Pourquoi une expansion accélérée de l'univers ?

[senedev]

Hubble a mesuré et montré que l'expansion de l'univers était en croissance continue, et linéaire.

Ce qui induit qu'on observe une fuite de plus en plus rapide des objets à mesure qu'ils sont éloignés de nous.

 

Cela est expliqué par une expansion de l'univers en accélération continue.

 

Et là, cette explication m'étonnes : pourquoi ne pas considérer que l'univers est en "dilatation" uniforme en tout point pour justifer l'accélération.

=> si chaque portion d'espace (aussi pettie soit-elle, mais sensible qu'à grand échelle) se dilate uniformément : les objets plus loins de nous subissent le cumul de l'ensemble des dilatations entre nous et l'objet

=> et donc plus il est loin, plus il "fuit" vite

 

Qu'est-ce qui a permis de poser que c'est bien l'ensemble de l'univers qui est en expansion croissante, en le considérant comme un tout animé par une "force" qui l'étire globalement (comme la métaphore de l'élastique qu'on étire) ?

[Thug Life]

Ca ma parait logique que se soit l'ensemble de l'univérs qui soit en éxpenssion.

Sinon toutes les galaxies ne s'éloigneraient pas de nous cértaines ce raprocheraient.

[Invité akira]

L'acceleration n'est pas une consequence du modele mais des observations de Supernovae. En particulier l'observation des supernovae lointaines. On compare alors la distance deduite de la brillance de l'objet (par rapport a la brillance intrinseque connue) a la distance obtenue avec le redshift. De cette comparaison, on peut poser des contraintes sur divers parametres cosmologiques et en particulier sur q la parametre d'acceleration de l'expansion.

 

Ca a d'ailleurs plutot ete une surprise d'observer cela.

[ChiCyg]

senedev,

 

Avec une "dilatation uniforme", comme tu dis, on obtient une loi de Hubble : une vitesse d'éloignement proportionnelle à la distance.

 

En fait, c'est de la physique. Si la densité de masse est faible, comme dans le cas de notre univers, l'expansion n'est pas ralentie par les forces de gravitation, donc une galaxie NGCxxxx s'éloignera toujours de nous à la même vitesse donc avec le même décalage vers le rouge. Au temps des premières bactéries, elle était plus proche de nous, mais elle s'éloignait déjà à la même vitesse.

 

Or les observations de supernovae lointaines sont censées montrer que l'expansion s'accélère. Il faut donc trouver une sorte de force qui contrecarre la gravitation, c'est à dire qui agit dans le sens inverse de ce qui est habituel : qui "repousse" d'autant plus qu'on s'éloigne, une sorte de pression négative d'où l'idée de la (fort mystérieuse) énergie noire.

[senedev]

ChiCyg,

 

Justement : si chaque portion d'espace enfle à un rythme uniforme, on a bien une vitesse de fuite des objets proportionnelle à leur distance

 

Soit T: la Terre, et A & B 2 galaxies, et le _ symbolise une "unité" d'espace nous séparant, je les sépare par un . pour montrer que " l'unité d'espace" qui enfle, et non pas la création d'autres "unités d'espaces"

 

à T0 : T_A_._B : A nous apparait à une distance de 1 & B à une distance de 3

à T1 : T__A__.__B : A s'éloigne de 1, B de 3

à T2 : T___A___.___B : A s'éloigne encore de 1, B de 3

==> plus l'objet est loin de nous, plus il "s'éloigne" vite

[GéGé]

Ca ma parait logique que se soit l'ensemble de l'univérs qui soit en éxpenssion.

Sinon toutes les galaxies ne s'éloigneraient pas de nous cértaines ce raprocheraient.

M31 se rapproche de la Voie Lactée!

[GéGé]

Bonjour!

 

Je ne me mêle jamais de ces discussions, je n'ai pas la compétence!

Mais cette énergie sombre me paraît trop inventée pour que nos équations tiennent debout! Cela ressemble furieusement, toute proportion gardée, à l'éther d'avant Einstein. Il fallait qu'il soit infiniment rigide mais que les corps puissent le traverser sans le ressentir au point qu'il était entraîné par les corps se déplaçant dans l'espace mais infiniment rigide quand même.... et patatras, une autre explication est venue. Plus besoin d'éther!

