À quoi ressemble l'Univers ? A ça :

[Coelix971]

Merci Bruno pour cette première page d'explications sur l'une des nombreuses (toutes, en fait) notions de cosmologie élémentaire qui me font défaut. Je ne sais pas si c'est rigoureusement exact (le principal, à mon niveau, ce sont les idées générales), mais en tout cas c'est clair, net, précis, illustré (un dessin, même en 2 dimensions pour en resprésenter 4, c'est bien sympa), vraiment excellent. Ça me rappelle quelque discussion passionnée un soir d'été autour d'une table et d'une veilleuse, il y a quelques années de ça.

 

Pour le reste des discussions qui m'ont dans le pire des cas embrouillé et dans le meilleur des cas donné la migraine, je regrette que ce topic salutaire ait vu son ton pédagogique d'origine massacré.

 

100% d'acord avec toi MatP

Et concernant les maths j'avoue que je me dis aussi que je n'aurais pas dû les lâcher si vite.

[chucky]

et moi donc !

 

d'où cette question basique de chez basique : donc tout ce vide, ce néant dans lequel baignent les galaxies & co est issue aussi du big bang ! c'est ça ? et c'est donc pour ça qu'on dit que l'univers est né partout !

 

PS : merci bruno j'ai compris pas mal de chose maintenant !

[chucky]

ne répondez pas tous en même temps surtout !!! :cry:

['Bruno]

donc tout ce vide, ce néant dans lequel baignent les galaxies & co est issue aussi du big bang ! c'est ça ?

Je ne comprends pas cette phrase. Si j'ai bien compris, le big bang est une théorie, pas un évènement (genre explosion primordiale). Donc "être issu du big bang" est une formulation bizarre... Toute la matière de l'Univers est apparue à un certain moment, mais au tout début de l'Univers, il n'y avait pas de matière.

 

et c'est donc pour ça qu'on dit que l'univers est né partout !

Non, on dit qu'il est né partout parce que l'expansion de l'espace ne provient pas d'un certain point particulier. C'est tout l'espace qui est en expansion. Dans ma figure 2, on voit que le point appelé BB (qui est un point d'espace-temps), qui pourrait jouer le rôle du "point du big bang", correspond à toutes les coordonnées spatiales possibles.

[chucky]

ce que je voulais dire : comment se fait il qu'un univers empli de "soupe plasmique" ou encore de "corps noir", se soit désagrégé de la sorte ?

que ce condensé d'éléments a fait place à ce vide étourdissant !

 

d'autre part, si j'ai compris, on ne peut savoir ce qu'il y a eu avant l'ère de plank, à part les théories de nucléosynthèse primordiale. donc peut on vraiment quantifié l'age de l'univers ?

 

merci pour vos luimières !

[Invité akira]

les theories de nucleosynthese primordiale s occupent de l univers bien apres l ere de Planck dans des conditions ou la physique est tout a fait verifiee ...

['Bruno]

ce que je voulais dire : comment se fait il qu'un univers empli de "soupe plasmique" ou encore de "corps noir", se soit désagrégé de la sorte ?

que ce condensé d'éléments a fait place à ce vide étourdissant !

Je comprends encore moins... Tu demandes d'où vient l'expansion ?

 

d'autre part, si j'ai compris, on ne peut savoir ce qu'il y a eu avant l'ère de plank, à part les théories de nucléosynthèse primordiale. donc peut on vraiment quantifié l'age de l'univers ?

Tu sais, l'ère de Planck dure seulement 10^-43 seconde, donc ça veut dire qu'on risque d'avoir une imprécision de 10^-43 seconde sur l'âge de l'Univers... Ça ne compte pas ! Quand on dit que l'Univers est âgé de 13,7 milliards d'années, on le compte par rapport à t=0 ou t=10^43 seconde, c'est du pareil au même.

[chucky]

naaan ! je que je me demandais c'est si le vide était aussi issu du BB de même que la matière.....s'tou !

 

concernant l'ère de plank, pourquoi peut t'on affirmer que celà s'est passé 10^-43 seconde du BB. puisque apparement on ignore ce qu'il y a eu avant ? comment sait on que tout a commencé à 10^-43 seconde de ce qui est l'état de notre connaisse la plus poussée (l'ère de plank)

[Jeff Hawke]

comment sait on que tout a commencé à 10^-43 seconde de ce qui est l'état de notre connaisse la plus poussée (l'ère de plank)

 

On ne le sait pas ! Ce que l'on sait, c'est que notre univers observable aujourd'hui, lorsqu'il était âgé de 10^-43 sec était si petit et si chaud, que "avant" (soit encore plus petit et plus chaud...si cela a un sens), nous n'avons plus de théorie physique qui fonctionne pour le décrire. Donc avant 10^-43 sec, c'est l'inconnu, l'étrangeté la plus totale. Ca n'existe peut-être même pas.

[chucky]

thanks jeff !

 

d'où vient ce chiffre alors ?

