Plus vite que la lumière?

[Snark]

Pour moi' date=' la bonne méthode c'est de comprendre la théorie (pas donné à tout le monde malheureusement) et, ensuite, de construire une analogie pour aider à la description. Mais surtout, surtout, on ne doit pas raisonner sur l'analogie. L'analogie, elle arrive tout à la fin.

 

Peut-être qu'aucune analogie ne pourra nous aider à nous faire une image mentale de l'univers. C'est peut-être parfaitement impossible, tant l'univers est complexe et tant nos capacités mentales sont limitées. N'ayons pas l'arrogance de croire que tout nous est compréhensible - mais ayons l'ambition d'essayer... D'ailleurs il me semble que pour ce qui concerne certaines propriétés de la physique quantique, on s'est résigné à renoncer à visualiser ce qui se passe vraiment, non ?[/quote']

Je suis malheureusement assez limité dans les domaines de l'abstraction et de la géométrie dans l'espace (je ferais mieux de m'orienter vers la poterie hein) aussi un modèle ou une analogie, même imparfait m'aide à comprendre.

 

C'est pourquoi je m'accroche à ce modèle culinaire qu'est le cake aux raisins, (on peut le faire en forme de tore si on ne veux pas de centre) dont la pâte lèverait plus rapidement en s'approchant des bords (je ne vois pas comment les éviter), mais ça ne donne pas un espace homogène.

[Invité akira]

Je suis malheureusement assez limité dans les domaines de l'abstraction et de la géométrie dans l'espace (je ferais mieux de m'orienter vers la poterie hein) aussi un modèle ou une analogie, même imparfait m'aide à comprendre.

 

C'est pourquoi je m'accroche à ce modèle culinaire qu'est le cake aux raisins, (on peut le faire en forme de tore si on ne veux pas de centre) dont la pâte lèverait plus rapidement en s'approchant des bords (je ne vois pas comment les éviter), mais ça ne donne pas un espace homogène.

 

Je vois pas du tout pourquoi la pate leverait plus rapidement en s approchant des bords ? Pourquoi tu vois ca comme ca ? Comment tu en arrive a cette conclusion ?

['Bruno]

Snark : pas de problème, tu utilises l'analogie du gâteau au raisin uniquement pour te faire une représentation mentale de la façon dont la distance des galaxies croît en fonction de leur distance (c'est bien ça ?) Du moment que tu n'essaies pas de savoir comment était l'univers à l'origine, ou s'il est fini ou infini (le gâteau représente nécessairement un extrait de l'univers), ou encore si les galaxies se déplacent suite à l'expansion et donc si le décalage vers le rouge est un effet Doppler, tu restes dans le domaine de validité de l'analogie.

[Snark]

Je vois pas du tout pourquoi la pate leverait plus rapidement en s approchant des bords ? Pourquoi tu vois ca comme ca ? Comment tu en arrive a cette conclusion ?

 

Tu as raison, mon raisonnement ne serait valable que pour un observateur au centre, donc privilégié.

 

Zut (pardon) alors.

 

Mais pour reprendre mon obsession culinaire, on peut considérer le problème en sens inverse: la pâte ne bouge pas mais les raisins rétrécissent, rétrécissent, autrement dit toutes les particules de l'univers s'effondrent sur elles-mêmes comme de minuscules trous noirs, mais les forces de cohésion gardent tous les atomes et molécules liés ainsi que les étoiles et les galaxies etc, à "petite distance" rien ne change, mais à grande distance on doit constater un éloignement non ?

Même si ce truc semble tiré par les cheveux ça permet de se passer des propriétés extraordinaires de cet espace qui grandit de façon incompréhensible.

C'est mon modèle 1489 bis, vous l'aimez hein ?

[ArthurDent]

Ah non, je préfère celui des cookies au chocolat. Ton modèle avec des raisins qui rétrécissent tu peux te le garder

['Bruno]

Bon, je viens de faire une expérience dans mon labor^D^D^D^D dans ma cuisine. J'ai donc mis au four une certaine quantité de pâte et une certaine quantité de raisin (calculée d'après les plus récents modèles de façon à respecter les bonnes proportions), puis j'ai laissé la pâte lever durant un temps calculé pour correspondre à l'âge de l'univers.

 

Bref, tout a brûlé. Je ne sais pas trop comment interpréter ce résultat...

[Poussin38]

normal t'as pas créé les conditions de l'inflation. Résultat l'énergie n'a pas pu se dissoudre dans le vide et a tout pété.

