ressembler à n'importe quoi. 

 

Après je ne suis pas calé là-dessus, mon intérêt astrophysique n'est pas forcément le plus porté sur ce domaine et je n'ai pas avoir la science infuse, donc je serais content d'avoir des remarques sur ce que j'en pense pour nuancer mes propos, les améliorer, avoir un avis différent ou encore les détruire. 

[Sobiesky]

Akiluc, pour parler d'une forme, il faut connaitre ses bords (un rond) ou sa surface (une sphère) or pour l'instant on ne sait pas si l'univers à l'équivalent "un bord" pour notre esprit

[Akiluc]

Oui d'accord avec toi, difficile de s'imaginer s'il a des bords alors que c'est la seule chose qui existe (si je peux dire ça comme ça...) et qu'il se dilate dans finalement un espace (sous forme de lieu, d'endroit, pas dans le sens l'espace galactique) qui n'existait pas dans la seconde précédente. 

Enfin difficile de réussir à mettre des mots sur ce que mon esprit comprend. 

C'est d'ailleurs également difficile de s'imaginer une chose (l'Univers) plein de vide, qui est infini et non-fini, qui se dilate et se développe par lui-même. J'en reviens encore à notre relation de petitesse où il est finalement impossible de réussir à tout concevoir parfaitement sur cette univers. 

[ursus]

il y a une heure, Akiluc a dit :

 

Je comparerais ça (même si c'est différent) à une bombe nucléaire et son onde de choc. Elle part d'un centre qui était la bombe et se propage dans toutes les directions à la même vitesse et on a une forme circulaire lors de son expansion sur le sol s'il n'y a rien qui bloque sa propagation. J'exclue là par contre la 3ème dimension avec le champignon. 

Étant donné que l'Univers se dilate sans avoir rien d'autres empêchant son expansion,  et que selon les calculs scientifiques la vitesse est la même partout, alors pour moi il a une forme a peu près circulaire. Bien sûr en 3D, et je ne m'attends pas à ce que ça soit la sphère parfaite.

Mais, si finalement il ne se dilate pas à la même vitesse partout, effectivement, il pourrait ressembler à n'importe quoi. 

 

Après je ne suis pas calé là-dessus, mon intérêt astrophysique n'est pas forcément le plus porté sur ce domaine et je n'ai pas avoir la science infuse, donc je serais content d'avoir des remarques sur ce que j'en pense pour nuancer mes propos, les améliorer, avoir un avis différent ou encore les détruire. 

 

Il t'est difficile d'imaginer ce que c'est parce que tu raisonnes avec l'hypothèse que le big bang est un point (physique x, y, z) de départ alors qu'il faut le prend comme un moment dans le temps ou l'univers était plus concentré et chaud, partout en tout point.

Que tu sois ici ou infiniment plus loin l'univers avait le même aspect.

Le deuxiéme point un peu compliqué à admettre est que qu'il y a des infinis plus grands que d'autres et que de maniére évident un univers infini est infini. Par exemple, l'ensemble des nombres premiers est infini mais plus petit que l'ensemble des nombres réels. Tout cela pour dire, qu'un univers infini peut se contracter tout en restant infini.

[Akiluc]

Oui, c'est vrai que je raisonne un peu comme ça. Je ne m'imagine pas que c'était forcément la taille d'une tête d'épingle, mais effectivement que c'était un objet dense, ça oui, chaud je me l'imaginais pas forcément. De toute façon la notion de chaleur est plus ou moins subjective et dépend du sujet étudié. On a tendance à dire que 100°C/373.2K pour un plat c'est chaud, sauf que si on parle d'une étoile c'est froid. Alors à la taille de l'Univers, difficile de se représenter la chaleur. 10000°C/100000°C ou bien 1 milliard de °C... 

Donc dans mon esprit, au début de notre Univers (car quid d'avant le big bang...), c'était effectivement un regroupement de toute la matière fortement concentrée (d'où la densité). Après l'esprit en lui-même avec ce qu'il voit dans le monde qu'il entoure assimile ça à une sphère plus ou moins parfaite, donc là est l'erreur/la source d'hypothèse erronée. Mais de taille?? 