[Jeff Hawke]

Il s'agit du temps de Planck, qui se déduit d'autres constantes. En gros ça correspond au temps que met la lumière pour parcourir la distance de Planck, la plus petite distance qui ait un sens physique (longueur qui doit se déduire de constantes comme la constante de Planck, la constante de gravitation...Je ne sais plus trop...J'ai du mal à me souvenir, c'était il y a 13,5 Mds d'années )

[MatP]

Désolé pour le retard, et merci pour vos réponses ! (Même partielles... )

 

Ah la vache MatP faut que tu me donnes l' adresse de ton fournisseur ...

 

bien sûr ! Trouvable sans problème dans toute bonne... droguerie. Aaaah ! les bancs de l'école primaire, les années collège (soupir)... (Dans « arts plastiques » il y a « stic » !)

 

[mais non, je plaisante, c' est intéressant]. Alors :

Pour la 1) , et si l' échelle est bien logarithmique (ce matin les figures de Bruno s' affichent mal, et j' avoue que ce "détail" m' a échappé), tu as bien répondu à la question. On voit que tu fais encore des maths régulièrement, puisque tu sais que exp(log(t)) = t presque tout le temps [t a intéret à être positif strictement, mais ça tombe bien c' est le cas ici]

Oui, tant que ça reste du niveau lycée ça va, quand même. (Comment ça de ton temps on apprenait ça au collège ?)

 

Pour la 2a) , je pense que ça va plus loin que ce que tu dis : Si la lumière traverse différents milieux, et si c' est significatif , alors tu peux dire adieu à l' hypothèse "univers homogène et isotrope", la métrique dite "FRLW" n' est plus solution de l' équation d' Einstein, et les diagrammes de Bruno, même bricolés, deviennent faux.

Quézac-eau, métrique FRLW ? bon, va falloir que je potasse ça http://www.ensta.fr/~perez/cours/friedman/eqfriedman/toto.html, c'est que ça devient pointu voire indigeste, là... Mais bon, j'imagine que tout n'est pas vulgarisable et qu'il faudra bien, à un moment ou à un autre, se plonger dans les équations. (A moins bien sûr que l'excellent Bruno relève le défi ? )

Sinon, pourquoi cette métrique plutôt qu'une autre, vu qu'il y a d'autres solutions à l'équation d'Einstein ? (D'ailleurs sont-elles mutuellement exclusives ou peuvent-elles coexister ? <--- désolé si cette question est débile.)

 

Pour 2b) ton scénario semble crédible. A la limite ("nuage" solide == étoile ou planète) , on assiste à une occultation. Dans le cas d' un nuage massif presque parfaitement transparent, en plus, l' image va être déformée par la traversée du milieu (lois de Descartes classique + lentille gravitationnelles de la RG). Si le nuage est massif mais suffisament peu dense pour être parfaitement transparent, la vitesse reste constante [c] puisqu' il n' y a plus d' intéraction entre les photons et le nuage, mais l'effet lentille gravitationnelle continue de se manifester.

A propos de lentille gravitationnelle, est-ce que ce phénomène est compatible avec la métrique FRLW ? Si oui, est-ce qu'on peut représenter sur les schémas de Bruno l'effet d'un corps massif sur la courbure de l'espace-temps dans son voisinage ?

 

Pour 3) euh .. joker, j' ai plus d' aspirine

T'as dû refaire le stock depuis le 12. Nan ?... bon.

 

Sur ce dessin' date=' l'échelle est uniforme entre t=0,0003 et t= 18,7 Ga. L'Univers observable (courbe rouge) n'a été représenté qu'à partir de t=0,0003 Ga. Donc c'est bien comme il est dessiné. Par contre, pour t<0,0003 Ga, c'est une autre échelle (uniforme ou pas), mais je n'ai pas représenté l'Univers observable dans ce cas. Effectivement, si j'avais voulu le faire, je ne pouvais suivre des angles de 45°. Mais je ne l'ai pas fait car on n'observe pas (du moins en optique) au-delà de la sphère de dernière diffusion (points F et G) du fait que l'Univers était opaque.

Pour les temps < 0,0003 Ga, l'échelle n'est rien du tout : le dessin n'y est que qualitatif : j'ai juste indique l'inflation, et le fait que, sur un plan, ça oblige à étirer l'échelle. Tu te compliques la vie.. [/quote']

 

C'est dommage, j'avais trouvé une interprétation qui me satisfaisait... et pour moi une échelle logarithmique est plus simple et saine (on peut facilement "calculer des trucs") qu'une échelle linéaire sur un intervalle et non linéaire sur un autre. Mais bon effectivement pour le phénomène purement qualitatif que tu voulais illustrer ça ne change pas grand chose.

 

L'Univers est essentiellement vide et, à mon avis, cette hypothèse est du chipotage de chipotage pour ce qui concerne la description globale de l'Univers.

Il est sûrement très vide, mais il est aussi très grand, donc la probabilité qu'un photon traverse autre chose que du vide ne tend pas nécessairement vers 0 (en termes de limite ça correspondrait à peu près à 0 x l'infini, qui est une indétermination), si ?

