Plus vite que la lumière?

[Jeff Hawke]

EDIT: en même temps, plus j'y pense, plus je me demande si c'est utile...

On ergote à 2 sur ce thread alors que finalement, on est d'accord

 

Et non, vous n'êtes pas que 2. Je suis l'affaire, je veux savoir moi si ça crée un effet Doppler ou pas, la création d'espace-temps entre toutes choses existantes et rayonnantes...

[Lasilla]

Bon, ok, je sors ma tatin du four (cherchez sur une histoire de Zozoparty si vous voulez comprendre) et j'allume la grosse babasse

[Poussin38]

http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9calage_vers_le_rouge

 

c'est pas du doppler

[Lasilla]

Ben voilà, Poussin a mis tout le monde d'accord

 

Et je savais bien que j'avais une formule sur l'effet Doppler-Fizeau, mais c'est celle avec la correction relativiste.

Désolée

 

 

(Et sinon, c'est bon la tatin chaude avec de la glace vanille qui fond dessus...)

[Invité akira]

Moui... On dit ce qu'on sait, mais on sait pas ce qu'on dit, en somme...

 

Ben voyons ... tu manques pas de pretention pour pretendre que les chercheurs en cosmo ne savent pas ce que sont des notions aussi bien connues que les effets de redshifts cosmologique et gravitationnels ...

 

Ca fait un moment qu on utilise cet effet pour etudier en particulier l accelerration de l expension de l univers (constante cosmo ou champs de quintessence).

['Bruno]

Ah, Wikipédia est très clair : le décalage vers le rouge est causé par l'expansion de l'univers, qui provoque aussi l'expansion des longueurs d'onde - c'est logique. Dit comme ça, il me semble qu'on comprend bien en quoi ce n'est pas un effet Doppler : la source ne s'éloigne pas (comme dans un effet Doppler), c'est juste que les ondes de lumière s'allongent. Merci Poussin d'avoir pensé à Wikipédia ! Il y a toujours des gens pour critiquer Wikipédia, n'empêche que c'est un truc bien utile - ce n'est pas moi qui aurais pensé à décrire ça aussi bien.

[Jeff Hawke]

il me semble qu'on comprend bien en quoi ce n'est pas un effet Doppler : la source ne s'éloigne pas (comme dans un effet Doppler)' date=' [/quote']

 

Ah, ben voilà.

 

Et quand on se fait flasher, c'est bien un effet Doppler (la voiture s'éloigne...).

 

 

Au moins dans les papiers en anglais on s'embete moins ... redshift et puis c est tout ...

 

Ah oui, c'est certain que c'est plus simple de coller un nom sans chercher à comprendre ce qui se passe derrière.

[Invité akira]

.

[Lasilla]

Ben voyons ... tu manques pas de pretention pour pretendre que les chercheurs en cosmo ne savent pas ce que sont des notions aussi bien connues que les effets de redshifts cosmologique et gravitationnels ...

 

Ca fait un moment qu on utilise cet effet pour etudier en particulier l accelerration de l expension de l univers (constante cosmo ou champs de quintessence).

 

Je dis juste, tout comme Jeff, que les chercheurs, eux, savent de quoi ils parlent, évidemment, mais que le lecteur lambda ne sait pas trop quoi coller derrière le terme redshift car justement, il n'y a qu'un seul terme pour plusieurs causes.

Mon "on" s'adressait donc au lecteur lambda dont je fait partie, sinon, en parlant des chercheux, j'aurais dit "eux", terme dans lequel je ne m'inclue pas.

 

Ton "on" à propos des études menées veut-il dire que par chance, tu en fais partie?

 

Dans ce cas, je veux bien que tu me parles de champs de quintessence, parce que j'avoue qu'étant plus MHD et plasmas de formation théoriques, j'ai quelques lacunes en cosmologie où je n'ai fait qu'un petit stage sur la détermination de la constande de Hubble, et qui était trop rapide pour que j'aie eu le temps de publier mes résultats. (en même temps, on -mon cosmologiste maître de stage et moi-même- avait du trouver un truc comme 72km/s/Mpc en 1995, donc en 13 ans, la face du monde actuel ne semble pas trop avoir changé...)

