Question simple : l'expansion

[gzav]

Bonjour à tous,

L'univers est-il en expansion ? Depuis 98, certains pensent même que cette expansion s'accélère.
Quelqu'un pourrait-il me démontrer l'expansion de l'univers avec une preuve simple et élégante ?

Merci

[Victor]

Simple tu etudies le Redshit c'est à dire le décalage spectral des lumières émises... Ben plus c'est loin plus le décalage augmente jusqu'à aller vers 1100... La variation s'expliquant par le fait que la lumière ayant la même vitesse est obligée de parcourir des distances plus grandes... Ce n'est pas exactment le même effet que l'effet doppler qui est par rapport à un objet qui se déplace...Dans ce cas le redshit ne peut s'expliquer dans ses valeurs que par le gonflement de l'espace lié à l'âge de l'univers... Plus tu vois loin, plus tu remontes dans le passé de l'Univers

[gzav]

Le redshift OK, mais une vitesse c'est une distance / temps.

Pourquoi le redshift n'est-il pas dû à un ralentissement du temps, comme lorsqu'un objet s'approche d'un trou noir ?
Comme tu le dis, plus tu vois loin, plus tu remontes dans le passé, donc comment savoir s'il s'agit d'un gonflement de l'espace ou un temps qui coule différemment ?

[Victor]

Le redshift OK, mais une vitesse c'est une distance / temps.

Pourquoi le redshift n'est-il pas dû à un ralentissement du temps, comme lorsqu'un objet s'approche d'un trou noir ?
Comme tu le dis, plus tu vois loin, plus tu remontes dans le passé, donc comment savoir s'il s'agit d'un gonfement de l'espace ou un temps qui coule différemment ?

Pour te répondre Redshit signifie décalage vers le rouge ce qui veut dire une effet dans un sens s'éloignement puis concernant la variation sur le temps là où je suis j'observe ce truc dans un réseau de télescope et je suppose que si c'est pareil dans toutes les directions c'est indépendant de moi observateur mais une hypothèse de cosmologie notament le Big Bang

[gzav]

Tu me dis que l'espace se dilate parceque c'est un postulat du modèle du big bang ?

Suppose que l'écoulement du temps s'accélère, on aurait un red shift dans toutes les directions. Comment supprimer cette hypothèse ?

[Victor]

Parce que ça explique bien et qu'on va pas s'ennuyer à chercher plus compliqué en physique on appelle cela le principe d'économie des postulats

[fffred]

Je ne m'y connais pas en cosmologie, mais l'expansion ne concerne-t-elle pas tous les éléments du tenseur métrique ? donc le temps ... et pas seulement l'espace ?

PS: bonjour à tout le monde, je suis de retour

[Victor]

Oui FFred mais pour raisonner sur le temps quel repére prends tu?
Tu ne peux t'en extraire...

[Maulus]

tu peu prendre n'importe quel repère. tu observe les variations.
aucun repère n'est absolu. sauf peut etre dans la rigueure d'une démonstration mathématique.

[gzav]

A mon avis si l'expansion est un "vecteur" dans l'espace et le temps ça marche aussi. Mais bon je vais pas refaire le monde ici.

Ceci dit Victor quand tu parles de simplicité je trouve que l'expansion de l'espace n'est pas du tout simple à comprendre. L'image du ballon de baudruche est sympa mais n'explique rien.

L'espace s'étend. Soit. Je suppose que l'expansion doit être parfaitement isotrope dans l'espace sinon on verrait des choses bizarres.
Je crois que les particules élémentaires ne varient pas, cad par exemple que la taille des atomes et des liaisons covalentes ne varient pas "dans l'absolu" ? Donc la matière, elle, ne gonfle pas ?
Je n'ai jamais compris la justification de l'effet doppler : les galaxies s'éloignent, emportées par l'expansion de l'espace. Mais diantre qu'est-ce qui les attire ? Les galaxies ne sont pas attachées à un point fixe dans l'espace, elles ne baignent pas dans un ether qui les emporte, que je sache.

Bref si vous pouvez éclairer ma lanterne

[Victor]

tu pose justement un sacré problème il ya des phénomènes très bizarres en ce moment et question calculs il y a de sacrés problèmes

[Maulus]

c'est l'espace qu'il y a entre toi et la galaxie qui se dilate. donc la longueur d'onde de la lumière qui traverse cet espace augmente et tend vers le rouge.

[bongo1981]

Je repasserai si j'ai le temps...

[Maulus]

quoi j'ai dit une couennerie ?

[gzav]

Désolé de vous embêter avec les basics mais cela ne me semble pas inutile comme raisonnement.