 

Pour ta troisième hypothèse, je t'avoue que j'ai préféré laisser tomber. C'est le week-end, c'est fait pour se reposer l'esprit... Si tu penses que c'est vraiment intéressant, je veux bien faire l'effort, ou ce soir s'il n'y a rien à la télé (ah si, la coupe de France)...

Au moins le premier pararagraphe alors ? Bon OK, je laisse tomber, c'est sûrement trop fantaisiste et éloigné de la notion de taille de l'univers pour les cosmologistes – peut-être du côté de la théorie de l'univers fractal ? J'avoue que je me suis un peu enflammé. Que j'essaie déjà de piger la trame mathématique des théories existantes : mettre la charrue avant les bœufs n'a jamais rien donné de bon...

 

Si tu as bien aimé le modèle "en cloche", je te propose de réfléchir à un modèle "en sphère"... Le pôle nord représente le point BB de la figure 2; chaque parallèle de latitude décroissante représente l'espace à un temps t donné, et on voit que ce modèle illustre le "Big Crunch", qui se produit au pôle sud. La figure illustre peut-être le fait que le temps s'arrête (en quelque sorte) au "Big Crunch" et que ça ne sert à rien de se demander ce qu'il y aura après.

Justement, à propos du modèle en cloche il y a une date à laquelle on atteint un point d'inflexion (changement de signe de d²s/dt², c'est-à-dire qu'on passe d'une décélération à une accélération si j'interprète comme il faut). Est-ce qu'on a une idée de cette date ? Si oui, ce point d'inflexion pourrait-il avoir une signification physique dont des effets prédits par la théorie seraient éventuellement observables (en termes de redshift par exemple) ?

['Bruno]

Je viens de me réveiller. Allons bon, qu'est-ce qui a bien pu m'appeler à sortir du sommeil ? Je suis donc allé voir dehors. La Lune est maintenant derrière l'arbre, mais toujours pas couchée. Le ciel est toujours à moitié parcouru de nuages, et est voilé entre les nuages. Jupiter vient de dépasser le méridien. Bof. Non, ce n'était pas l'appel du ciel, c'était autre chose... Webastro ? Je me connecte... gagné ! Les ondes télépathiques très fortes envoyées par MatP (à la vitesse de la lumière, comme il se doit) - très fortes car il se creuse la cervelle à fond, ce qui creuse l'espace-temps voisin, d'où formation d'ondes gravitationnelles et tout le tralala - m'ont donc réveillées.

 

Bref, j'arrive !

 

Quézac-eau, métrique FRLW ?

FLRW : Friedman-Lemaître et Robertson-Walker.

 

Sinon, pourquoi cette métrique plutôt qu'une autre, vu qu'il y a d'autres solutions à l'équation d'Einstein ? (D'ailleurs sont-elles mutuellement exclusives ou peuvent-elles coexister ? <--- désolé si cette question est débile.)

Je vais donc faire un petit résumé. C'est ce que j'ai cru comprendre de mes lectures. Voici donc l'histoire des différents modèles - et pourquoi on les a choisis.

 

1879, naissance d'Albert Einstein. Heu... Non, je vais essayer d'aller un peu loin. Défilement rapide... Voilà, on est en 1917. Einstein vient de se rendre compte qu'il était possible d'utiliser sa nouvelle théorie de la relativité générale pour décrire l'Univers. La date est historique : pour la première fois, l'étude de l'Univers dans son ensemble peut être embrassée par la science. C'est la naissance de la cosmologie. Mais les équations sont tellement générales qu'il n'est pas possible de les résoudre à la main. À moins de faire des simplifications...

 

Tout d'abord, Einstein suppose que l'Univers est homogène et isotrope (c'est l'hypothèse de base la cosmologie encore aujourd'hui) : c'est une sorte de gaz d'étoiles ou de galaxies qui se répartissent de la même façon partout. Remarque : à l'époque, on ne savait pas qu'il y avait d'autres galaxies, mais on le soupçonnait. Pour Einstein, ça ne faisait aucun doute : « un jour viendra où l'on découvrira que l'Univers est uniformément peuplé de galaxies comme la notre ». L'hypothèse admise que l'Univers était réduit à une galaxie de taille finie avec quelques galaxies naines autour (nuages de Magellan) n'était pas pour lui satisfaisante, car elle empêchait l'Univers d'être homogène. Or Einstein avait la foi en l'homogénéité de l'Univers car il était persuadé que l'Univers obéit aux mêmes lois partout. Donc il devait se ressembler partout.

 

Bref, pour Einstein, l'Univers est un gaz de galaxies. Sa densité est rhô=constante (homogénéité), et sa pression est p=0 (collisions de galaxies rarissimes).

