Plus vite que la lumière?

'Bruno · 26 août 2008

toutefois, le fait même de l'appeler "redShift gravitationnel" permet de différencier la "cause" réelle de la mesure obtenue... par effet doppler !

Non, la mesure du décalage vers le rouge a été obtenue par la scpectroscopie. Il n'y a rien de Doppler là-dedans.

Seulement voila : vitesse = distance/temps !!! Donc même si c'est ta distance qui augmente (expansion de l'univers), c'est toujours ta "vitesse" qui est impactée (en apparence)... et c'est cet impact qui est mesurable par effet doppler.

Pas si vite... Lorsqu'il y a un mouvement, on mesure effectivement sa vitesse par la formule vitesse = distance / temps. Mais le fait que la distance augmente ne provient pas forcément d'un mouvement, ça peut provenir aussi d'une variation de la métrique. Dans ce cas, il n'y a pas lieu d'introduire la vitesse. La preuve, c'est que si on introduisait une vitesse, on aurait droit à des vitesses supérieures à la lumière (lorsque z > 1). Non ?

guik · 26 août 2008

Pour mieux me faire comprendre' date=' je vais prendre un autre exemple : le Soleil. On peut détecter sur les raies spectrales du Soleil le décalage spectral dû à la gravitation. Eh bien il s'agit bien d'un décalage de fréquence qui est mesuré, et pourtant ce n'est pas un effet Doppler.

Ai-je été clair ?[/quote']

Bien sur que si ! Encore une fois, l'Effet Doppler n'est pas le résultat obtenu, mais le moyen de mesurer !!! ( <-- décalage vers le rouge de l'écriture )

Ce n'est que dans l'interpretation des résultats que tu va préciser que le décalage est du à la gravitation... mais ta mesure du décalage de fréquence à été effectué par effet doppler.

Allez, moi aussi je vais prendre un exemple :

Un radar autoroutier mesure la vitesse des véhicules par "effet doppler".

Si maintenant j'arrete une véhicule sur la route face au radar, mais que je recule avec le radar :

Le radar indiquera encore que le véhicule est en mouvement, et sa méthode de mesure restera la meme (effet doppler).

Pourtant toi et moi nous savons que la voiture est a 0/Kms.

Ce donc notre interprétation de cette mesure qui sera différente !

ArthurDent · 26 août 2008

Effet Doppler n'est pas le résultat obtenu, mais le moyen de mesurer

On dirait que tu comprends mieux quand c' est écrit en rouge, alors voilà :

L' effet Doppler n'est pas le moyen de mesurer, c' est une interprétation de la mesure du décalage de fréquence obtenue par spectroscopie.

guik · 26 août 2008

Non' date=' la mesure du décalage vers le rouge a été obtenue par la scpectroscopie. Il n'y a rien de Doppler là-dedans.[/quote']

La spectrographie te permettra d'obtenir la mesure des différentes ondes du spectre de la lumière en un seul point.

Or pour observer le "décalage" dont tu parle, il faut bien le confronter à un deuxieme point ... mesure à l'émission / mesure a la reception... comme sur le schéma ci dessus :

Les fleches entre les deux mesures spectrographiques que tu vois sur ce schema representent ton décalage... ce n'est donc pas le spectrographe qui te permet de mesurer ton décalage mais la "comparaison" des deux planches obtenu par spectrographie.

De plus, puisque tu as 2 mesures de fréquences et que tu observe un décalage entre ces deux mesures alors, ce décalage que tu observe est mesurable par effet doppler.

ArthurDent · 26 août 2008

Or pour observer le "décalage" dont tu parle, il faut bien le confronter à un deuxieme point ... mesure à l'émission / mesure a la reception

Bien sûr que non.

Pour mesurer un décalage vers le rouge, heureusement qu'il n' est pas nécéssaire de déplacer le spectroscope sur les lieux de l' émission !