 

Pour les infinis, oui je suis totalement d'accord avec toi là-dessus. Un infini ne pouvant être fini, il est impossible de dire quel est celui qui sera le plus grand et à quel moment. Là dessus, aucun problème  

[spark]

Il y a 2 heures, ursus a dit :

 

Dire que l'univers est un volume fini pose immédiatement la question de ce qu'il y a au delà de ce volume fini.

Et ce qu'il y a au delà de ce volume fini, n'est ce pas encore par définition l'univers puisque l'univers est l'ensemble de tout ce qui existe.?

Du coup, il y a lieu de considérer l'univers non fini.

En effet 

 

il y a 46 minutes, ursus a dit :

 

Il t'est difficile d'imaginer ce que c'est parce que tu raisonnes avec l'hypothèse que le big bang est un point (physique x, y, z) de départ alors qu'il faut le prend comme un moment dans le temps ou l'univers était plus concentré et chaud, partout en tout point.

 

Et comme en physique "rien ne se crée tout se transforme"  on peut donc s'interroger d'où vient cette formidable chaleur  

 

il y a 49 minutes, ursus a dit :

l'ensemble des nombres premiers est infini mais plus petit que l'ensemble des nombres réels. Tout cela pour dire, qu'un univers infini peut se contracter tout en restant infini.

 

Hum mathematiquement on pourrait dire cela, mais dans la realité on peut voir que seul quelque chose de finis peut se contracter ou se dilater 

 

 

 

[ursus]

il y a 52 minutes, spark a dit :

Et comme en physique "rien ne se crée tout se transforme"  on peut donc s'interroger d'où vient cette formidable chaleur  

 

Pas chaleur: penser Energie. Un grand principe scientifique dit que l'énergie se conserve et se transforme. L’équivalent de "rien ne se crée tout se transforme". L'énegie initiale est toujours là mais plus "diluée".

Enfin quand on parle de température haute, on parle de l'énergie thermique des objets qui se traduit par une vitesse des particules. Une haute température correspond à des objets qui se déplacent vite.

 

il y a 56 minutes, spark a dit :

Hum mathematiquement on pourrait dire cela, mais dans la realité on peut voir que seul quelque chose de finis peut se contracter ou se dilater 

 

euh non. Tu émets un postulat " on peut voir que seul quelque chose de fini peut se contracter ou se dilater." Tu introduits de fait un biais dans le raisonnement: dès le départ, tu postules que seul quelque chose de fini peut se contracter ou se dilater.

Si tu fais s'écouler un gaz dans une canalisation, son volume est fini mais tu peux le compresser ou le dilater. Ce qui va changer n'est pas le volume mais sa vitesse de déplacement ainsi que la concentration de particules (nombre d'objet par unité de volume.

['Bruno]

Vous parlez de quoi, là ? De l'univers d'après vos théories personnelles, ou de l'univers d'après ce que la science nous dit aujourd'hui ?

 

Parce que les choses sont simples : le modèle actuel décrit l'univers comme un espace-temps en expansion où l'expansion se produit partout et s'est toujours produite partout. Il n'y a donc pas de centre. Il me semble même que la notion de centre n'a pas de sens, qu'elle ne s'applique pas, puisque l'espace est soit infini, soit fini mais sans bord. (*)

 

Si vous n'êtes pas d'accord, c'est juste que vous n'avez pas compris.

 

-----

(*) Le centre de l'univers observable, lui, existe, puisque l'univers observable est une hypersphère qui coupe l'espace-temps. Il est parfaitement défini : le centre de l'univers observable, c'est moi. (Et là vous avez le droit ne pas être d'accord et affirmer − avec raison − que c'est vous.)

[spark]

Il y a 17 heures, ursus a dit :

 

Pas chaleur: penser Energie. Un grand principe scientifique dit que l'énergie se conserve et se transforme. L’équivalent de "rien ne se crée tout se transforme". L'énegie initiale est toujours là mais plus "diluée".

