L'Univers, infini ou limité ?

[totoleclair]

un article de Luminet :

 

http://www.futura-sciences.com/fr/comprendre/dossiers/doc/t/astronomie-1/d/de-linfini-mysteres-et-limites-de-lunivers_574/c3/221/p1/

 

les trous noirs evoquent quelque chose d'infini dans le processus "d'éffondrement"...

 

je crois que l'on rattache la notion d'un univers fini à une notion de quantité de matiere finie (masse).

 

Luminet explique bien pourquoi l'univers n'a pas de "bord" .

le vide absolu est une illusion, la mecanique quantique incomprehensible pour le commun des mortels.

[Snark]

Sans avoir tout lu en détail j'ai l'impression qu'il reprend les descriptions habituelles tout en évitant de s'engager là où c'est glissant.

[remy gallet]

En tout cas je vous conseille de lire son livre sur la théorie de l'univers chiffoné (édition revue et réargumenté) car il détaille vraiment tout et qu'il utilise vraiment tout pour justifié cette théorie sinon j'aurai une petite question L'infini qui est illimité ne peut etandre ces limites car il n'en n'a pas donc l'univers en lui meme ne peut ëtre en expansion mais les objets a l'interieur peuvent ëtre en expansion mais que a partir d'un point .

Maintenant corriger moi sur ce que j'affirme car cela fais depuis longtemps que je me pose cette question qui me turupine dans la tete.

 

@+

[Cytolpha]

Qui est illimité ne peut etandre ces limites car il n'en n'a pas donc l'univers en lui meme ne peut ëtre en expansion mais les objets a l'interieur peuvent ëtre en expansion mais que a partir d'un point .

Maintenant corriger moi sur ce que j'affirme car cela fais depuis longtemps que je me pose cette question qui me turupine dans la tete. @+

 

Il est trés facilement démontrable que infini +1 = infini

 

Concretement, ça ne veut pas dire grand chose, mais il faut juste concevoir que dans la théorie d'un univers infini; il n'y a pas de "point de départ" ni "d'instant de départ". La théorie expose que la cause de cette expansion s'est passée "partout", sans être pour autant un "événement".

 

Tu peux donc rajouter un morceau a une quantité infinie de morceau, cette quantité sera toujous infinie et ainsi de suite. Il ne faut pas se representer l'expansion comme un grand cercle qui s'elargit, car l'expansion n'a pas de centre.

 

Houla je suis pas trés clair

[Jeff Hawke]

Il est trés facilement démontrable que infini +1 = infini

 

Concretement, ça ne veut pas dire grand chose

 

Mais si ! C'est totalement clair et concret.

 

Il y a l'image de l'hôtel qui explique bien ça. Il possède une infinité de chambres, et est complet (donc occupé par une infinité d'occupants). Arrive un quidam qui veut une chambre. Pas de problème, on demande à l'occupant de la chambre 1 d'aller dans la 2, celui de la 2 dans 3, etc...et on donne la chambre 1 à l'arrivant. Si c'est pas concret, ça...

[Snark]

Je suis d'accord pour pour l'utilisation du mot "infini" en tant que notion abstraite ou autre métaphore, mais certainement pas pour exprimer une dimension, une mesure ou une réalité.

Le chiffre le plus élevé qui a encore une signification pour nous est peut-être 10^80 qui est l'estimation du nombre de nucléons dans l'univers, mais rien n'empêche d'aller plus loin et d'évaluer le nombre de toutes les particules élémentaires qu'il contient. Ces chiffres sont énormes, dépassent l'imagination, mais on peut y ajouter des exposants qui comportent des milliards de chiffres, on sera toujours loin de cet infini dont on parle comme une réalité.

[Newton]

L'infini n'est pas une métaphore.

ex: les limites des suites

Si tu prends le nombre 1, que tu lui ajoutes 1/2, 1/4, 1/8, 1/16.... 1/2^n avec n un nombre entier aussi grand que tu veux. Tu auras comme limite 2. T'as beau ajouter une infinité de nombre, tu n'auras jamais plus que 2.

Maintenant si tu prends le nombre 1, tu lui ajoutes 1, 1, 1, 1, etc... Ce nombre tend vers l'infini.

[Jeff Hawke]

Je suis d'accord pour pour l'utilisation du mot "infini" en tant que notion abstraite ou autre métaphore, mais certainement pas pour exprimer une dimension, une mesure ou une réalité.

 

Menfin ! Et les nombres entiers naturels, ce n'est pas une réalité peut-être ?