 

(Part du principe que je connais le calcul tensoriel et que j'ai quelques bases en relat générale et interactions fondamentales, ça devrait te simplifier la tâche)

[Poussin38]

Il y a toujours des gens pour critiquer Wikipédia' date=' n'empêche que c'est un truc bien utile - ce n'est pas moi qui aurais pensé à décrire ça aussi bien.[/quote']bah oui en lisant j'ai aussi pu constater que ça me rapellait clairement ce que j'avais oublié depuis fort longtemps, donc je n'ai aps hésité à copier le lien sans aller chercher plus loin. Parfois ça marche

 

(Part du principe que je connais le calcul tensoriel et que j'ai quelques bases en relat générale et interactions fondamentales, ça devrait te simplifier la tâche)

 

Akira : ne part surtout pas la-dedans sinon on va plus rien y comprendre sur le fofo (mais je reconnais aussi que c'est pas volé )

[lejon]

.

['Bruno]

Lejon : je suis persuadé que nombre de ceux qui croient avoir compris grâce à l'analogie du ballon n'ont en fait pas compris (*). J'en parlais dans un sujet récent à propos du livre de Hawking ( http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=34569 messaeg #6), où j'avais noté plusieurs indices qui me laissent à penser que Hawking a fait exprès de donner des explications trompeuses parce que sinon c'était trop compliqué. Au moins, un univers qui ressemble à un ballon, tout le monde comprend. De même que tout le monde comprenait la Terre plate sur le dos d'une tortue. Et malheureusement, on en est bien là : faute d'une bonne vulgarisation accessible au grand public, celui-ci n'est pas vraiment plus avancé qu'il y a deux-mille ans (bon j'exagère un peu quand même...) C'est un peu de la faute des scientifiques (que l'ignorance du grand public pourtant intéressé ne semble pas préoccuper), mais aussi sans doute de la complexité de l'univers : tu parlais de comprendre dans le sens « sentir », « se représenter », et c'est peut-être impossible...

 

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(*) Je pense que si on interprète le décalage vers le rouge des galaxies comme un effet Doppler, c'est qu'on n'a pas compris. Si j'ai bien compris... )

[GéGé]

Bonjour!

 

Tu critiques beaucoup les efforts de ceux qui tentent de faire comprendre ces choses aux profanes, Lejon. Mais je voudrais attirer ton attention sur le fait que le grand Einstein lui-même, a écrit un extraordinaire petit livre, réédité en 2005, sur la relativité. Il dit dans sa préface qu'il veut rendre accessibles ces notions aux bacheliers. Et il y parvient! En partie, c'est évident, mais le lecteur a compris des choses, quand il a fini de lire le livre.

De la même façon, tes messages #5 et #7 , qui découragent tout profane d'aller plus loin, sont contredits par les explications claires de Lasilla et Bruno. Après, le non profane mettra des équations sur ces notions....

 

Dans un autre domaine, je suis formateur en Compatibilité Electromagnétique. Alors, durant mes stages, j'explique aux stagiaires ce qu'est une self, un champ magnétique, un champ électrique etc.... avec des manips, "avec les mains". Et nous mettons quelques chiffres sur ces notions. Un jour, un jeune, récemment sorti de Supélec, m'a dit: "Ah, si j'avais suivi ce stage avant mes cours, j'aurais su de quoi le prof parlait!"

 

Tout cela pour te dire qu'il ne sert à rien d'être trop élitiste, même les profanes peuvent comprendre certaines choses.

Si l'on ne doit expliquer l'Univers qu'avec la rigueur des pros du domaine, il faut fermer ces forums. Car un lecteur sur mille, et encore, comprendra, et je ne sais même pas si une personne, parmi les 8000 inscrits ici, a le niveau pour en parler.

Ce serait dommage, j'ai appris des choses, grace à Lasilla et Bruno, dans ce sujet...

 

[Lasilla]

Tu as raison Gégé.