 

Pour la bonne levure "spéciale univers" faut aller sur supertoinette.com

[Invité akira]

Tu as raison, mon raisonnement ne serait valable que pour un observateur au centre, donc privilégié.

 

Zut (pardon) alors.

 

Mais pour reprendre mon obsession culinaire, on peut considérer le problème en sens inverse: la pâte ne bouge pas mais les raisins rétrécissent, rétrécissent, autrement dit toutes les particules de l'univers s'effondrent sur elles-mêmes comme de minuscules trous noirs, mais les forces de cohésion gardent tous les atomes et molécules liés ainsi que les étoiles et les galaxies etc, à "petite distance" rien ne change, mais à grande distance on doit constater un éloignement non ?

Même si ce truc semble tiré par les cheveux ça permet de se passer des propriétés extraordinaires de cet espace qui grandit de façon incompréhensible.

C'est mon modèle 1489 bis, vous l'aimez hein ?

 

Malheureusement ca a deja ete propose.

[Snark]

Malheureusement ca a deja ete propose.

 

Ben je suis bien content de ne pas être le seul à y avoir pensé, mais j'en ai bien d'autres encore.

[Snark]

Bon' date=' je viens de faire une expérience dans mon labor^D^D^D^D dans ma cuisine. J'ai donc mis au four une certaine quantité de pâte et une certaine quantité de raisin (calculée d'après les plus récents modèles de façon à respecter les bonnes proportions), puis j'ai laissé la pâte lever durant un temps calculé pour correspondre à l'âge de l'univers.

 

Bref, tout a brûlé. Je ne sais pas trop comment interpréter ce résultat...[/quote']

 

On ne réussit pas un cake du premier coup, un univers non plus sans doute.

[ChiCyg]

L'analogie, c'est un piège à con, donc je suis sûr de tomber dedans. [...] Pour moi, la bonne méthode c'est de comprendre la théorie (pas donné à tout le monde malheureusement) et, ensuite, de construire une analogie pour aider à la description. Mais surtout, surtout, on ne doit pas raisonner sur l'analogie. L'analogie, elle arrive tout à la fin.

Je suis convaincu du contraire.

 

Si on refuse toute analogie, on peut commencer par arrêter l'astronomie qui en est farcie "le soleil se lève", "l'atmosphère du soleil", "la sphère céleste", "la vie d'une étoile", etc ...

Il faut aussi revoir toute la physique : "la lumière" un fluide qui nous inonde ?, "les photons" des particules qui voyagent à la vitesse de la lumière ? "la longueur d'onde des photons" La lumière : des ondes ou des photons ? "le spin de l´electron" Ca tourne un électron ?

 

On se représente une notion aussi fondamentale que le temps, en analogie avec une dimension d'espace. A ce sujet, je viens de lire dans le dernier numéro de la Recherche que dans la langue Aymara (des incas) le futur est derrière et le passé devant. Ca nous paraît illogique, mais pour les Aymaras on connait le passé, on le voit donc. Alors que le futur est invisible. Je trouve que l'analogie des Aymaras correspond bien à celle des astronomes : on voit devant nous le passé de l'univers !

 

'Bruno, ta vision d'une théorie restant vierge de toute analogie simplificatrice ne me parait pas correspondre à la réalité. Je pense qu'on pourrait soutenir que toute théorie est faite d'analogies.

 

Pour revenir à notre sujet, on voit bien que des spécialistes, tout en s'appuyant sur le même corpus théorique, arrivent à des réponses incompatibles, sur l'expansion et les vitesses supraluminiques. Personnellement le point de vue de Feynman sur la question me parait beaucoup plus fertile que celui de ses détracteurs.

[ArthurDent]

Je vois les choses comme ça :

 

La vitesse est généralement définie comme l' accroissement de la distance spatiale au cours du temps.

 

Par construction, le modèle cosmologique admis permet de choisir arbitrairement la distance et le temps parmis une infinité de candidats.

Du coup , selon la distance spatiale et le temps qu' on choisit, on obtient des résultats différents pour la vitesse. Pas de quoi s' en émouvoir, c est juste un effet des coordonnées choisies ... C' est pareil, dans une certaine mesure, en mécanique classique et relativiste: selon le référentiel choisi, les vitesses sont différentes.

 

Si on exprime les coordonnées du modèle de façon à ce que "espace" et "temps" se rapprochent, quelque soit l' endroit (dans l' espace-temps) choisi, de la notion locale, intuitive, de ces deux trucs, on obtient des vitesses de récéssion supraluminiques au delà d' une certaine distance. C'est la vie.