Les deux mesures sont bien sûr faites au même endroit, sur Terre : on compare le spectre émis par l' objet astronomique, tel qu' on l' observe sur Terre, avec le spectre d' émission des éléments connus, mesurés au spectroscope en utilisant une source locale. Dans les deux cas, on mesure un spectre à la réception.

Dans le dessin de ton post précédent, le décalage de fréquence est mesurable avec une règle. Pas besoin de parler d' effet Doppler, sauf bien sûr si tu veux déduire de ce décalage une vitesse.

Leimury · 26 août 2008

Bonjour!

Quelqu'un avait un jour demandé, je ne sais plus où, si on pouvait mesurer des vitesses d'éloignement de galaxies supérieures à la "vitesse" de la lumière.

Réponse (Ciel & Espace septembre 2008, page 45): oui!

"La vitesse de récession des galaxies n'est pas liée à un mouvement dans l'espace, mais à l'expansion de l'espace lui même (71km/s/Mpc aux dernières nouvelle). Il ne s'agit donc pas d'une véritable vitesse", mais d'une illusion. Mais une illusion mesurable, et mesurée!

C'est beau, tout ça...

Voui c'est beau ...
:confused:j'avoue ne pas avoir compri comment ils ont pu mesurer une illusion !!!

expliquez moi pls

Dans ces cas là, j'ouvre mon Larousse:

Illusion: Erreur de perception qui fait prendre l'apparence pour la réalité.

En conséquence, je ne vois pas de meilleur mot, mais suis intéressé par une meilleure description de cette.... illusion.

Je suis pas le seul cretin

Je reste au ras des paquerettes.

Les théories sur les trous noirs, l'univers, le big bang qui est une explosion qui n'en est pas une, les trous de ver et tuti quanti.

Des trucs tellement smart qu'ils doivent être 3 dans le monde à maîtriser le sujet avec des théories qui changent tous les 20 ans.

Une origine qui a besoin d'une autre origine qui a besoin de concepts non vérifiables.

Nos dieux grecs à nous.

Rien qu'à voir le tirage du livre des frères Bogdanof, le genre de livres et de théories qu'on met sur son étagère.

Je vais en rester aux BDs de Franck MILLER et à ce que je voie à l'oculaire.

J'aimerai bien apprendre à la source mais je voie pas trop comment les bouquins écrits en anglais passent la traduction sachant qu'aucun traducteur n'a un niveau suffisant pour comprendre ce qu'il fait :be:

Lire l'anglais dans le texte, j'en suis pas capable à ce niveau.

C'est décidément pas pour moi.

Je regarde bêtement l'univers sans trop me demander le pourquoi du comment.

Dob & Dobber ?

ArthurDent · 26 août 2008

Bah, J.P. Luminet par exemple, a le niveau, et cause la France ...

Leimury · 26 août 2008

Bah, J.P. Luminet par exemple, a le niveau, et cause la France ...

Bonjour,

Tu peux donner des titres de bouquins et d'autres noms de chercheurs, s'il te plait ?

Comme je le disais plus haut, les traductions ne m'inspirent vraiment pas confiance et la vulgarisation est un peu trop condescendante à mon gout.

Peut être que je serai aussi crétin après, mais au moins j'aurais essayé :be:

Je te remercie pour l'info

'Bruno · 26 août 2008

J.P. Luminet par exemple, a le niveau, et cause la France ...

... avec un joli accent chantant du midi, qui plus est (pas comme H. Reeves...)

guik · 26 août 2008

Vous allez pas vous y mettre à 2 !!!

Premièrement, ce n'est parce que je parle de 2 points (emission/reception) que je prétends qu'il faille s'approcher de la source pour mesurer l'emission...

(Surtout dans le cas d'une mesure par effet doppler-fizeau, puisque la lumière se composant de différentes longueur d'onde, il suffit d'observer l'impacte du décalage plus ou moins grand entre les différentes longueur d'ondes qui compose la lumière sur 2 mesures distinctes dans le temps (mais pas dans l'espace) pour observer le décalage vers le rouge ou vers le bleu)

Non, Je dis juste qu'il te faut obligatoirement 2 mesures pour observer ton décalage !