 

On verra bien, attendons d'avoir détecté de la matière noire (autre "éther" de notre époque ou réalité?) et l'énergie sombre... certains bossent sur une modification des lois de la gravitation!

 

 

[Newton]

Je viens de relire un article et ça disait un truc du genre "on élabore une thoérie sur un univers dont 95% nous est inconnu...". Je comprends pourquoi les cosmologues ont du mal à faire accepter leurs idées.

[Jeff Hawke]

M31 se rapproche de la Voie Lactée!

 

Oh mais ça, c'est juste un problème de voisinage, un petit mouvement local noyé dans "l'expansion des choses infinies".

 

certains bossent sur une modification des lois de la gravitation!

Oh oui, et on attend qu'ils nous sortent quelque chose d'un peu clair (sujet du bouquin de Lee Smolin dont il est question en ce moment en Médiathèque), parce que moi aussi, les trucs sombres, je ne suis pas fan.

 

Je viens de relire un article et ça disait un truc du genre "on élabore une thoérie sur un univers dont 95% nous est inconnu...". Je comprends pourquoi les cosmologues ont du mal à faire accepter leurs idées.

 

Je trouve que ce genre d'articles présentent mal, et de façon nuisible, les choses. Les cosmologues et leurs théories nous permettent au contraire de comprendre (et de quantifier) le fait que des choses (beaucoup, c'est vrai) nous échappent. Et cela, pas par une pensée magique, mais par l'observation et le raisonnement sur ce qu'on observe.

 

Mais précisément, la connaissance s'établit mieux, de façon plus sûre et plus sage, sur la prise de conscience de nos ignorances. (ce qui est en général, à l'exact opposé de la démarche des journalistes ).

[Invité akira]

Pour la matiere noire, ca va quand meme etre tres tres dur d'avoir une theorie de gravite modifiee qui permette d'expliquer les observations. Les collisions d'amas donnent des contraintes extremement fortes sur les theories alternatives. Des contraintes qui rendrent les theories envisageable assez farfelues (des champs de grav a des endroits sans matiere, des non symetries inexplicables ...). Meme la plupart des tenants de TeVeS et MOND ont reconnus qu'il savaient besoin de matiere noire (un peu) pour que ca marche.

 

Pour l'energie noire, le probleme est different. Une theorie de gravite modifiee est largement plus envisageable.

[toto31]

Je viens de relire un article et ça disait un truc du genre "on élabore une thoérie sur un univers dont 95% nous est inconnu...". Je comprends pourquoi les cosmologues ont du mal à faire accepter leurs idées.

effectivement le coup de "95% nous est inconnu" me gêne un peu, pourquoi pas 200% !, pour savoir que 95 % nous échappe il faut déjà avoir l'idée d'à quoi ressemble les 100 % ou du moins savoir que ce que l'on connait représente 5% .... ou alors on parle de l'énergie (masse) invisible/manquante de l'univers pour que "la forme, l'expansion, etc" colle aux observations (aux équations ?)

[Jeff Hawke]

pour savoir que 95 % nous échappe il faut déjà avoir l'idée d'à quoi ressemble les 100 % ou du moins savoir que ce que l'on connait représente 5% ....

 

Ben oui, c'est exactement ça. On a une idée de ce que c'est que les 100 %, "à un certain niveau"...et on voit que dans que l'on observe, il en manque.

 

Cela peut se "résoudre" de deux façons : Ou bien on trouve ce qui manque, ou bien on modifie l'idée qu'on a des 100 % (par exemple en modifiant la théorie de la gravité). En simplifiant, hein...

 

Akira, en mettant de côté MOND et consorts qui semblent un peu hors course, on n'a pas espoir d'en savoir plus sur ce qu'est (ou pourrait être) la matière noire, avec les théories de gravitation quantique qui sont investiguées actuellement, ou bien sur des variantes possibles parmi la foultitude de théories des cordes ?

[senedev]

Mais, pourquoi cherche-t'on à tout prix à préserver l'homogénéité de l'univers ?