 

L'infini, une métaphore ?

 

Si on va par là, c'est toutes les maths qui sont une métaphore...

 

Et pour rebondir sur l'exemple de Newton, Achille il rattrape bien la tortue, l'infini est très concretement mis en oeuvre dans la convergence de la série...

[Cytolpha]

Mais si ! C'est totalement clair et concret.

 

Il y a l'image de l'hôtel qui explique bien ça. Il possède une infinité de chambres, et est complet (donc occupé par une infinité d'occupants). Arrive un quidam qui veut une chambre. Pas de problème, on demande à l'occupant de la chambre 1 d'aller dans la 2, celui de la 2 dans 3, etc...et on donne la chambre 1 à l'arrivant. Si c'est pas concret, ça...

 

Bien sûr que c'est trés concret !!! C'est mon explication qui ne l'était pas ( c'est déjà moins grave )

[Cytolpha]

Il y a une notion sur laquelle je coince : qu'on considère le big bang comme une action, un état, une singularité, il faut bien qu'il y ait quelque chose qui ait fait cette action, engendré cet état, causé cette singularité ? Or si l'univers était, à ses tout premiers instants, vides de matières, rien n'aurait put agir, déclencher, causer le fameux big bang ?

 

Pour qu'il y ait quelque chose qui se créer, il faut forcèment qu'une autre chose ( une force, une information, un évenement etc... ) " sache ", "comprenne" et "agisse" non ? En tout cas dans tout notre univers observable !

 

Cyto

[Jeff Hawke]

Il y a une notion sur laquelle je coince : qu'on considère le big bang comme une action, un état, une singularité, il faut bien qu'il y ait quelque chose qui ait fait cette action, engendré cet état, causé cette singularité ? Or si l'univers était, à ses tout premiers instants, vides de matières, rien n'aurait put agir, déclencher, causer le fameux big bang ?

 

Pour qu'il y ait quelque chose qui se créer, il faut forcèment qu'une autre chose ( une force, une information, un évenement etc... ) " sache ", "comprenne" et "agisse" non ? En tout cas dans tout notre univers observable !

 

Cyto

 

Non... Imagine que tu te balades sur la Terre. A un moment, tu es au pôle Nord. Pas besoin de concevoir que ce pôle Nord est un début, qu'il y a eu une "action". Analogie : La singularité initiale est un endroit de notre espace-temps, voilà...

[Cytolpha]

Non... Imagine que tu te balades sur la Terre. A un moment, tu es au pôle Nord. Pas besoin de concevoir que ce pôle Nord est un début, qu'il y a eu une "action". Analogie : La singularité initiale est un endroit de notre espace-temps, voilà...

 

Si c'etait un endroit de notre espace temps, il y aurait un autre endroit avant, avec des coordonées différentes or ce n'est pas le cas à moins que cette singularité ne soit l'origine du repère " espace temps"

[Jeff Hawke]

Si c'etait un endroit de notre espace temps, il y aurait un autre endroit avant, avec des coordonées différentes or ce n'est pas le cas à moins que cette singularité ne soit l'origine du repère " espace temps"

 

Ben oui, c'est une sorte d'origine, comme le pôle Nord. Il n'y a rien au Nord du pôle Nord, dès qu'on en s'éloigne on file au Sud, ce n'est pas pour ça que le pôle Nord est une "limite".

[lamarchat]

L'infini n'est pas une métaphore.

ex: les limites des suites

Si tu prends le nombre 1, que tu lui ajoutes 1/2, 1/4, 1/8, 1/16.... 1/2^n avec n un nombre entier aussi grand que tu veux. Tu auras comme limite 2. T'as beau ajouter une infinité de nombre, tu n'auras jamais plus que 2.

Maintenant si tu prends le nombre 1, tu lui ajoutes 1, 1, 1, 1, etc... Ce nombre tend vers l'infini.

 

Ce qu'on sait : il est clair pour nous et sans aucune erreur encore que notre univers a vécu justement après son temps zéro qu'en passant forcément par la première suite des temps et comme ça :

1s. (1+1/2+1/4+1/8+1/16+………..) et le résultat mathématique de ça ; notre univers ne pouvait jamais avoir ou atteindre un age de 2 secondes car la somme de cette suite des temps tend vers 2 secondes à l'infini comme vous avez préciser vous Newton ; en plus permettez moi de vous dire : lorsque j'ai cité la distance qui sépare justement l'espace visible que je vois par mon œil et mon œil invisible c'est une constatation comme même qui a un sens de physique ; je ne vois pas mon œil et je ne vois pas encore une distance gh adjacente a cet œil ; chacun a le droit de citer ce qu'il lui parait et mes solaires amitiés à tous

['Bruno]

Je suis d'accord pour pour l'utilisation du mot "infini" en tant que notion abstraite ou autre métaphore, mais certainement pas pour exprimer une dimension, une mesure ou une réalité.