Si on dessine des galaxies et des ondes sur un ballon de baudruche qui gonfle, tout se comprend facilement. Mais cette image est pernicieuse et n'explique rien, car cela sous-entend que les galaxies sont "punaisées" à leur morceau d'espace, et se déplacent avec lui. Pourquoi l'espace "emporte" la matière ? Le big bang est souvent comparé à une explosion, là encore l'image est simpliste car une explosion c'est un déplacement de particules en raison d'une différence de pression.
Tandis que là, on parle d'une expansion de l'espace lui-même, c'est tout de même pas facile à conceptualiser, non ? Je ne comprends pas pourquoi un dilattement de l'espace entre 2 objets implique une augmentation de la distance. Imaginez que les 2 objets soient reliés de façon rigide, on observerait alors une force de tension.

[Victor]

Oui mais l'espace qui se dilate en donnant des longeurs d'ondes qui varient c'est l'explication donnée si t'en as une autre fait des calculs et montre les

[Stardust]

Pour reprendre l'image du ballon de baudruche, moi, j'aime bien cette représentation-là :
même si ce n'est qu'une vision tout-à-fait imaginaire !

[poppy]

c'est l'espace qu'il y a entre toi et la galaxie qui se dilate. donc la longueur d'onde de la lumière qui traverse cet espace augmente et tend vers le rouge.

c'est ça l'effet Doppler ?

et la longueur d'onde qui se décale vers le rouge en augmentant, croissant, s'éloignant, c'est le Redschift ?

[bongo1981]

Tu me dis que l'espace se dilate parceque c'est un postulat du modèle du big bang ?

Suppose que l'écoulement du temps s'accélère, on aurait un red shift dans toutes les directions. Comment supprimer cette hypothèse ?

Je pense qu'il doit y avoir une dualité dans les équations de la relativité générale, qui peuvent être interprêtées comme une accélération de l'écoulement du temps, ou bien de l'expansion spatiale.

A mon avis si l'expansion est un "vecteur" dans l'espace et le temps ça marche aussi. Mais bon je vais pas refaire le monde ici.

Si tu entends vecteur, par une composante du temps s'accélère, et une d'espace se dilate, pourquoi pas (toujours en s'assurant qu'il y a bien dualité, mais je ne suis pas sûr, en tout cas c'est ce que je dirai intuitivement, mais il faudrait faire des calculs précis).

Ceci dit Victor quand tu parles de simplicité je trouve que l'expansion de l'espace n'est pas du tout simple à comprendre. L'image du ballon de baudruche est sympa mais n'explique rien.

L'espace s'étend. Soit. Je suppose que l'expansion doit être parfaitement isotrope dans l'espace sinon on verrait des choses bizarres.
Je crois que les particules élémentaires ne varient pas, cad par exemple que la taille des atomes et des liaisons covalentes ne varient pas "dans l'absolu" ? Donc la matière, elle, ne gonfle pas ?

très juste

Je n'ai jamais compris la justification de l'effet doppler : les galaxies s'éloignent, emportées par l'expansion de l'espace. Mais diantre qu'est-ce qui les attire ? Les galaxies ne sont pas attachées à un point fixe dans l'espace, elles ne baignent pas dans un ether qui les emporte, que je sache.

Bref si vous pouvez éclairer ma lanterne

Non les galaxies sont localement au repos, mais de l'espace se crée entre elles, donc on a l'impression que les galaxies s'éloignent les unes des autres et ce proportionnellement à leur éloignement. Mais le soucis est qu'à une certaine distance, tu prédirais des vitesses supérieures à la lumière, ce qui n'est pas cohérent.
Donc le redshift est bien un phénomène cosmologique, cela traduit l'expansion de l'univers. La lumière émise par une galaxie se retrouve étirée d'où un décalage vers le rouge.

quoi j'ai dit une couennerie ?

nan nan c'est parfaitement juste (conformément à ce que l'on sait actuellement).

Désolé de vous embêter avec les basics mais cela ne me semble pas inutile comme raisonnement.

Si on dessine des galaxies et des ondes sur un ballon de baudruche qui gonfle, tout se comprend facilement. Mais cette image est pernicieuse et n'explique rien, car cela sous-entend que les galaxies sont "punaisées" à leur morceau d'espace, et se déplacent avec lui. Pourquoi l'espace "emporte" la matière ?

La matière ne se déplace pas avec l'espace. Si une galaxie se déplace, elle continuera à se déplacer. Mais entre une galaxie et une autre, distante de X années lumières, pendant une durée T, leur distance changera d'un certain facteur. C'est de l'espace qui est créé.

Le big bang est souvent comparé à une explosion, là encore l'image est simpliste car une explosion c'est un déplacement de particules en raison d'une différence de pression.
Tandis que là, on parle d'une expansion de l'espace lui-même, c'est tout de même pas facile à conceptualiser, non ? Je ne comprends pas pourquoi un dilattement de l'espace entre 2 objets implique une augmentation de la distance. Imaginez que les 2 objets soient reliés de façon rigide, on observerait alors une force de tension.