Or ton sectroscope ne sert qu'a effectuer ces 2 mesures de spectre, mais ce n'est pas lui qui quantifie ton décalage...

De plus, j'ajoute que si tu possede un "appareil quelconque" qui te permet de mesurer un décalage de fréquence ondulatoire entre ta mesure à l'emission et ta mesure à la reception, alors cet appareil mesure l'effet doppler.

Toutefois ce décalage mesuré n'a pas d' "interprétation" propre en soit. Et si je reprends l'exemple de mon radar autoroutier, en absence de tout autre certitude, tu ne sait pas si le radar se déplace ou si le véhicule est en mouvement.

Il en est de même pour la vitesse d'eloignement des galaxies... Elle est mesurable par effet Doppler mais c'est seulement l'interpretation qui permettra d'attribuer la part de cette mesure a l'expansion de l'univers.

ArthurDent · 26 août 2008

Ah, désolé, mais la liste va être courte (j' ai lu pas mal de bouquins sur le sujet, mais la plupart sont en anglais ou sont traduits)

Chez les français, sans hésiter, il faut lire le dernier Luminet, qui est ce que j' ai lu de plus dense, rigoureux, et clair, sur le sujet :

http://www.amazon.fr/destin-lunivers-Trous-%C3%A9nergie-sombre/dp/221363081X

'Bruno · 26 août 2008

De plus, j'ajoute que si tu possede un "appareil quelconque" qui te permet de mesurer un décalage de fréquence ondulatoire entre ta mesure à l'emission et ta mesure à la reception, alors cet appareil mesure l'effet doppler.

Non, il mesure un décalage de longueurs d'onde. À partir de ce décalage, on déduit une vitesse, en faisant l'hypothèse qu'il est dû à un effet Doppler. "Mesurer l'effet Doppler" ne veut rien dire, car un effet n'est pas une quantité mesurable. Ce qu'on mesure, c'est le décalage vers le rouge ou, indirectement (en faisant l'hypothèse d'un effet Doppler), la vitesse (mais je préfère dire qu'on déduit la vitesse car ce n'est pas elle qui est mesurée).

Et si je reprends l'exemple de mon radar autoroutier, en absence de tout autre certitude, tu ne sait pas si le radar se déplace ou si le véhicule est en mouvement.

En l'absence de toute autre certitude, on n'est même pas sûr que quelqu'un se déplace. Le décalage des ondes pourrait tout aussi bien être dû à un effet relativiste. Si c'était le cas, le radar servirait à déduire le rapport masse/rayon (ou masse/rayon^2, je ne sais pas trop...) du véhicule. Bien sûr, on se doute que le décalage vers le rouge est en réalité dû à l'effet Doppler, donc la mesure permet de déduire la vitesse du véhicule.

ArthurDent · 26 août 2008

Tout à fait Bruno. D' ailleurs, je te déconseille de contester un PV d' excès de vitesse en argumentant que ta voiture étant chargée, la mesure du radar est faussée par un effet relativiste.

La Justice a un sens de l' humour assez peu développé.

guik, si tu appelles "effet doppler" le décalage spectral, alors bien entendu , tu as raison.

Le reste du monde, il me semble, appelle le décalage spectral, "décalage spectral" (redshift ou blueshift en anglais, selon le sens du décalage). Et le reste du monde, il me semble, appelle "effet Doppler[-Fizeau]" l'effet de la vitesse relative de la source par rapport au récepteur, sur le spectre de la source mesuré par le récepteur.

L' effet Doppler est une des causes possible de décalage spectral. Ce n' est pas la seule cause possible.

26 août 2008

Le reste du monde, il me semble, appelle le décalage spectral, "décalage spectral" (redshift ou blueshift en anglais, selon le sens du décalage).

On appelle meme redshift le decalage vers le bleu. En fait redshift en astro veut juste dire decalage ... vers n importe ou ...