 

Ces deux hypothèses, plus l'hypothèse que l'espace est statique (à l'époque, on ne pouvait pas imaginer qu'il ne le soit pas) permettent de n'avoir que trois solutions :

 

1) Le modèle d'Einstein. L'espace est une hypersphère. Problème : au début, la solution trouvée par Einstein ne fonctionnait pas (elle ne donnait pas un Univers statique mais soit en expansion, soit en contraction). C'est Élie Cartan qui lui a montré qu'il y avait une forme plus générale des solutions, avec un terme Lambda. Si cette "constante cosmologique" avait une valeur précise, alors l'Univers était statique. Problème : mais l'équilibre était instable... Ça ne satisfaisait pas Einstein, qui estimait que l'Univers (pour des raisons esthétiques) n'avait pas besoin de ce Lambda. D'un autre côté, c'était la seule solution pour rendre l'Univers conforme aux observations, donc statique. Einstein était content : dans la même année, il venait d'inventer la cosmologie et la terminer...

 

2) Une autre solution particulière était trouvée en choisissant p=0 et rhô=0 (Univers vide de matière) : l'espace-temps de Minkowksi. Normal, c'est l'espace-temps de la relativité restreinte, qui ne tient pas compte de la gravitation.

 

3) Un peu plus tard, De Sitter découvre une autre classe de solutions d'Univers vides (p=0 et rhô=0 toujours), qu'Einstein n'avait pas trouvées. En fait, il y a plusieurs solutions : soit un Univers statique si Lambda=0, soit un Univers se dilatant ou se contractant de façon exponentielle, si de plus Lambda est non-nul. L'intérêt de cette solution purement théorique (car l'Univers n'est pas vide !) était de montrer à Einstein qu'il n'avait pas fini son boulot. Car s'il y a d'autres solutions pour le cas de l'Univers vide, peut-être y a t-il d'autres solutions pour l'Univers quelconque ? Une équation qui admet plusieurs solutions, voilà encore qui mettait Einstein dans l'embarras...

 

4) C'est un Russe, Alexander Friedmann, qui découvre en 1922 les solutions générales, du moins pour Lambda=0. Il trouve des modèles où l'Univers peut être en expansion ou en contraction, et ce de façon elliptique, hyperbolique ou parabolique. Son travail passe inaperçu et reste méconnu. Pour décrire un Univers avec rhô>0 (rempli de matière), p=0 et Lambda=0, toutes les solutions possibles sont celles trouvées par Friedman. Aucune n'est statique.

 

Pendant ce temps, Edwin Hubble commence à découvrir des céphéides dans NGC 6822. Il en déduit sa distance : cette "nébuleuse" est manifestement hors de la Galaxie, comme les nuages de Magellan, mais encore plus loin. Notre galaxie est donc entourée de quelques galaxies naines. Hubble passe alors à M31 : elle est encore plus lointaine et, surtout, sa taille est presque aussi grande que celle de notre galaxie (à l'époque on sous-estimait les distances, donc les tailles de galaxies). Hubble venait de découvrir que les "nébuleuses spirales" étaient des galaxies comme la notre. Et comme on en trouve dans toutes les directions, voilà qui confortait l'hypothèse de base d'Einstein.

 

Vesto Slipher avait commencé à prendre des spectres de nébuleuses spirales à l'observatoire de Flagstaff, après la mort de Percival Lowell son fondateur. Oui, Lowell avait demandé qu'on continue la recherche de la planète X, mais Slipher avait des choses plus sérieuses à faire et a confié ce boulot annexe à un jeune astronome amateur nommé Tombaugh... Bref, Slipher avait trouvé un résultat surprenant : les "nébuleuses spirales" semblent s'éloigner de nous à grande vitesse. Avec le télescope du Mont Wilson, bien plus puissant que celui de Flagstaff, Hubble a décidé de regarder ça de plus près. Il prend des spectres de galaxies (car ç'en sont) de plus en plus lointaines : toujours un décalage vers le rouge, et de plus en plus grand. Hubble découve alors sa Loi : la vitesse de récession des galaxies est proportionnelle à leur distance. Allons, bon, qu'est-ce à dire ?

 

C'est Georges Lemaître qui interprète cette observation. Retrouvant les solutions générales de Friedmann, il déclare que l'Univers est dans une phase d'expansion, et qu'il a donc eu une histoire, et notamment une création. C'est la théorie du big bang (qui ne s'appelle encore pas comme ça). Le modèle qui colle aux observations de Hubble est donc le modèle Friedmann-Lemaître.

 

Einstein, venant de comprendre que s'il avait suivi son intuition (Lambda=0), il aurait réalisé la découverte scientifique la plus sensationnelle de l'histoire (de même que Le Verrier avait découvert une planète par le calcul, il aurait découvert le fait que l'Univers n'est pas statique donc a une histoire rien qu'en utilisant sa théorie...) aurait avoué qu'en utilisant ce terme Lambda, il avait commis la plus grosse bourde de sa vie.

 

5) Les solutions générales tenant compte du terme Lambda (donc généralisant celles de Friedmann), et correspondant à un Univers matériel (rhô>0), homogène et isotrope, avec p=0, sont trouvées par Robertson et Walker. C'est donc le modèle FLRW (Friedmann-Lemaître et Robertson-Walker).