Quand les scientifiques parlent d'un univers infini, ils utilisent ce terme dans son sens mathématique, non dans son sens usuel.

 

La Terre n'est pas une sphère. Normal : une sphère est un objet mathématique abstrait. Par contre, la Terre a la forme d'une sphère. Le mot "sphère" est un terme mathématique destiné à décrire une forme (concept abstrait), non un objet physique. D'ailleurs je vais mettre en italique les termes mathématiques, et souligner les objets du monde réel. Tous les mots en italiques ont une définition précise, rigoureuse, qui n'a rien à voir avec le langage courant ou une quelconque métaphore. Bref :

 

De même que la Terre a la forme d'une sphère, l'Univers a la forme d'un espace de mesure infinie. On décrit l'Univers par un objet mathématique, un espace métrique, il a une mesure. Lorsque la mesure est infinie, on appelle ça un espace infini. Si l'Univers a la forme d'un espace infini, on peut alors parler d'Univers infini.

 

(En fait, un Univers infini est une possibilité de la théorie, une autre possibilité est un Univers fini. Mais les observations n'ont pas exclu cette possibilité.)

 

Il y a une notion sur laquelle je coince : qu'on considère le big bang comme une action, un état, une singularité, il faut bien qu'il y ait quelque chose qui ait fait cette action, engendré cet état, causé cette singularité ?

Pas forcément. Surtout si le temps n'existait pas avant (ce qui n'est pas à exclure)...

 

La singularité initiale est un endroit de notre espace-temps, voilà

Bien dit. Je crois que ça peut aider de voir les choses sous cet angle.

 

Si c'etait un endroit de notre espace temps, il y aurait un autre endroit avant, avec des coordonées différentes

Ce serait le cas si l'espace-temps était infini en temps dans le passé (c'est même ça, la définition du terme "infini" : quelle que soit l'époque choisie, il existe toujours une époque antérieure - en maths on le dit un peu différemment mais c'est pareil). Or il est bien possible que l'espace-temps soit fini en temps dans le passé : il existerait donc une borne dans le passé, un temps qui n'admet pas de temps antérieur. C'est pourquoi (si le temps a eu un début) on ne peut pas trouver de point d'espace-temps ayant un coordonnée temporelle antérieure.

[Cytolpha]

Pas forcément. Surtout si le temps n'existait pas avant (ce qui n'est pas à exclure)...

 

C'est pourquoi (si le temps a eu un début) on ne peut pas trouver de point d'espace-temps ayant un coordonnée temporelle antérieure.

 

C'est la definition de l'origine d'un repère, non ?

 

Alors si on suit ton idée, le big bang ou la singularité initiale dans le modèle standard serait "le debut de tout"

 

Par "debut" on entend " creation" non ? Comment serait-ce alors possible qu'il n'y ait pas de matière dans les premiers instants de l'univers ? ( si vous avez une formule de maths de n'importe quel niveau allez y ça pourrait beaucoup m'aider ')

[Jeff Hawke]

Par "debut" on entend " creation" non ?

 

Non.

 

La création est un concept religieux, et non scientifique...

['Bruno]

C'est la definition de l'origine d'un repère, non ?

Non, l'origine d'un repère est un point choisi arbitrairement.

 

Comment serait-ce alors possible qu'il n'y ait pas de matière dans les premiers instants de l'univers ?

Je ne comprends pas où est le problème. C'est plutôt s'il y avait de la matière dès le début de l'univers que ça poserait problème, non ? (Cela dit, si on compte les particules virtuelles comme de la matière, il y en a toujours eu, je crois.)

[Cytolpha]

C'est bon, j'ai compris, merci

[ChiCyg]

Si l'infini est un concept mathématique, il est mal adapté à la physique.

 

Par exemple, un espace infini non vide pose un petit problème pour la gravitation : quel champ de gravitation produit une masse infinie (celle de l'univers) ? En terme plus mathématique, l'équation de Poisson relie la divergence du champ de gravitation à la densité. Avec un espace infini non vide, on obtient une divergence non nulle sur un espace infini ...