Lasilla · 26 août 2008

Non, comme le dit Arthur, on parle de blueshift, ou alors on parle d'une raie "shiftée vers le bleu".

Ouais, ok, j'ai entendu aussi parfois parler de "redshift négatif"... Puis aussi de "redshift" quand on passait de l'apréro au repas, aussi (véridique).

Va comprendre, Charles... :rolleyes:

BERNARD BRUNET · 26 août 2008

de ce que j avais compris de l effet doppler , c'était une comparaison avec l'effet du meme nom concernant le son plus aigu avant et plus sourd aprés .Donc que l 'on soit arreté ou en mouvement dès l 'instant on l'objet s'éloigne ou se rapproche l'effet est le meme . L a plupart des galaxies s 'éloignant il était dit que la "couleur" appropriée était rouge et bleue pour celles qui se rapporchaient de nous.

Coelix971 · 26 août 2008

Le reste du monde, il me semble, appelle le décalage spectral, "décalage spectral" (redshift ou blueshift en anglais, selon le sens du décalage). Et le reste du monde, il me semble, appelle "effet Doppler[-Fizeau]" l'effet de la vitesse relative de la source par rapport au récepteur, sur le spectre de la source mesuré par le récepteur.

L' effet Doppler est une des causes possible de décalage spectral. Ce n' est pas la seule cause possible.

Arthur tu m'excuseras si je ne suis pas au point mais...

Si j'ai bien compris cette partie,

L'effet Doppler ne serait qu'un cas particulier d'un décalage spectral.

Dit autrement ça donnerait: "Quand il est enregistré un décalage spectral, cela peut être dû à la vitesse de la source - auquel cas il s'agirait de l'effet Doppler (qui n'est autre qu'une mise en relation de ce décalage et de la vitesse) - ou d'une modification de la métrique (cas de la dite expansion de l'univers)"

Si c'est bien cela, comment, lors des mesures sait-on quelle est la cause du décalage spectral?

Pour tout le monde:

Pour revenir à un écrit de Lejon: L'expansion n'est-elle pas justement une perception que l'on a d'objets lointains? (peut être due aux nombreuses courbures de l'espace-temps)

Je dois bien avouer que je croyais véritablement avoir progressé après la lecture du dernier livre de JP Luminet...mais je sens que je dois le relire alors. Dur dur de comprendre tout ça.

ChiCyg · 26 août 2008

Au fait, est-ce que dans un modèle où les galaxies se dilatent en même temps que l'espace, le paradoxe de Hubble-Sandage serait résolu ?

Sacré ArthurDent, sa réponse m'époustoufle, bleuffé je suis :)

Suis beaucoup plus limité, je pense que tous les termes "relativistes" (genre Gm/c2r) sont négligeables dans la grande majorité des situations "astrophysiques" c'est à dire un peu loin d'une étoile à neutrons ou un trou noir. Donc la réponse à la question de 'Bruno, c'est Newton qui la donne ...

L'approximation newtonienne est parfaitement valide dans un amas : il n'y a pas de raison d'ajouter un "mouvement" d'expansion qui se superposerait aux mouvements créés par les attractions réciproques des galaxies. Il suffit de partir des bonnes conditions initiales : l'expansion se résume alors à des vitesses proportionnelles aux distances et ensuite de laisser faire Newton et ses lois.

C'est là qu'il y a plusieurs hics :

. la dynamique des amas n'est pas comprise sans faire intervenir la fameuse matière noire,

. à l'échelle d'une galaxie il semble que ça ne marche même pas toujours avec la matière noire,

. au niveau de l'amas local (notre galaxie, Andromède et quelques dizqines d'autres petites) on tombe sur le paradoxe de Hubble-Sandage : on devrait pouvoir expliquer le mouvement des galaxies de notre entourage par l'attraction gravitationnelle réciproque, or on "voit" toujours la loi de Hubble.

Complexité, vous avez dit complexité ?