 

6) Lemaître étant abbé à l'université catholique de Louvain, et élaborant une théorie de la création de l'Unviers, ça ne plaisait pas à tout le monde. Surtout que l'âge de l'Univers, dans sa théorie, était inférieur à celui des plus veilles étoiles connues, et de loin. Aussi, certains théoriciens cherchent des solutions avec rhô=constante. Il arrivent à construire un tel modèle, mais en supposant que la masse de l'Univers augmente. C'est le modèle de l'Univers stationnaire, avec création continue de matière. Il est assez en vogue dans les années 1950, il me semble même qu'il est plus pris au sérieux que le modèle d'Univers en expansion, que les créateurs du modèle stationnaire vont affubler du nom de "big bang", par dérision.

 

Ces années là, Alpher et Gamow étudient la composition de l'Univers dans l'hypothèse d'un Univers en expansion. Ils découvrent que les particules se sont créées d'une certaine manière, et qu'il y a eu création d'hydrogène et d'hélium primordiaux dans une certaine quantité précise qu'ils calculent. Leur article est signé Alpher, Bethe et Gamow, en y associant Bethe qui n'avait rien demandé juste pour le jeu de mot... Cet article historique est à l'origine de la première grande vérification expérimentale du big bang. Puis on découvre que, dans ses premiers instants, l'Univers post-big-bang a dû connaître une phase où la lumière était confinée dans le plasma de particules. Il y a donc eu un instant où la lumière s'est libérée, et on devrait la capter sous forme d'un rayonnement de fond cosmologique. En outre, ce rayonnement devrait avoir le spectre d'un corps noir.

 

C'est la découverte observationnelle de ces deux effets (abondance des éléments légers + rayonnement de fond cosmologique) qui creuse la tombe de la théorie de l'Univers stationnaire. D'autant que la découverte par Walter Baade de plusieurs classes de céphéides a permis de réviser les distances à la hausse (elles sont toutes multipliées d'un facteur 2 !), ainsi l'Univers n'est pas trop jeune. En fait, il a le même âge que les plus vieilles étoiles connues, il est peut-être même un poil plus jeune, mais compte tenu des incertitudes, ce n'est pas un réel problème.

 

Non, le vrai problème, c'est que ça ne tient pas debout, constate-t-on dans les années 1970. Par exemple la densité actuelle de l'Univers est d'environ 1% de la densité critique. Bien, ça veut dire que l'Univers est hyperbolique : il est infini (sauf topologies particulières peut-être) et son expansion ne s'arrêtera jamais. Enfin, pas sûr... car depuis Fritz Zwicky, on sait que la masse des amas des galaxies est largement plus grande que la somme des masses de chaque galaxie (découverte datant des années 1930). Et alors, où est le problème ? Le problème, c'est que si la densité actuelle de l'Univers est comprise entre 1/100 et 10 fois la densité critique, alors à l'instant de Planck elle était quasiment égale à la densité critique, à 10^-60 près ou quelque chose dans le genre. Il aurait suffit de changer la 50è décimale pour que l'Univers connaisse un "Big Crunch" au bout de moins d'un million d'années, ou qu'il s'étende si vite qu'aucune étoile ou galaxie n'ait pu se former... De plus, il est impossible que deux régions opposées de la portion observable de la sphère de dernière diffusion (la sphère qui nous envoie le rayonnement de fond cosmologique - les points F et G de ma figure 2) aient pu être causalement liées. Or le rayonnement de fond cosmologique est homogène !

 

On a donc ressorti les solutions de De Sitter. Elles correspondent aux hypothèse rhô=0 et p=0 pour la matière, mais Lambda est non-nul. D'où le scénario suivant :

- Avant la création de la matière, l'Univers est régi par le vide, il est donc modélisé par une solution de De Sitter : c'est l'inflation exponentielle, qui gonfle tellement l'espace que celui-ci est quasiment plat (si l'inflation est avérée, on doit trouver une courbure presque égale à 0 et une densité presque égale à la densité critique, pas seulement entre 0,01 et 10). De plus, grâce à l'inflation, toute la sphère de dernière diffusion observable a pu être causalement liée, cette fois.

- Lorsque la matière apparaît, c'est la densité de matière qui l'emporte, et l'Univers cesse l'inflation pour se contenter d'une expansion "lente" : on retombe sur le modèle FLRW.

 

COBE a confirmé le spectre de corps noir du fond de rayonnement cosmologique. Hipparcos a permis de réviser à la hausse les distances de céphéides, donc l'âge de l'Univers (ouf !), le Télescope Spatial a permis de calculer des distances précises de galaxies lointaines ayant connu des explosions de supernovae de type Ia, lesquelles ont permis de prouver 1° que les galaxies lointaines sont bien aux distances assignées par leur décalage vers le rouge et 2° que l'expansion était accéléré. Comment ça accéléré ? Une accélération de l'expansion n'est possible que si Lambda est non-nul (visiblement, Einstein avait finalement tort). Elle signifie qu'au fur et à mesure de l'expansion de l'Univers, le vide reprend le dessus, mais lentement, de sorte que l'expansion accélérée est une expansion exponentielle, mais avec une puissance très faible. WMAP a confirmé l'expansion accélérée et a mesuré la courbure de l'espace : elle est de 0 aux erreurs de mesure près, ce qui confirme l'inflation.