 

On peut dire aussi que l'infinité de l'espace (et du temps) est, par définition, inobservable (et infalsifiable) : cette question fait-elle partie du champ scientifique ?

 

C'est un peu comme les petits délires de Linde sur l'existence potentielle de quantités d'univers différents du nôtre (multivers), il prend pas trop de risques, c'est pas très facile à vérifier :) , mais c'est un scientifique Linde, alors ...

[charles43]

Bonjour ,

j'ai trouvé cet article qui parle de la théorie de Jean -Pierre Luminet sur futura sciences ce modèle prend t 'il aujourd'hui plus de poids ?

http://www.futura-sciences.com/fr/sinformer/actualites/news/t/astronomie/d/notre-univers-est-il-fini-et-chiffonne_14540/

[Invité akira]

Juste un petit detail. A part les elucubrations des Bogdanov, on a pas de theorie du debut de l univers ... On remonte a peu pres jusqu au mur de Planck (a peu pres parce qu il y a encore un paquet d inconnues). Alors speculer sur savoir ce qu il y avait avant ou si il y avait de la matiere avent le debut au debut est totalement en dehors de la science actuelle ... parce que le debut de l univers n est pas un concept scientifique aujourd hui.

[Snark]

L'infini n'est pas une métaphore.

ex: les limites des suites

Si tu prends le nombre 1, que tu lui ajoutes 1/2, 1/4, 1/8, 1/16.... 1/2^n avec n un nombre entier aussi grand que tu veux. Tu auras comme limite 2. T'as beau ajouter une infinité de nombre, tu n'auras jamais plus que 2.

Maintenant si tu prends le nombre 1, tu lui ajoutes 1, 1, 1, 1, etc... Ce nombre tend vers l'infini.

 

Le sujet est "L'Univers, infini ou limité ?" donc on parle de mesure, de dimension.

 

La suite harmonique du premier exemple et l'addition du second sont composées de nombres abstraits et de ce fait n'ont pas de signification concrète; si on veut les remplacer par des nombres réels il faut indiquer les unités qu'ils représentent.

Si on prend des cm par exemple, les divisions successives de la suite donneront des valeurs inférieures à la longueur de Planck pour finir par n'avoir plus aucune signification.

Il est évident qu'on peut continuer à diviser, mais ça ne représente plus rien!

 

Pareil pour l'addition, si on dépasse les dimensions de l'univers ( c'est le sujet)

on peut continuer à additionner les chiffres mais ça ne signifie plus rien puisque ce sont des dimensions qui n'existent pas.

L'infini est loin..

 

Menfin ! Et les nombres entiers naturels, ce n'est pas une réalité peut-être ?

 

L'infini, une métaphore ?

 

Si on va par là, c'est toutes les maths qui sont une métaphore...

 

Et pour rebondir sur l'exemple de Newton, Achille il rattrape bien la tortue, l'infini est très concretement mis en oeuvre dans la convergence de la série...

Même réponse que pour Newton et dans le cas d'Achille on fait appel à la notion de limite pour éviter les infinis.

 

Soit dit en passant, je ne prétends pas avoir absolument raison pour ce qui précède, mais que deviendrait cette rubrique sans divergence d'opinion.

[Snark]

Quand les scientifiques parlent d'un univers infini' date=' [u']ils utilisent ce terme dans son sens mathématique, non dans son sens usuel[/u].

 

Entièrement d'accord, mais une description mathématique de l'univers se doit de décrire une "réalité physique" qui devrait pouvoir être visualisée par autre chose que des chiffres.

Une distance, un volume, le temps qui s'écoule, aucun problème.

Par contre quand on en arrive à des notions d'infini ou d'univers fini mais sans bords et autres définitions exotiques j'ai bien du mal à me représenter la chose.

Si ces concepts doivent se limiter à leur aspect mathématique et si nous devons les accepter sans nous poser de questions, je reprends mon laïus favori à propos de l'interprétation erronée de certaines équations et autres aberrations de la physique.

 

Nous voyons l'espace qui s'étend autour de nous et il est légitime d'essayer de se représenter cet espace comme un volume probablement en expansion, tout comme il est tentant de vouloir lui donner des limites et peut-être une forme, mais nous nous trouvons peut-être au même point que nos prédécesseurs qui voulaient comprendre la nature des aurores boréales avant la découverte des vents solaires.

[Goosebumps]

Si ces concepts doivent se limiter à leur aspect mathématique et si nous devons les accepter sans nous poser de questions, je reprends mon laïus favori à propos de l'interprétation erronée de certaines équations et autres aberrations de la physique.