Ceci est valable pour deux systèmes en très faible interaction... Par exemple l'expansion n'a aucun effet sur nous, les atomes, les noyaux atomiques, ou la galaxie d'Andromède, ou sur notre groupe locale. L'expansion ne devient dominant qu'à très grande échelle, au delà de l'amas de la Vierge.

[Victor]

gzav... J'ai réfléchis à ta question si Lamda= C.T ben la dilatation du temps et de l'espace dans ce cas c'est la même chose vu que C est une contante de vitesse, T un temps et Lambda une longueur

[sonic]

c'est l'espace qu'il y a entre toi et la galaxie qui se dilate. donc la longueur d'onde de la lumière qui traverse cet espace augmente et tend vers le rouge.

c'est ça l'effet Doppler ?

et la longueur d'onde qui se décale vers le rouge en augmentant, croissant, s'éloignant, c'est le Redschift ?

re.

[poppy]

je me fie à ta signature kiki, l'important n'est pas de comprendre mais de contempler. Ce qui nous fait rêver dans l'univers n'a pas besoin d'explications, il est

"Mais la grande découverte due à la spectroscopie est sans doute celle de l'expansion de l'univers par Edwin Hubble (1889-1953). En effet, Hubble se rendit compte en analysant des spectres de galaxies, que toutes les raies semblaient être décalées vers les longueurs d'onde rouges, qui sont plus longues. Ceci signifiait que les galaxies s'éloignaient de nous. C'est ce qu'on appelle l'effet Doppler.

De la même manière que la longueur d'onde d'un son semble augmenter lorsque sa source s'éloigne de nous (la sirène des pompiers paraît de plus en plus grave lorsque leur camion s'éloigne), la longueur d'onde d'un rayonnement paraît augmenter (elle se décale vers le rouge, c'est le fameux redschift)."

me fie aussi à ça, source fermedesetoiles.com
la spectroscopie

[Maulus]

c'est l'espace qu'il y a entre toi et la galaxie qui se dilate. donc la longueur d'onde de la lumière qui traverse cet espace augmente et tend vers le rouge.

c'est ça l'effet Doppler ?

et la longueur d'onde qui se décale vers le rouge en augmentant, croissant, s'éloignant, c'est le Redschift ?

re.

Oui c'est ça.
Redshift pour décalage vers le rouge. Le Redshift est une conséquence de l'effet Doppler qui étend l'onde electromagnétique qu'est la lumière.
On parle de l'effet Doppler-Fizeau. L'idée est de Doppler, et confirmée sur les ondes électromagnétique par Fizeau.

Seulement, j'ai toujours eu quelque problème avec l'énoncé de cet effet lorsqu'on parle de redshift. Dans le cas du redshift, c'est l'espace en dilatation pérmanente qui augmente la longueur d'onde ou c'est réellement uniquement la vitesse d'éloignement des objets lointains par l'effet de l'expension ?
De toute façon, l'expension est logiquement capable de faire dépasser la vitesse de la lumière à une galaxie lointaine par rapport à nous. Créant ainsi un mur noir à partir duquel la lumière des objets avec un redshift trop important disparaissent.

Alors, le fond de l'univers visible, c'est le mur noir de l'expension ou c'est juste après le bigbang ?

[Oswald_le_fort]

En fait, pour repondre juste a ta derniere question, qu'entends tu par mur noir ? On sait qu'il n'est pas noir, cf CMB dans un autre sujet... Et en fait, ce "mur" est apparu lors du decouplage de la lumiere et de la matiere, soit environ 300000 ans apres le BB. A l'echelle de l'Univers, on peut dire que c'est juste apres, mais a l'echelle des evenements, il s'est passe pleins de trucs entre les deux...

[sonic]

kiki t'assures

...De toute façon, l'expension est logiquement capable de faire dépasser la vitesse de la lumière à une galaxie lointaine par rapport à nous. Créant ainsi un mur noir à partir duquel la lumière des objets avec un redshift trop important disparaissent.

Alors, le fond de l'univers visible, c'est le mur noir de l'expension ou c'est juste après le bigbang ?

merci maulus

bon logiquement je sais pas, mais je l'imagine.

ainsi dit, la lumière de cette galaxie ne nous parviendra jamais, on ne la verra jamais, la vitesse de la lumière n'étant pas supérieure à la vitesse de la lumière.

c'est pareil pour le big bang !
à quel vitesse nous éloignons nous de lui ? pourquoi arrivons nous à voir sa lumière ?
- elle nous suit (notre galaxie se déplace à la vitesse de la lumière) ?
- elle nous rattrappe ? (notre galaxie a été créée avant la lumière du big bang, et l'expansion fait que nous nous déplaçons moins vite que la lumière)
- nous a-t-elle déjà dépassé ? (pourquoi la voit-on encore dans ce cas ?)

la lumière est-elle sensible à l'expansion ?
dans un univers immobile, sa vitesse est-elle la même que dans un univers en expansion ?

c'est quel domaine mes questions ? astrophysique ? cosmologie ? bétise ?