 

Aujourd'hui, la théorie utilisée par la majorité des chercheurs s'appelle Lambda-CDM (modèle avec Lambda non nul - c'est l'énergie sombre - et "Cold Dark Matter" - c'est la matière noire). Selon les valeurs relatives de la densité de matière visible, de matière noire, et d'énergie sombre, on obtient différentes géométries possibles. D'après WMAP, le paramètre de densité de la matière est de 0,30 (dont 0,05 pour la matière visible et 0,25 pour la matière noire, ou quelque chose dans le genre) et celui de l'énergie sombre est de 0,70.

 

Je vous laisse commenter et corriger tout ça. Mon but était d'expliquer à MatP le choix des modèles, mais ça m'a permis de résumer un peu l'historique, du moins tel que je l'ai compris...

 

A propos de lentille gravitationnelle, est-ce que ce phénomène est compatible avec la métrique FRLW ? Si oui, est-ce qu'on peut représenter sur les schémas de Bruno l'effet d'un corps massif sur la courbure de l'espace-temps dans son voisinage ?

Je ne vois pas le rapport entre une lentille gravitationnelle et les modèles cosmologiques. Si tu veux savoir à quoi ressemble l'espace-temps près d'une masse très compacte, genre un trou noir, va voir dans le livre de Luminet, c'est bourré de diagrammes d'espace-temps. Mais bon, la présence d'un trou noir (ou autre machin massif qui courbe l'espace) n'a aucune incidence sur la forme de l'Univers.

 

C'est dommage, j'avais trouvé une interprétation qui me satisfaisait... et pour moi une échelle logarithmique est plus simple et saine (on peut facilement "calculer des trucs") qu'une échelle linéaire sur un intervalle et non linéaire sur un autre.

Ce que j'ai fait, je l'ai fait pour une très bonne raison : il était crucial que je puisse représenter l'Univers observable par une ligne faisant 45° avec les cercles t=constante. Donc il fallait garder la même échelle. Pourquoi c'était crucial ? Pour bien montrer que l'Univers observable n'est pas forcément tout l'Univers. Si je n'avais pas cette règle des 45°, j'aurais tracé des lignes de façon imprécise, qu'on aurait pu contester, et ça n'aurait pas été une démonstration de ce que je voulais mettre en évidence.

 

Justement, à propos du modèle en cloche il y a une date à laquelle on atteint un point d'inflexion (changement de signe de d²s/dt², c'est-à-dire qu'on passe d'une décélération à une accélération si j'interprète comme il faut). Est-ce qu'on a une idée de cette date ?

D'après la courbe page 529 du livre de Luminet, ça s'est produit il y a 6 ou 7 milliards d'années. Mais je ne sais pas si sa courbe est précise, ou s'il voulait juste montrer en gros quelle forme ça a. Cherche peut-être du côté des publications ou des sites dont Arthur et autres ont donné l'adresse ?

 

Si oui, ce point d'inflexion pourrait-il avoir une signification physique dont des effets prédits par la théorie seraient éventuellement observables (en termes de redshift par exemple) ?

Quand l'expansion décélère, ça signifie que la matière exerce son influence. C'est ce qu'on pensait avant la fin des années 1990. Soit l'expansion décélère au point que l'Univers se contracte, soit elle décélère mais avec une expansion continue (simplement, l'Univers "grandit de moins en moins"). Que l'expansion accélère peut être interprété par le fait que le vide reprend le dessus. Le point d'inflexion, ça pourrait donc être l'instant où le vide reprend le dessus sur la matière. Mais je ne pense pas que cet instant ait une importance.

[lamarchat]

thanks jeff !

 

d'où vient ce chiffre alors ?

 

Bonjour ;

 

de la terre peut etre et avant son existance il n’y a aucune preuve certaine de dire que l’univers avait telle taille et tel age ; en plus il y a une infinité centre de l’univers et en remontant dans le temps il devait y avoir cette infinité encore mais jusqu’au où ? j’essaye et je vous remercie toujours

[roger15]

Bonjour ; de la terre peut etre et avant son existance il n’y a aucune preuve certaine de dire que l’univers avait telle taille et tel age ; en plus il y a une infinité centre de l’univers et en remontant dans le temps il devait y avoir cette infinité encore mais jusqu’au où ? j’essaye et je vous remercie toujours

 

Bonjour Lamarchat,

 

C'est sans doute "hors sujet" (désolé 'Bruno…), mais, au vu de tes messages traduisant tes questions sur des sujets tellement "divers et variés", j'aimerais que tu te présentes un peu. Qui es-tu Lamarchat ?… Quels sont les grandes interrogations qui te posent problème ? Partages-tu, là-bas en Kabylie, toutes ces interrogations avec des gens (par exemple avec les membres d'un club d'astronomie kabyle, non loin de Jijel, à Tizi-Ouzou peut-être ?), ou ne peux-tu le faire que sur Webastro ?