Ce postulat génère justement les emmerdements de matière noire & énergie sombre qu'il faut maintenant expliquer

=> c'est le postulat qui génère le problème.

 

Pourquoi une "localité" des "constantes" et de la trame espace-temps n'est pas envisagée ?

=> c'est clair que pour un théoricien en quête de l'Ordre universel beau se résumant à Une loi... ça doit paraitre aussi séduisant qu'une bauge à cochons.... mais finalement, cette quête ultime de trouver un bel ordre en tout valable partout n'est-il pas un travers psychologique dont il faudrait s'émanciper et envisager que l'Univers, ben c'est le bordel !

 

Donc je reviens à mes moutons : qu'est-ce qui fait qu'on préfère chercher une énergie sombre "étirant" l'univers de plus en plus vite, plutôt que considérer une "dilatation" de toute unité d'espace ?

[Jeff Hawke]

Donc je reviens à mes moutons : qu'est-ce qui fait qu'on préfère chercher une énergie sombre "étirant" l'univers de plus en plus vite, plutôt que considérer une "dilatation" de toute unité d'espace ?

 

C'est à cause du rasoir d'Occam...

[red-light]

Meme la plupart des tenants de TeVeS et MOND ont reconnus qu'il savaient besoin de matiere noire (un peu) pour que ca marche.

 

Il est d'ailleurs impressionnant de voir une simulation informatique avec l'élément " Matière noir " faisant ainsi tenir un model et simulant une belle galaxie spiral..

du plus bel effet '

[guik]

L'acceleration n'est pas une consequence du modele mais des observations de Supernovae. En particulier l'observation des supernovae lointaines. On compare alors la distance deduite de la brillance de l'objet (par rapport a la brillance intrinseque connue) a la distance obtenue avec le redshift. De cette comparaison, on peut poser des contraintes sur divers parametres cosmologiques et en particulier sur q la parametre d'acceleration de l'expansion.

 

Ca a d'ailleurs plutot ete une surprise d'observer cela.

 

Je me demandais un truc a ce propos :

 

Bon la relativité générale permet un univers en expansion, 1929 = loi de Hubble... OK

 

Plus tard, des travaux sur des mesures de distance entre de lointaine supernovae ont permis de constater que l'expansion était accelérée : SURPRISE ==> on introduit alors l'Energie sombre.

 

Voila, je me demandais si les impact de cette energie sombre étaient constants ?

 

Je veux dire par la :

 

Si l'on prends 2 couples de points de l'univers (A->B et C'->D'), choisis arbitrairement, mais de distance respective égale (distance AB = distance CD). Observara-t-on la même "accélération de l'expansion" due à l'energie sombre ou non ? (Et cela independament de toute présence de masse entre ces 2 couples de points)

 

Guik

[ChiCyg]

Mais, pourquoi cherche-t'on à tout prix à préserver l'homogénéité de l'univers ?

Savent pas faire autrement. Trop compliqué, insoluble

[ChiCyg]

qu'est-ce qui fait qu'on préfère chercher une énergie sombre "étirant" l'univers de plus en plus vite, plutôt que considérer une "dilatation" de toute unité d'espace ?

Parce qu'on est censé faire de la physique, de la dynamique, il faut bien qu'il y ait une cause physique, une force qui explique cette modification de l'expansion.

 

Dans les modèles si, par exemple, l'univers est très dense au départ, l'expansion se ralentit, jusqu'à s'inverser. Un peu comme une fusée retombe sur terre si sa vitesse est insuffisante. En revanche, si sa vitesse augmente c'est bien qu'il y a une cause physique, une force qui la fait accélérer.

 

On oublie trop que "l'expansion" n'est pas une propriété intrinsèque de l'espace mais le résultat des conditions passées de l'univers, un processus qui suit des lois physiques en fonction du contenu de l'univers.

[Thug Life]

M31 se rapproche de la Voie Lactée!

 

Oui mais parcequ'elle fait partit de notre amas.

Elle est proche de nous donc la graviter "l'emporte" sur l'éxpenssion.