Gilles Chabier (faites une recherche google pour son CV ) nous expliquait l'évolution stellaire avec les mains, "à la louche" (c'était son expression). Au début, les étudiants que nous étions se gaussaient, on lui a demandé des chiffres, des équations, et là ils nous a dit: "l'important c'est de comprendre ce qu'il se passe à la louche. Avec le niveau de math et de physique que vous avez, le jour où il faudra faire des calculs précis, vous pourrez faire mouliner un ordi."

 

Et il avait raison, même si ce n'est pas sur de l'évolution stellaire que j'ai travaillé ensuite.

 

Il faut savoir doser et trouver un juste milieu entre la rigueur et la théorie qui sont indispensables, et la compréhension simple des phénomènes avec les mains.

J'irai même plus loin: on n'explique bien que ce que l'on a bien compris. Quand on se camoufle derrière des équation imbitables en disant "oui mais là... heu... c'est un peu compliqué pour vous l'expliquer avec les mains, vous manquez de bagague théorique", c'est qu'en général, on n'est pas vraiment capable de l'expliquer.

 

J'ai un souvenir extraordinaire d'un autre prof qui nous a expliqué l'équation de Dirac avec les mains avant de nous la faire résoudre: c'était un grand moment et ça nous a tous schotché.

[lejon]

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[Zolwen]

Mais je voudrais attirer ton attention sur le fait que le grand Einstein lui-même, a écrit un extraordinaire petit livre, réédité en 2005, sur la relativité. Il dit dans sa préface qu'il veut rendre accessibles ces notions aux bacheliers. Et il y parvient!

 

Je m'immiscie dans la conversation juste le temps de te demander si tu as toujours la référence du livre dont tu parles. Car ce bouquin m'intéresserait grandement...

[BERNARD BRUNET]

Dans ce cas' date=' ça fait trois. Mais oublions l'effet Einstein, ça ne fait qu'embrouiller tout le monde. Quand on observe un décalage vers le rouge de galaxie, il y a deux effets :

- l'effet Doppler, qui correpond à la vitesse radiale de la galaxie (qui peut s'approcher ou s'éloigner de nous) ;

- l'effet dû à l'expansion de l'espace.

 

Exemple : le Grand Attracteur a un décalage vers le rouge relativement important, et pourtant on s'approche de lui (et lui de nous), d'où d'ailleurs son nom. Si on note z1 le décalage vers le rouge dû à l'effet Doppler (on se rapproche du Grand Attracteur) et z2 le décalage vers le rouge dû à l'expansion de l'univers, on note que z1 est négatif (on s'approche) mais z2 est positif et, en valeur absolue, est nettement plus grand que z1 : on a beau s'approcher du Grand Attracteur, l'expansion de l'univers fait qu'on ne l'atteindra jamais.

 

Comme on parlait dans cette discussion de galaxies ayant un décalage vers le rouge plus grand que 1, le premier effet est négligeable, et donc le décalage vers le rouge est dû à l'expansion de l'espace. Il me semble qu'on ne doit pas l'appeler effet Doppler.[/quote']

le grand attracteur ; c est l'énergie noire ?

[lejon]

.

['Bruno]

Le Grand Attracteur est un immense amas de galaxies (un superamas) vers lequel sont attirés tous les amas du Superamas Local (amas Virgo plus tous les groupes qui gravitent autour, comme le Groupe Local).

[Poussin38]

En attendant la réponse de l'interroGéGé, voici :

http://www.amazon.fr/relativit%C3%A9-Albert-Einstein/dp/2228882542

 

je crois plutôt, pour en avoir déjà parlé avec lui, que c'est celui là :

http://www.eyrolles.com/Sciences/Livre/9782876472495/livre-la-theorie-de-la-relativite-restreinte-et-generalisee.php

 

et pour l'expansion de l'univers, ce n'est pas l'image du ballon qu'il faut retenir mais de la métrique représentée sur la survace du ballon qui se gonfle (et ce ne sera qu'une image certes).

 

Sans images pour dégrossir des notions plus complexes, tu n'aurais sans doute pas atteint le niveau que tu as aujourd'hui dans la compréhension des choses.