 

Reçois mes solaires salutations Lamarchat.

 

Roger 15.

[lamarchat]

C’est insuffisant de vous remercier Roger ; à chaque fois avant ; j’essaye de dire : j’aime la tour Eiffel ; j’aime que bec ; j’aime être parmi vous ; je suis moins civilisé par rapport à vous et j’ai besoin de vos aides ect… ; je suis arabokabyle à 350km d’Alger( petite Kabylie c'est jijel et béjaia) et ici chez nous c’est la crise ; ce que je peux vous dire cher Roger que lamarchat n’est pas comme les autres et j'ai besoin d'un autre et je vous adresse mes solaires remerciements sud méditerranéens

[albert galilée]

Salut,

 

Roger, lamarchat: il serait préférable, soit de poster dans présentation, soit de le faire par mp pour ne pas perturber le sujet initial avec des choses qui n'ont aucun lien avec

 

Merci

[roger15]

C’est insuffisant de vous remercier Roger ; à chaque fois avant ; j’essaye de dire : j’aime la tour Eiffel ; j’aime que bec ; j’aime être parmi vous ; je suis moins civilisé par rapport à vous et j’ai besoin de vos aides ect… ; je suis arabokabyle à 350km d’Alger( petite Kabylie c'est jijel et béjaia) et ici chez nous c’est la crise ; ce que je peux vous dire cher Roger que lamarchat n’est pas comme les autres et j'ai besoin d'un autre et je vous adresse mes solaires remerciements sud méditerranéens

 

Bonjour Lamarchat,

 

Je comprends que tu ne puisses pas nous en dire plus que "ici c'est la crise". A mon avis, ne prends plus de risques à parler de ce sujet. Parle nous plutôt de tes interrogations astronomiques et astrophysiques, j'espère qu'elles n'encourront pas la censure des autorités de ton pays…

 

Crois à mes solaires salutations Lamarchat.

 

Roger 15.

 

Edit : Ma chère Albert, ce que nous indique Lamarchat me semble assez grave pour que tu évites de dire qu'on perturbe le sujet initial...

[ArthurDent]

L' avantage du sujet initial ("a quoi ressemble l' Univers"), c' est qu' il est impossible d' être hors sujet, par définition

[H2O]

Bravo a Bruno, j'ai quelques remarques :

 

Les trois cercles extérieurs correspondent à l'espace âgé de 8,7 milliards d'années ("Ga" = milliard d'années), 13,7 Ga (présent) et 18,7 Ga. Le cercle intérieur représente l'Univers âgé de 300.000 ans (en réalité il devrait être situé plus près du centre, je n'ai pas respecté l'échelle pour qu'il ne soit pas minuscule.)

 

Il serait miniscule sur l'axe du temps, mais quid de ses dimensions ?

 

La double courbe rouge représente toujours l'Univers observable. On voit bien que celui-ci est minuscule par rapport à l'ensemble de l'Univers. D'ailleurs, l'Univers est peut-être infini (dans ce cas, cette représentation n'est pas valide).

 

Pourquoi ne serait-elle pas valide ? meme si l'univers est infini, cela ne change en rien notre representation de celui-ci.

['Bruno]

Il serait miniscule sur l'axe du temps, mais quid de ses dimensions ?

Je ne comprends ta question. Tu demandes quelle est la longueur sur le schéma pour respecter l'échelle ? Sur ma feuille, 13,7 Ga correspond à 6,8 cm donc 300.000 ans fait 1,5 µm.

 

Pourquoi ne serait-elle pas valide ? meme si l'univers est infini, cela ne change en rien notre representation de celui-ci.

La représentation qui n'est pas valide, c'était la figure 2, qui supposait l'Univers fini.

[H2O]

Pour la 1ere remarque, je voulais dire que si sur l'echelle du temps, l'univers a beaucoup avancé entre la fin de l'inflation et maintenant (13.7 Ma)

Sur l'echelle de l'espace, il est certain que le rapport entre les dimensions de l'univers actuellement et a ses début est sûrement trés petit (relativement).

 

Pour la 2eme remarque, je persiste a croire que rien ne change a l'état actuel de l'univers, ni a notre representation de celui-ci, qu'il soit infini ou non.

Sinon, expliquez-moi cette différence, s'il en y a.

['Bruno]

Sur l'echelle de l'espace, il est certain que le rapport entre les dimensions de l'univers actuellement et a ses début est sûrement trés petit (relativement).

L'Univers juste après l'inflation était bien plus petit que l'Univers d'aujourd'hui. Imagine si la "constante" de Hubble était constante (expansion non accélérée). Eh bien l'Univers était deux fois plus petit qu'aujourd'hui, il y a 6,85 milliards d'années. Et lorsqu'il était âgé de seulement 1 milliard d'années, il était 13,7 fois plus petit. Bon, comme la "constante" de Hubble varie un peu, c'est un petit peu plus compliqué, mais ça donne des ordres de grandeur.