26 août 2008

Non, comme le dit Arthur, on parle de blueshift, ou alors on parle d'une raie "shiftée vers le bleu".
Ouais, ok, j'ai entendu aussi parfois parler de "redshift négatif"... Puis aussi de "redshift" quand on passait de l'apréro au repas, aussi (véridique).

Va comprendre, Charles...

Tu sais Lasilla, je suis postdoc en astro, je suis au courant de la terminologie

26 août 2008

Si c'est bien cela, comment, lors des mesures sait-on quel est la cause du décalage spectral?

Pour pas mal de raisons ... ca colle bien avec le modele. On a des autres indicateurs de distances comme les cepheides, etc ... Mais y a pas de preuves directe (dans le decalage lui meme).

ArthurDent · 26 août 2008

Chicyg, tu as raison, Newton suffit (presque) pour décrire les amas (aux problèmes que tu soulèves près).

Mais ce n' étais pas la question posée par Bruno, enfin je crois ...

Bruno demandait, il me semble, si l' effet (relativiste, tu en conviendras ?) de l' expansion jouait aussi au niveau des galaxies (pas des amas), autrement dit, ajouterais un terme supplémentaire par rapport à ce que Newton prédit.

C' est pour ça que je suis resté dans le formalisme RG.

Comment formulerais-tu la réponse ?

'Bruno · 26 août 2008

"Quand il est enregistré un décalage spectral, cela peut être dû à la vitesse de la source - auquel cas il s'agirait de l'effet Doppler (qui n'est autre qu'une mise en relation de ce décalage et de la vitesse) - ou d'une modification de la métrique (cas de la dite expansion de l'univers)"
Si c'est bien cela, comment, lors des mesures sait-on quel est la cause du décalage spectral?

Je crois que c'est parce que la théorie de la relativité générale prévoit justement l'observation d'un décalage gravitationnel dû à l'expansion.

Poussin38 · 26 août 2008

Bon, voyons, l'est où mon bouquin d'Elbaz "relativité générale et gravitation?"...

Je le relis et je reviens (dans 2-3 mois, donc )

c'est moi qui l'ait

Corrigez-moi si c' est une connerie :

la métrique au voisinage d' une galaxie modélisée par une masse ponctuelle est celle de Schwarzschild : $mimetex.cgi?ds^2=\left(1-\frac{2Gm}{c^2 r}\right)^{-1}dr^2+r^2(d \theta^2 +\sin^2 \theta d \phi^2)-c^2 \left(1-\frac{2Gm}{c^2 r}\right)dt^2$ . m étant la masse totale de la galaxie, et r,theta,phy les coordonnées sphériques. Cette métrique ne comporte pas de facteur d' échelle dépendant du temps. Au passage, ce "raisonnement" devrait être vrai pour tout objet fortement lié (i.e. dont la densité est très supérieure à la densité du "fond" , qui est déduite de l' hypothèse d' homogénéité).

Je croyais que cette solution marchait uniquement pour les champs de gravitation statiques. Or la galaxie "subie" elle aussi les vicissitudes de l'univers dans son ensemble non?

Bruno demandait, il me semble, si l' effet (relativiste, tu en conviendras ?) de l' expansion jouait aussi au niveau des galaxies (pas des amas), autrement dit, ajouterais un terme supplémentaire par rapport à ce que Newton prédit.

Et donc on aurait un terme dépendant de R(t) décrivant l'effet relativiste du modèle global d'univers et un autre décrivant l'effet plus local du champ de gravitation de la galaxie elle même, en physique plus classique?

Les 2 se marchent sur les pieds non, sauf à dire qu'un des 2 effets est largement plus petit que l'autre et peut donc se retoruver en approximation linéaire :?:

ChiCyg · 26 août 2008

ArthurDent, 'Bruno parlait de "galaxies [qui] se dilatent en même temps que l'espace", il me semble que le problème ne se pose pas en ces termes.