 

Ceux que ça dérange sont libres, comme ChiCyg, de choisir une métrique qui, en un point, redonne le temps et l' espace "intuitif", mais pas ailleurs, et en contrepartie, s' assure que les vitesses restent sagement inférieures à celle de la lumière. Y'a pas de problème.

[Snark]

 

Si on exprime les coordonnées du modèle de façon à ce que "espace" et "temps" se rapprochent, quelque soit l' endroit (dans l' espace-temps) choisi, de la notion locale, intuitive, de ces deux trucs, on obtient des vitesses de récéssion supraluminiques au delà d' une certaine distance. C'est la vie.

 

Ceux que ça dérange sont libres, comme ChiCyg, de choisir une métrique qui, en un point, redonne le temps et l' espace "intuitif", mais pas ailleurs, et en contrepartie, s' assure que les vitesses restent sagement inférieures à celle de la lumière. Y'a pas de problème.

 

Ce qui semble un peu bizarre c'est que dans le cas de la relativité les équations évitent ce genre de problème alors qu'ici on reprend le refrain habituel quand un truc dérange: "ça n'a aucune signification", ce qui rappelle furieusement les valeurs d'énergie négatives calculées par Dirac, à l'époque tous les physiciens étaient formel, aucune signification, à ignorer donc.

Heureusement Dirac à persévéré, ce qui a permis la découverte de la première antiparticule, le positron.

[ChiCyg]

C'est là que je ne te comprends pas ArthurDent : il me semble que le but du jeu n'est pas de se choisir une petite représentation perso de l'espace et du temps qui nous plaise, mais d'essayer de s'en constituer une qui colle le mieux possible avec ce qu'on observe.

 

C'est pour cela que la phrase de Feynman me parait frappée au coin du bon sens : elle revient à dire qu'un concept n'a d'intérêt que si on peut le confronter à la réalité : ce n'est pas le cas des vitesses supraluminiques on ne verra jamais rien qui a, par rapport à nous, une vitesse supraluminique (si toutefois cette notion a un sens).

 

Il faut quand même rappeler que c'est en tirant les conséquence de la limite absolue de la vitesse de la lumière qu'Einstein a été amené à introduire la relativité générale. Parce que même la gravitation (l'effet d'une masse sur une autre masse) ne se propage pas "instantanément".

 

C'est quand même extraordinaire de prétendre construire un modèle d'univers sur la relativité générale qui, dans ses prémices, pose la vitesse de la lumière comme limite absolue et ensuite venir jacter sur les galaxies qui s'éloigneraient à des vitesses supraluminiques.

[Invité akira]

C'est là que je ne te comprends pas ArthurDent : il me semble que le but du jeu n'est pas de se choisir une petite représentation perso de l'espace et du temps qui nous plaise, mais d'essayer de s'en constituer une qui colle le mieux possible avec ce qu'on observe.

 

C'est pour cela que la phrase de Feynman me parait frappée au coin du bon sens : elle revient à dire qu'un concept n'a d'intérêt que si on peut le confronter à la réalité : ce n'est pas le cas des vitesses supraluminiques on ne verra jamais rien qui a, par rapport à nous, une vitesse supraluminique (si toutefois cette notion a un sens).

 

Il faut quand même rappeler que c'est en tirant les conséquence de la limite absolue de la vitesse de la lumière qu'Einstein a été amené à introduire la relativité générale. Parce que même la gravitation (l'effet d'une masse sur une autre masse) ne se propage pas "instantanément".

 

C'est quand même extraordinaire de prétendre construire un modèle d'univers sur la relativité générale qui, dans ses prémices, pose la vitesse de la lumière comme limite absolue et ensuite venir jacter sur les galaxies qui s'éloigneraient à des vitesses supraluminiques.

 

http://arxiv.org/abs/astro-ph/0011070

[ChiCyg]

akira, tu me renvoies, une fois de plus, aux éternels Davis et Lineweaver . Cet article est plus ancien que celui auquel me renvoie toujours ArthurDent (lui c'est Lineweaver et Davis :) ), mais c'est le même contenu , là aussi il est question de petits photons qui reculent :) . Un petit extrait de "ton" papier :

Photons now reaching us from our particle horizon were emitted at the Big Bang.[...] and these photons would have inially receded from us.

[...]