 

Pour la 2eme remarque, je persiste a croire que rien ne change a l'état actuel de l'univers, ni a notre representation de celui-ci, qu'il soit infini ou non.

Personne n'a jamais dit le contraire ! Je disais juste que ça changeait la figure 2. Mais je me répète... Je ne suis pas assez clair ? C'est juste le dessin qui change, c'est tout, rien de plus.

[H2O]

J'ai une question : juste aprés l'inflation, je prend un cube de l'espace de 1 Km de côté; de nos jours aprés toute cette expansion que l'on connait, quelle serait les dimension de mon cube d'espace ?

['Bruno]

Tu peux rappeler à quel instant l'inflation s'est arrêtée ?

 

Si on fait l'hypothèse que l'expansion est devenue constante depuis (ça donnera juste un ordre de grandeur mais c'est déjà ça), il me semble que chaque côté du cube se sera dilaté d'un facteur t/t0, où t0 est l'âge de l'Univers à l'arrêt de l'inflation et t=13,7 Ga.

[MatP]

Whaou, ça c'est de la réponse développée, du Bruno pur jus ! Merci, sympa le "petit" historique !

 

Je vais potasser ça et reviens dans quelques semaines (voire moins !) avec de nouvelles questions.

[lamarchat]

et maintenant (13.7 Ma)

, il est certain que le rapport entre les dimensions de l'univers actuellement et a ses début est .....

 

Bonjour ; j’essaye de dire :

Agrandir notre voisinage à une autre échelle c’est totalement différent de l’expansion et si l’age de l’univers est vraiment égale à 13,7 m.a comme vous venez de citer ; alors là je peux dire d’une autre façon que l’age de l’univers est exactement égale à 3 fois l’age de la terre et le mal compris bien sur malgré…. ! C’est ce même rapport encore cité dans nos livres saintes 6 jours (création de l’univers) et 2 jours (création terre) et je vous remercie

[lamarchat]

Salut,

 

Roger, lamarchat: il serait préférable, soit de poster dans présentation, soit de le faire par mp pour ne pas perturber le sujet initial avec des choses qui n'ont aucun lien avec

 

Merci

Un grand merci Galilée et Roger ; c’est juste pour aider votre voisin lamarchat ; moi de ma part et dans le but de comprendre la droite en présence de la courbure et pour m’excuser en cas de problèmes

J’ai un projet dans le coin de l’inventeur où je vais créer au grand public la vraie trace d’une droite en or solaire traversante Jijel et reliant le haut de Constantine et Le haut de la ville de Vinety au Canada ; c'est de la science toujours et il n’y a pas de mieux que ça dans les prochaines années pour nos jeunes franco-canado algériens et je vous remercie toujours.

['Bruno]

si l’age de l’univers est vraiment égale à 13,7 m.a comme vous venez de citer ; alors là je peux dire d’une autre façon que l’age de l’univers est exactement égale à 3 fois l’age de la terre et le mal compris bien sur malgré…. ! C’est ce même rapport encore cité dans nos livres saintes 6 jours (création de l’univers) et 2 jours (création terre)

Oui, on trouve pas mal de points communs entre les textes sacrés et nos connaissances scientifiques. Ne serait-ce que l'hypothèse d'une création de l'Univers. Mais ne compte pas sur moi pour en tirer la moindre conclusion. D'une part je ne connais pas bien les textes sacrés, d'autre part je préfère ne pas m'exprimer sur ce sujet car la croyance religieuse est quelque chose de très intime et on peut facilement blesser les gens en débatant sur ce plan là. Débattre d'idées scientifiques est plus facile car les idées scientifiques n'ont rien de personnelles.

[Invité glevesque]

Salut

 

Oui effectivement, mais je me permeterait aussi d'ajouter ceci, une religion quelque soit sans la science comme méthode de base d'investigation (je fais ici référence a la méthode scientifique et non a ses grande synthèse théoriques), et bien une religion quelque soit ne peut évoluer et si elle ne peut évoluer, cela veut également dire quel limite l'esprit de la recherche et de la connaissence envers cette même création (disont ??) !

 

Pour connaitre son hote (dans le cas religion cela s'appelle Dieu et dans le cas scientifique cela s'appelle Univers, deux synonimes !!!!!!) il faut a prime abord apprendre à le connaitre, et seul l'étude et l'obervation de la nature nous permets d'entrer en rapport plus intime avec cette hote !!!!!

 

Et cette Univers/Dieu est notre hote !!!!! Mais cette Univers/Dieu ne serait-être une individualité, car remplit en lui-même d'une plurialité d'existance, et seul une meilleurs connaissences et compréhension de ses différences, nous permet de mieu comprendre et surtout de mieu accepter notre hote, et les autres !!!!! (le tout vise la sagesse et la fraternité !)

 

Gilles