 

Ta tout a fait raison sur le rapport haute chaleur (plasma) et rapidité des particules

Ce que l'ont voit, c'est une concentration d'une formidable energie contenue dans le bigbang originel de la taille + ptite qu'un atome qui aurait degagé une chaleur de milliards de milliards de degré avec l'inflation

Si cette energie a été conservé d'ou est venue cette energie ? c'est la question de l'avant bigbang, et du paradoxe de l'origine

 

 

Citation

euh non. Tu émets un postulat " on peut voir que seul quelque chose de fini peut se contracter ou se dilater." Tu introduits de fait un biais dans le raisonnement: dès le départ, tu postules que seul quelque chose de fini peut se contracter ou se dilater.

 

 

Pour le moment on a jamais vu quelque chose d'infini se contracter, c'était le sens de ma reponse que je t'avais faite par rapport a un univers infini qui pourrait se contracter et rester infini

 

Modifié 24 juin 2020 par spark

[spark]

bruno :

C'est vrai que la notion de centre n'a pas de sens dans un univers infini, je suis d'accord avec toi 

Par contre si l'univers est tout ce qui existe et qu'il est finis et sans bord, il a donc une sorte de forme, et comme toute forme ya un ou plusieurs centres, comme l'exemple du choux-fleur de ursus

 

 

Modifié 24 juin 2020 par spark

['Bruno]

Il y a 10 heures, spark a dit :

si l'univers est tout ce qui existe et qu'il est finis et sans bord, il a donc une sorte de forme, et comme toute forme ya un ou plusieurs centres

Ah ?

 

Mettons que l'univers soit une hypersphère, comme dans le tout premier modèle d'Einstein - c'est une géométrie parfaitement compatible avec la théorie de la relativité (sur laquelle se base le modèle cosmologique standard). Eh bien une hypersphère n'a pas de centre (sauf si elle est plongée dans un espace de dimension supérieure, auquel cas elle a un centre dans cet espace mais en dehors d'elle même).

 

Quand on se balade dans une hypersphère, et qu'on avance en ligne droite, au bout d'un certain temps on est revenu à son point de départ. La distance parcourue est toujours la même. Mais il n'existe aucun endroit particulier qui pourrait servir de centre.

 

Pour s'imaginer le truc, on peut se placer sur un cercle. Il faut imaginer que tout l'univers, c'est un cercle. Au lieu d'avoir trois dimensions, il n'en a qu'une. Attention : il ne faut pas considérer l'intérieur et l'extérieur du cercle, car l'univers n'est pas plongé dans un espace de dimension supérieure. Ici, l'univers est en dimension 1, pas en dimension 2. Aucun point du cercle n'est particulier. Si je me balade sur le cercle (il n'y a que deux directions possibles), je finirai par revenir à mon point de départ après avoir parcouru sa circonférence. Et il n'y a pas de centre. (Si vous me parlez du centre du cercle, c'est que vous avez plongé l'univers dans un espace de dimension supérieure, donc ce n'était pas l'univers.)

[Albuquerque]

Une fois de plus Bruno éclaire ce que les vulgarisateurs en cosmologie obscurcissent à peu près systématiquement, notamment par des analogies géométriques en dimension inférieure à la réalité, ou par l'emploi d'un vocabulaire inadapté au public. Lorsqu'un vulgarisateur parle par exemple d'espace 3D "plat" au lieu de dire "euclidien", il n'aide pas précisément monsieur tout-le-monde à comprendre !

 

On observe des choses voisines avec le vocabulaire juridique. Je me rappelle une audience civile en cour d'appel où mon avocat faisait une demande un peu culottée, qui surprit son confrère-adversaire. Ce dernier réagit en disant au président lui-même pris de court :

- Mais (sur ce point) vous êtes incompétent !

Et ce magistrat solennel, au sommet de sa carrière, de lui répondre d'un air convaincu :

- Mais bien entendu ! 

 

 

 

 

Modifié 4 juillet 2020 par Albuquerque