The swimming analogy fails because, unlike recession velocity which is smaller at smaller comoving distances, the current the swimmer has to face is the same at all comoving distances. Our swimmer has to battle an unrelenting current, while the photon constantly moves into regions with a slower current.

A peu près :

Les photons qui nous atteignent maintenant depuis notre horizon de particule ont été émis au Big Bang.[...] et ces photons devaient initialement reculer par rapport à nous.

[...]

L'analogie du nageur tombe parce que, contrairement à la vitesse de récession qui est plus petite à des distances comobiles plus petites, le courant que le nageur a à affronter est le même à toutes les distances comobiles. Notre nageur a à se battre contre un courant implacable, alors que le photon se déplace dans des régions avec un courant de plus en plus lent.

Si on a cru comprendre que le temps propre du photon est nul, on a un peu de peine à suivre ces propos :) que même ArthurDent jugeait "maladroits".

 

Si j'étais seul à contester ces interprétations, je me poserais des questions, mais des personnes "autorisées" qui me paraissent avoir autant de compétence que les deux compères, rejettent cette façon de voir. J'ai même proposé plus haut un papier qui tente de faire la part entre des positions extrêmes.

 

Encore une fois, les deux lascars se placent dans le temps "cosmologique" qui, outre qu'il suppose un univers parfaitement homogène (tu as écrit toi-même qu'on ne savait pas construire un modèle dans un univers qui ne serait pas homogène), est un temps auquel aucun observateur n'a accès.

 

Dire "la galaxie Machin que tu vois à z=3, s'éloigne aujourd'hui de nous à une vitesse plus grande que celle de la lumière" est contestable à cause du "aujourd'hui". Notre temps n'est pas le même que celui de la galaxie distante.

 

Je risque une comparaison : le voyageur de Luminet qui disparait à l'horizon d'un trou noir. Pour nous, son image s'immobilise et son horloge s'arrête. On peut se dire "à l'heure qu'il est, il est en train de casser la croûte" en fait, au moment où on parle il est immobilisé dans son dernier salut. Notre aujourd'hui et son aujourd'hui n'ont plus aucun rapport et pourtant on peut imaginer que, lui, vit sa vie. Dire : "actuellement, il va à telle vitesse" n'a donc aucun sens.

[Invité akira]

Encore une fois, les deux lascars se placent dans le temps "cosmologique" qui, outre qu'il suppose un univers parfaitement homogène (tu as écrit toi-même qu'on ne savait pas construire un modèle dans un univers qui ne serait pas homogène), est un temps auquel aucun observateur n'a accès.

 

Mais l univers EST homogene et isotrope a grande echelle. Le temps "reel" est une perturbation de ce temps cosmologique, Les approximations et les developpements perturbatifs de modeles sont legions dans la physique moderne. C est pas parce que c est approxime que c est faux. C est valide dans un certain domaine de validite c est tout ...

 

Il n y a pas de physique sans approximations.

[Invité akira]

Dire : "actuellement, il va à telle vitesse" n'a donc aucun sens.

 

donc ou est le probleme des vitesses > c ?

[ChiCyg]

donc ou est le probleme des vitesses > c ?

S'il n'y a pas de problème, tu penses donc qu'effectivement les petits photons du fond cosmologique, ont commencé par reculer avant de nous atteindre ? Remarque, c'est ton droit le plus strict .

[ArthurDent]

S'il n'y a pas de problème, tu penses donc qu'effectivement les petits photons du fond cosmologique, ont commencé par reculer avant de nous atteindre ?

Mais non : Le plus logique est de penser que le redshift observé ne correspond pas à une vitesse (ce que confirment les équations du modèle : En plus du terme correspondant à ce qu' on appelle couramment "vitesse" (qui lui a le bon goût d' être limité à c), il y a un autre terme correspondant au fait que, comme dans le cas du malheureux tombant dans le trou noir du LHC, le machin situé à une distance cosmologique vit sa vie et nous la nôtre.

[Invité akira]

Mais non : Le plus logique est de penser que le redshift observé ne correspond pas à une vitesse (ce que confirment les équations du modèle : En plus du terme correspondant à ce qu' on appelle couramment "vitesse" (qui lui a le bon goût d' être limité à c), il y a un autre terme correspondant au fait que, comme dans le cas du malheureux tombant dans le trou noir du LHC, le machin situé à une distance cosmologique vit sa vie et nous la nôtre.

 

Surtout qu il se fait redshifter le spectre pendant toute la duree du trajet ...