Univers en expansion - loi de Hubble-Lemaitre

[André-Louis]

Bonjour, 

C'est probablement une question idiote mais je n'arrive pas à comprendre ce que signifie l'augmentation de la vitesse d'éloignement avec la distance : 

- le décalage vers le rouge cosmologique implique que les objets lointains s'éloignent de nous, du fait de l'expansion fondamentale DE l'espace (et pas juste d'un éloignement DANS l'espace) - plutot un argument de vitesse relative que d'accélération donc

- la découverte de Hubble est que plus on un objet est loin plus il s'éloigne vite

- le modèle standard semble indiquer que l'expansion de l'univers a subi une histoire mouvementée, pour aller très vite au début (pendant la période d'inflation très tot apres le big bang), puis etre en expansion plus raisonnable (donc vitesse d'expansion plus faible) puis en accélérant à nouveau après quelques milliards d'années.

- et pourtant on voit en observant loin (donc tot) des rythmes d'expansion systématiquement plus grande que pour les objets plus proches (loi de Hubble), à quoi est-ce lié  et n'est ce pas incohérent avec le fait qu'hormis au moment de l'inflation on peut imaginer que les vitesses d'expansion de l'espace ont plutot ete en general plus faibles qu'aujourd'hui ?  

Quand l'article wikipedia ecrit "Elle fut la première preuve de l'expansion de l'Univers, un phénomène générique prédit par la relativité générale, et du Big Bang, le modèle cosmologique qui en résulte le plus naturellement", pour moi la loi de hubble dit bien plus que le fait que l'univers est en expansion , il me semble qu'il suffirait que v = Cste non nulle (et pas V = Ho D) pour que l'univers est en expansion.

Merci pour votre temps !

[Bill24]

C'est juste géométrique.

Prend 3 points de l'espace, A,B,C, alignés pour simplifier.

Distance et temps sont en unité arbitraire.

Posons AB=1, BC=2 d'où AC=3 à l'instant t=0.

L'expansion de cet univers simplifié signifie que toutes les distances augmentent de 10% à chaque durée de 1 dans toutes les directions à partir de n'importe quel point de vue.

A l'instant t=1 on a :

AB=1,1 BC=2,2 donc AC=3,3

B s'est éloigné de A de 0,1 (1,1-1) et, dans le même temps, C s'est éloigné de A de 0,3 (3,3-3)

Ainsi

C, qui est 3 fois plus loin de A que ne l'est B, s'éloigne de A trois fois plus vite que B

Voilà !

Tu peux faire le même raisonnement à partir de B ou de C et tu retrouveras la même proportionnalité.

 

 

 

 

 

 

[André-Louis]

Fabulous merci bcp !

 

[Modération]

Bonjour @André-Louis,

Pour une raison de visibilité, nous déplaçons votre post dans la rubrique Astronomie & astrophysique.

Merci de votre compréhension
Bien à vous
La Modération

[Farsight]

C'est vrai que ce n'est pas évident à visualiser.

Bill t'as bien expliqué comment l'expansion fonctionnait, maintenant il faut visualiser que son ampleur (appelée taux d'expansion, dans l'exemple de Bill elle vaut 10%) dépend aussi du temps.
Prenons deux galaxies A et B situées proche de nous avec B étant plus loin de nous d'une unité de distance. Comme elles sont proche de nous c'est comme si on les voyait maintenant où le taux d'expansion est de 10%. La vitesse de B est donc 10% plus grande que la vitesse de A.
Prenons ensuite deux autres galaxies C et D qui sont cette fois très loin de nous (a des milliards d'années lumières de nous) avec D étant plus loin de nous d'une unité de distance. On voit ces deux galaxies dans un passé lointain où le taux d'expansion était plus faible, disons de 5%. La vitesse de D est donc seulement 5% plus élevée que celle de C.

J'espère que cet exemple t'aidera à visualiser. En gros, ce que l'accélération de l'expansion fait c'est que plus le temps avance plus l'écart de vitesse entre deux galaxies sera fort pour un écartement donné.

[Fred_76]

Le 13/09/2021 à 18:14, André-Louis a dit :

il suffirait que v = Cste non nulle (et pas V = Ho D) pour que l'univers est en expansion.

Tout est question de temps… 🥺