 

Un nouveau Vinety? (pour te taquiner bien sur )

[GéGé]

Je m'immiscie dans la conversation juste le temps de te demander si tu as toujours la référence du livre dont tu parles. Car ce bouquin m'intéresserait grandement...

"La Relativité restreinte et générale", écrit par Albert Einstein en 1905.

 

http://www.amazon.fr/th%C3%A9orie-relativit%C3%A9-restreinte-g%C3%A9n%C3%A9rale-sp%C3%A9ciale/dp/2100487167/ref=sr_1_1?ie=UTF8&s=books&qid=1219506200&sr=1-1

 

 

[lejon]

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[BERNARD BRUNET]

Le Grand Attracteur est un immense amas de galaxies (un superamas) vers lequel sont attirés tous les amas du Superamas Local (amas Virgo plus tous les groupes qui gravitent autour' date=' comme le Groupe Local).[/quote']

je pensai que l 'énergie sombre et l'espansion éloignaient au contraire les galaxies les unes des autres et de plus en plus vite ; certaines seraient donc amenées malgré tout à croiser leurs trajectoires par hazard ou par force gravitaionnelle? ou les deux?

[lejon]

.

[ArthurDent]

Ah, Wikipédia est très clair : le décalage vers le rouge est causé par l'expansion de l'univers, qui provoque aussi l'expansion des longueurs d'onde

Faudrait relire tranquillement les papiers sur le sujet, comme par exemple celui-là : http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/0404/0404095v1.pdf,

mais il me semble bien que cette explication est fausse (pour un photon, la "longueur" de la géodésique est nulle, donc le fait que l' espace s' étende pendant sa propagation, du point de vue de l' observateur, ne devrait pas changer grand chose).

Selon Whiting, le décalage [cosmologique] vers le rouge est dû à la courbure de l' espace-temps.

 

In this derivation we have made use of the fact that light propagates along null geodesics, in a space

whose curvature enters implicitly through the function a. In effect, we have constructed the quadrilateral

bounded by two null rays (on either side) and two wavelengths (at either end). In a four-dimensionally

flat (Minkowsky) universe both ends will have the same length and there is no cosmological redshift. In

a universe with any curvature, the null rays will diverge (or focus). Since the scale factor a measures the

proper distance between geodesics followed by comoving observers, it also measures the curvature of the

universe in a particular way, a way convenient for computing the net change in proper distance between the

ends of the quadrilateral.

This is the physical source of the cosmological redshift: the propagation of null rays through curved

spacetime. Expansion of a set of comoving observers, or of ‘space’ itself (whatever that might mean), is

another effect of curvature, not the cause.

['Bruno]

je pensai que l 'énergie sombre et l'espansion éloignaient au contraire les galaxies les unes des autres et de plus en plus vite ; certaines seraient donc amenées malgré tout à croiser leurs trajectoires par hazard ou par force gravitaionnelle? ou les deux?

Quand j'ai parlé du Grand Attracteur, c'était justement pour expliquer ce cas (distinguer les mouvements propres des galaxies, qui génère un effet Doppler, et le décalage vers le rouge provenant de l'expansion de l'univers). Je n'ai pas été clair ? Alors je reprends : les galaxies du Superamas Local sont attirées par la Grand Attracteur (d'où son nom) et se dirigent donc vers lui (en moyenne). Mais on ne va jamais l'atteindre, à cause de l'expansion de l'univers : on se dirige vers le Grand Attracteur, mais l'espace qui nous en sépare se dilate et nous en "éloigne".

 

ArthurDent : rhaa, tu viens tout embrouiller ! Bon, il va falloir lire l'article que tu cites, mais pas ce soir, j'ai mal à la tête...

[ArthurDent]

Mais on ne va jamais l'atteindre, à cause de l'expansion de l'univers : on se dirige vers le Grand Attracteur, mais l'espace qui nous en sépare se dilate et nous en "éloigne".

Alors là, je suis carrément pas d' accord avec cette formulation, qui sous-entends que l' espace qui se dilate 'entraîne' les galaxies.