 

N'ayant pas suffisamment de connaissances pour participer au débat je me contenterai de citer une phrase que l'on ma dit(e? j'ai un doute?) une fois:

 

"La seule chose que le cerveau humain ne peut imaginer, c'est l'infini"

(C'était peut être snark qui sait?)

Je rejoins donc snark sur le non sens que représente (pour moi) l'infini en physique. Mais bon il s'agit là d'un point de vue uniquement philosophique et en aucun cas scientifique.

[Invité akira]

Entièrement d'accord, mais une description mathématique de l'univers se doit de décrire une "réalité physique" qui devrait pouvoir être visualisée par autre chose que des chiffres.

 

Dans ce cas il te faut abandonner definitivement toute la mecanique quantique. Les etats intriques (pour ne prendre qu un exemple) ne ressemblent a rien de macroscopique et facilement observable connu. Ils ne sont descriptibles que par les mathematiques.

 

sinon un point de vue philosophique c est pas juste une phrase en l air ... ca se justifie aussi ... avec des arguments :-)

[Goosebumps]

sinon un point de vue philosophique c est pas juste une phrase en l air ... ca se justifie aussi ... avec des arguments :-)

 

Ben l'argument est le même que celui de snark, d'ailleurs je vais reprendre sa phrase parce que je ferai pas mieux:be::

 

"une description mathématique de l'univers se doit de décrire une "réalité physique" qui devrait pouvoir être visualisée par autre chose que des chiffres."

 

Et l'infini n'étant pas visualisable (est ce français?), ce n'est pas une réalité physique. Une dimension infinie "n'existe" pas, on utilise ce terme mais il n'est pas "réel". Enfin tout ça évidemment n'est qu'un point de vue.

[Jeff Hawke]

 

"La seule chose que le cerveau humain ne peut imaginer, c'est l'infini"

 

Je ne comprends pas ça. On l'imagine très bien l'infini. On sait même le construire (ou le découvrir ) mathématiquement. C'est bien notre cerveau qui fait ça, pas l'opération du St Esprit.

 

C'est le fini qui nous donne parfois plus de problèmes à concevoir. Par exemple, un univers fini. Autre exemple, notre mort.

[Goosebumps]

Je ne comprends pas ça. On l'imagine très bien l'infini. On sait même le construire (ou le découvrir ) mathématiquement. C'est bien notre cerveau qui fait ça, pas l'opération du St Esprit.

 

C'est le fini qui nous donne parfois plus de problèmes à concevoir. Par exemple, un univers fini. Autre exemple, notre mort.

 

Tu touches à mon sens au coeur du problème. Une sphère de volume infini, tu arrives à te la représenter? Moi non. Je peux me représenter une très grosse sphère mais une "infinie"? Je ne sais pas, ca n'a tout simplement pas de sens pour moi... D'ou la construction des mathématiques (ca yes j'ai craché le morceau:be:) pour ne pas laisser sur le carreau ce qui dépasse notre entendement. De même en physique quantique, pour le peu que je connaisse, beaucoup d'aspects dépasse notre imagination et ne sont que "compréhensibles" que par les mathématiques. C'est d'ailleurs ce coté qui me fascine:wub:.

 

Donc je suis têtu mais l'infini n'est pas une réalité physique!

[Jeff Hawke]

Je peux me représenter une très grosse sphère mais une "infinie"?

 

Ca c'est normal, puisqu'une sphère infinie, ça n'existe pas...(vérifie la définition d'une sphére, l'ensemble des points équidistants d'un même point. L'infini n'est pas une distance).

 

pour ne pas laisser sur le carreau ce qui dépasse notre entendement.

 

Au contraire, nous entendons les mathématiques. C'est même une caractéristique forte du cerveau humain.

 

De même en physique quantique, pour le peu que je connaisse, beaucoup d'aspects dépasse notre imagination et ne sont que "compréhensibles" que par les mathématiques. C'est d'ailleurs ce coté qui me fascine:wub:.

 

Là, c'est très différent. En quantique, les maths ne servent pas à la compréhension, mais permettent de calculer des résultats. A ce niveau, les maths ne sont qu'un outillage qui n'éclaire pas la réalité quantique (comme elles le font en cosmologie). On n'a pas, à ma connaissance, de théorie mathématique de la quantique...

 

La méca quantique, c'est incompréhensible, alors que la cosmologie (classique ou relativiste ), c'est relativement simple à côté...