 

Toutes galaxies trod éloigner de nous pour etre attirer par la graviter s'éloigne à cause de cette éxpenssion.

 

Si "chaque portion de l'éspace ce dilatait uniformément cértaine galaxie éloigner ce raprocherait mais pas grace à la graviter, plutot à cause de cette éxpenssion.

[Thug Life]

senedev,

 

Avec une "dilatation uniforme", comme tu dis, on obtient une loi de Hubble : une vitesse d'éloignement proportionnelle à la distance.

 

En fait, c'est de la physique. Si la densité de masse est faible, comme dans le cas de notre univers, l'expansion n'est pas ralentie par les forces de gravitation, donc une galaxie NGCxxxx s'éloignera toujours de nous à la même vitesse donc avec le même décalage vers le rouge. Au temps des premières bactéries, elle était plus proche de nous, mais elle s'éloignait déjà à la même vitesse.

 

Or les observations de supernovae lointaines sont censées montrer que l'expansion s'accélère. Il faut donc trouver une sorte de force qui contrecarre la gravitation, c'est à dire qui agit dans le sens inverse de ce qui est habituel : qui "repousse" d'autant plus qu'on s'éloigne, une sorte de pression négative d'où l'idée de la (fort mystérieuse) énergie noire.

 

On a rien pour prouver l'éxistence de l'énergie noir, mais on à rien non plus pour prouver qu'elle n'éxiste pas.

 

La solution au probléme résteras peut-etre un mystére.

[Invité akira]

Savent pas faire autrement. Trop compliqué, insoluble

 

 

Parce que les observations nous montrent que l'univers est effectivement homogene et isotrope a grande echelle. Le fond diffus est egalement extremement homogene et isotrope. Si on en admet l'explication cosmologique standard, il reflete une isotropie tres bonne de l'univers.

[Invité akira]

Akira, en mettant de côté MOND et consorts qui semblent un peu hors course, on n'a pas espoir d'en savoir plus sur ce qu'est (ou pourrait être) la matière noire, avec les théories de gravitation quantique qui sont investiguées actuellement, ou bien sur des variantes possibles parmi la foultitude de théories des cordes ?

 

Encore une fois, les indices sur la realite effective de la matiere noire sont bien plus important que les indices d'une theorie modifiee de la gravite. La plupart des scientifiques cherchent plutot de quoi est composee cette matiere : particules bizarre, etc ... que des theories de grav modifiee. Si une observation astro peut servir de base a une recherche en grav modifiee ce sera plutot l'energie noire que la matiere noire.

 

Le bullet cluster a vraiment ete un pave dans la mare des theories de gravite modifiee. La geometrie de cet objet (comme je l'ai deja dit un paquet de fois) ne permet qu'a des theories completement bizarres de grav modifiee de pouvoir modeliser ces donnees, des theories tres peu locales avec des absences de symetrie tres tordues. Alors que l'explication matiere noire fonctionne de matiere tout a fait naturelle.

[Invité akira]

Si l'on prends 2 couples de points de l'univers (A->B et C'->D'), choisis arbitrairement, mais de distance respective égale (distance AB = distance CD). Observara-t-on la même "accélération de l'expansion" due à l'energie sombre ou non ? (Et cela independament de toute présence de masse entre ces 2 couples de points)

Guik

 

Disons que pour le moment on a une ensemble de "probes", de mesures de cette acceleration. Elles sont reparties assez uniformement dans le ciel. Et a ma connaissance, on a pas d'indices de direction privilegiees. Apres on a pas 50000 supernovae non plus. Apres les supernovae, on aussi le comptage des amas, etc ...

[Jeff Hawke]

Encore une fois, les indices sur la realite effective de la matiere noire sont bien plus important que les indices d'une theorie modifiee de la gravite. La plupart des scientifiques cherchent plutot de quoi est composee cette matiere : particules bizarre, etc ... que des theories de grav modifiee. Si une observation astro peut servir de base a une recherche en grav modifiee ce sera plutot l'energie noire que la matiere noire.

 

Oui oui, j'ai bien compris; ma question est plutôt, dans les pistes de gravité quantique (donc pas de gravité modifiée comme MOND, mais une théorie qui réconcilie RG et quantique), aura (aurait) on des indications sur ce que pourrait être ces particules noires ?