Mieux vaudrait une formulation du style "L' effet classique (attractif) de la gravitation fait qu'on se dirige vers le l' amas de matière qui constitue le GA, mais l' effet relativiste (au sens RG) de la gravitation sur le morceau d' Univers (considéré homogène et isotrope) qui nous en sépare, nous en "éloigne".

[lejon]

.

[ArthurDent]

Bonjour Lejon.

 

Je pense en effet que le(s) papier(s) de Whiting ne porte(nt) que sur la vulgarisation (plus précisément, le passage du formalisme complet de la relativité générale au concept de l' expansion de l' espace).

 

Je suis partiellement d' accord avec toi (et avec Bruno) pour dire que "le ballon qui gonfle" est une analogie dangereuse, parce qu' on a naturellement tendance à l' utiliser au delà de sa validité.

 

En creusant le sujet, je suis tombé dans le panneau, et c' est seulement en commençant à lire des articles scientifiques que petit à petit, j' ai compris que je n' avais pas compris, le déclencheur étant je crois un article dans "Pour la Science" qui montrait que le redshift n' était pas un effet Doppler, sans que je comprenne pourquoi (l' analogie de l' espace en expansion entraînant les galaxies et du ballon qui gonfle empêchent de comprendre pourquoi).

 

Bruno a fait la même confusion (au début de ses interventions, il appliquait une correction relativistes à l' "effet Doppler" pour faire en sorte que les vitesses de récéssions soient inférieures à celle de la lumière).

 

L' analogie du ballon est destinée à faire comprendre 'avec les mains' ce qui se passe dans une géométrie non euclidienne. Il faut voir le ballon qui gonfle comme un analogue à 3 dimensions (la surface au cours du temps) d' un espace-temps sphérique à 4 dimensions, du point de vue d' un observateur immobile par rapport au flot de Hubble (et seulement de ce point de vue).

 

C' est tout. Rien de plus. Rien de moins.

 

Même l' analogie dite de "l' expansion de l' espace" est trompeuse, comme le souligne Whiting. On ne peut pas séparer sans prendre de précaution l' espace et le temps en relativité générale, notamment pour les photons. Ce qui est trompeur, c' est que l' expansion de l' espace renvoie à l' image d' un gaz en expansion à la suite d' une explosion initiale , les galaxies étant les molécules du gaz, "entrainées" par le souffle de l' exploision. C' est vrai en première approximation (d'où le terme "flot de Hubble"), mais la relativité générale prédit un comportement beaucoup plus subtil que ça.

A l' échelle des amas de galaxies, c' est complètement faux, et les scientifiques commencent tout juste à pouvoir traiter le problème, en perturbant la solution globale (l' univers homogène et isotrope, en expansion) par des inhomogénéités locales à petite échelle.

Je ne crois pas que ce travail soit suffisamment mûr pour être vulgarisable.

 

On ne peut pas se servir de l' analogie du ballon qui gonfle pour prédire "avec les mains" le comportement dynamique de la matière dans l' Univers tel qu' il est prédit par la relativité générale (et donc, encore moins le comportement réel) : les galaxies ne se comportent pas comme les points sur la surface du ballon, pour que ça marche il faudrait que l' Univers soit homogène et isotrope jusqu' à l' échelle des galaxies, et toutes les galaxies immobiles par rapport au flot de Hubble, ce qui n' est pas le cas.

['Bruno]

Bruno a fait la même confusion (au début de ses interventions, il appliquait une correction relativistes à l' "effet Doppler" pour faire en sorte que les vitesses de récéssions soient inférieures à celle de la lumière).

Ah, je m'en souviens ! C'est grâce à ces discussions que j'ai compris que je n'avais pas compris. Maintenant que je sais ce qui est faux, j'aimerais en savoir plus sur ce qui est vrai...

 

Tiens, j'ai une question. Si on utilise comme distance la distance luminique, peut-on quand même dire que le rapport entre le diamètre des galaxies (diamètre défini en distance luminique) et la distance entre les galaxies (distances luminiques) est décroissant ? (Comme c'est le cas sur le ballon...)