Au niveau des amas de galaxies les effets relativistes sont, je pense, négligeables : la gravitation est faible, la courbure de l'espace n'est pas perceptible, les vitesses sont loin d'être relativistes : la dynamique doit pouvoir être parfaitement décrite par les lois de Newton dans lesquelles l'expansion de l'espace se traduit par des vitesses initiales.

La distinction jésuistique entre décalage spectral dû à une vitesse ou décalage spectral dû à l'expansion me paraît quelque peu surréaliste . Tout le monde est d'accord : expansion ou non les distances entre les galaxies augmentent avec le temps, ça s'appelle une vitesse et ça se mesure par des décalages spectraux avec les corrections relativistes qui vont bien. On peut appeler aussi ça de l'expansion, ça se mesure aussi par des décalages spectraux avec les corrections relativistes qui vont bien .

'Bruno · 26 août 2008

(Finalement je retire.)

ChiCyg · 26 août 2008

'Bruno, tu veux dire que l'expansion de l'espace ne ferait pas varier la distance ? Si j'envoie un signal radar sur la galaxie machin truc et que je recommence quelques millions d'années après (en supposant que j'ai une durée de vie un peu supérieure à celle de Mathusalem ) je ne verrai pas que le durée de parcours du signal a augmenté ?

ArthurDent · 26 août 2008

la dynamique doit pouvoir être parfaitement décrite par les lois de Newton dans lesquelles l'expansion de l'espace se traduit par des vitesses initiales.

On est d' accord. Ce que tu viens de dire est équivalent à : A l' échelle des galaxies, l' espace est statique.

Les conditions aux limites (pour se raccrocher au "flot de Hubble") se traduisent en vitesses initiales, pas en accélération.

Donc, pas d' expansion à l' échelle des galaxies.

Comment ça se traduit au niveau du modèle ? J' imagine que le terme a(t) de la métrique FLRW devient un truc du genre (A+a(t)), avec a(t) ridicule devant A, ce qui le rends négligeable ?

'Bruno · 26 août 2008

ChiCyg : en fait je retire ce que j'ai dit plus haut, je me suis embrouillé tout seul (les coordonnées sont les projections des distances à l'origine, donc une variation des coordonnées est forcément une variation de distance, d'ailleurs un espace métrique est par définition un espace où l'on peut définir des distances. Bref, une variation de distance semble effectivement une vitesse. Il y a sûrement un truc qui m'échappe car ces "vitesses" seraient alors plus grandes que c, ce qui est impossible.)

Poussin38 · 26 août 2008

ChiCyg : en fait je retire ce que j'ai dit plus haut' date=' je me suis embrouillé tout seul (les coordonnées sont les projections des distances à l'origine, donc une variation des coordonnées est forcément une variation de distance, d'ailleurs un espace métrique est par définition un espace où l'on peut définir des distances. Bref, une variation de distance semble effectivement une vitesse. Il y a sûrement un truc qui m'échappe car ces "vitesses" seraient alors plus grandes que c, ce qui est impossible.)[/quote']
de quelle distance parles-tu : distance propre (à un temps figé) ou distance métrique (liée à R(t) si la distance propre se rapproche du rayon de courbure de l'univers)?

La loi de hubble ne donne t elle pas la relation entre vitesse et distance Vr=R'(t)/R(t) . d ?

ArthurDent · 26 août 2008

Bruno, c' est impossible en relativité restreinte.

En relativité restreinte, tu peux translater ton système de coordonnées où tu veux sans problème (l' espace est plat)

En relativité générale, quand tu balade ton système de coordonnées, il y a des corrections à faire pour le "recoller" à l' espace local de "là bas", afin de pouvoir comparer , par exemple, une vitesse avec une autre. ça porte un nom en math ce truc là (les connections ?)

Je pense que c' est la contribution de ce truc qui fait que , bien que les vitesses "locales" (celles mesurées là où l' espace-temps peut encore être considéré comme plat) sont bornées par c, les vitesse "non locales" (celles pour lesquelles la courbure de l' espace-temps doit être prise en compte) ne le sont plus.

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