[Invité akira]

Ah ok, j'avais mal compris ... ca je ne sais pas. Il me semble qu'il y a pas mal de particules issues de theories supersymetriques comme les neutralinos. Mais j'y connais pas grand chose. Sorry !

[Pipo]

Hubble a mesuré et montré que l'expansion de l'univers était en croissance continue, et linéaire.

Ce qui induit qu'on observe une fuite de plus en plus rapide des objets à mesure qu'ils sont éloignés de nous.

 

Cela est expliqué par une expansion de l'univers en accélération continue.

 

Et là, cette explication m'étonnes : pourquoi ne pas considérer que l'univers est en "dilatation" uniforme en tout point pour justifer l'accélération.

=> si chaque portion d'espace (aussi pettie soit-elle, mais sensible qu'à grand échelle) se dilate uniformément : les objets plus loins de nous subissent le cumul de l'ensemble des dilatations entre nous et l'objet

=> et donc plus il est loin, plus il "fuit" vite

 

Qu'est-ce qui a permis de poser que c'est bien l'ensemble de l'univers qui est en expansion croissante, en le considérant comme un tout animé par une "force" qui l'étire globalement (comme la métaphore de l'élastique qu'on étire) ?

 

 

Tu confonds deux choses très différentes :

 

1) plus une galaxie est éloignée, plus elle "fuit" rapidement. C'est l'effet observé par Hubble, qui est effectivement expliqué, comme tu le proposes, par une dilatation uniforme de l'univers.

 

2) l'accélération de l'expansion de l'univers, mise en évidence récemment. Les observations de supernovae semblent montrer que le taux d'expansion accélère, phénomène complètement distinct de la proportionnalité entre la distance d'un objet et son redshift.

[Pilsvern]

Tien ça me fais penser à un article paru aujourd'hui même sur futura science, l'univers serait actuellement et depuis environs 2,5 milliards d'années en phase de décélération de son expansion.

voir: l'expansion de l'univers commence t'elle à decelerer

[Jeff Hawke]

l'univers serait actuellement et depuis environs 2,5 milliards d'années en phase de décélération de son expansion.

 

C'est parce qu'il s'est fait flasher...Alors maintenant, il fait gaffe...

['Bruno]

Hubble a mesuré et montré que l'expansion de l'univers était en croissance continue, et linéaire.

Ce qui induit qu'on observe une fuite de plus en plus rapide des objets à mesure qu'ils sont éloignés de nous.

Cela est expliqué par une expansion de l'univers en accélération continue.

Non, tu confonds deux choses.

 

1) Si l'expansion était uniforme, c'est-à-dire avec un taux d'expansion constant, alors les galaxies les plus éloignées auraient une vitesse de récession plus grande que les galaxies proches. C'est ce que Hubble a observé.

 

2) Récemment, on s'est rendu compte que le taux d'expansion n'est pas constant : il augmente.

 

Ah, je n'avais pas vu qu'il y avait une deuxième page, et du coup je n'ai fait que répéter ce qu'a dit Pipo (au moins, il répond à la question et ne profite pas des discussions des autres pour faire du hors-sujet... )

 

Et là, cette explication m'étonnes : pourquoi ne pas considérer que l'univers est en "dilatation" uniforme en tout point pour justifer l'accélération.

C'est exactement ce qu'a fait Hubble, en sachant que ce que tu appelles l'accélération (le fait que les galaxies les plus lointaines s'éloignent plus vite) n'a rien à voir avec ce que les cosmologistes appellent l'accélération (l'augmentation du taux d'expansion).

 

=> si chaque portion d'espace (aussi pettie soit-elle, mais sensible qu'à grand échelle) se dilate uniformément : les objets plus loins de nous subissent le cumul de l'ensemble des dilatations entre nous et l'objet

Tout à fait. Dans le modèle à taux constant, celui qu'on tire des observations de Hubble, c'est ce qui se passe.

[Pilsvern]

C'est parce qu'il s'est fait flasher...Alors maintenant, il fait gaffe...

 

pas con comme théorie