Une question sur la nature de l'espace et de la lumière

[Victor]

Pour Maulus un espace vide sans matière c'est un espace, sans observateurs, sans objets à observer...Donc un espace dont on ne peut rien dire... Même la notion de temps est lié à l'évolution d'un phénomène, pas de phénomène, pas de temps

[bongo1981]

Comment la théorie unifié pourrait nous éclairer ladessus je ne comprend pas ?

Pour le savoir, il faudrait avoir une théorie unifiée, ou du moins une théorie prenant en compte les effets quantiques de la gravitation. En effet, la relativité générale décrit la dynamique de l'espace-temps. Une théorie quantique relativiste de la gravitation devrait décrire l'espace-temps au niveau microscopique, ceci pourrait nous aider à comprendre la nature de l'espace-temps.

édit : en fait toi tu considères que l'espace-temps sans matière n'a pas de sens ?

C'est une question philosophique pour l'instant. Ce n'est qu'un point de vu.
Est-ce que l'arbre qui tombe dans la forêt est tombé s'il n'y a personne pour le voir tomber ?
(s'il ne laisse aucune trace on n'en sait rien...).

Plus concrêtement... est-ce que l'espace-temps est absolu ou non ?
Mach dit que non, une accélération est relative par rapport aux autres astres. Si les étoiles fixes tournent autour du seau (le fameux seau), la surface de l'eau se creuserait aussi.
Pour Einstein, c'est une accélération par rapport à l'espace-temps (qui reprend son caractère absolu), une accélération par rapport au champ de gravitation.

Aujourd'hui il n'y a pas de réponse à cette question.

Espace-temps absolu ou relationnel ? Carlo Rovelli nous invite à réfléchir sur cette question dans son livre "Qu'est-ce que l'espace, qu'est-ce que le temps ?"

[passant]

Imaginons que depuis lors, le temps s'accélère (avant en une seconde l'onde transportée par le photon avait le temps d'osciller 1e16 fois), aujourd'hui il n'a plus le temps de le faire qu'une dizaine ou centaine de fois.

Dirais-tu Bongo que maintenant dans 1 seconde le photon oscille plus :" une dizaine ou centaine de fois."

[Victor]

Si la référence de temps est une seconde soit la fraction de 1/N de l'oscillation d'une onde lumineuse... Peut on comparer une lumière avec un red-shift important avec la référence étalon moderne 1/N

[passant]

Si la référence de temps est une seconde soit

Dans ce cas 1 seconde est 1 seconde comme je l'ai précisé précédemment, toutefois ce qui semble se dégager de la discussion c'est que dans 1 seconde il ne se passe pas la même chose. Le contenu de la seconde il y a 380 000 ans après le big bang ne semble pas le même que le contenu de la seconde aujourd'hui.

A préciser également. La ponctuation de la seconde il y 380 000 ans après le big-bang est-elle la même que la ponctuation de la seconde aujourd'hui ?

Il y aurait donc deux phénomènes à comparer.

Un phénomène s'intéressant à la comparaison du contenu de la seconde, celui d'y-il-a 380 000 ans après le big-bang avec celui d'aujourd'hui.

Un phénomène s'intéressant à la comparaison de la ponctualisation de la succession des secondes, celle d'y-il-a 380 000ans après le big-bang avec celle d'aujourd'hui.

Phénomènes ayant pour référence la seconde.

[bongo1981]

C'est moi ou c'est incompréhensible ?

[Aldebaran]

Non non c'est confus ! J'ai pas trouvé le rapport entre le cmb et la seconde...

[Maulus]

Décrire la nature profonde de l'espace temps, voilà l'intérêt primordial de l'unification !

[adagio]

Je pense comprendre ou veut en venir passant, mais pas sur car il est vrai que c'est pas clair

Passant tu l'as dit toi meme, tout objet materiel a son "temps propre", et ils sont les seuls temps qui existent.
Je veux dire il n'y a pas de temps universel, comme par exemple un temps regulateur de l'univers, ou un temps étalon par rapport auquel tous les temps propre se synchronisent.

L'univers c'est fait d'une multitude de trajectoires ou lignes(en 4D) ou 1 seconde vaut toujours 1 seconde .
Mais 1 seconde sur une ligne ne vaut pas forcement 1 seconde sur une autre ligne. Par exemple je suis une ligne et tu es une autre ligne, nous avons une idée qui nous dit nous sommes synchronisé car en effet nos 2 montres vont a la meme vitesse, mais c'est seulement car a l'echelle de l'univers nous sommes tres proches (sur terre), ce temps qui pour nous avance partout sur terre a la meme vitesse, n'est pas un étalon.

Donc en fait 1 seconde n'est jamais 1 seconde sauf pour toi. C'est TA seconde a TOI et pas la mienne ni celle de l'univers Et l'univers dans son ensemble ne sais pas ce qu'est une seconde...

j'espere etre assez comprehensible j'en doute mais bon j'essaye.


edit: Petit ajout pour semer le trouble c'est exactement pareil pour l'unité de mesure de l'espace : le metre.

[passant]

Je pense comprendre ou veut en venir passant, mais pas sur car il est vrai que c'est pas clair

Merci adagio de ta patience. Pour récapituler un peu il est vrai que l'univers ne compte pas en seconde. La seconde comme mesure est le résultat d'une conception du temps.

[passant]

il n'y a pas de temps universel,

Outre les questions qui s'accumulent dans ma tête avec ce sujet, je relève cette remarque.

Comment étant sur terre avec des étalons terriens peut-on penser l'univers sans étalons universels ?

[passant]

Attention au calcul d'erreur!

Mine de rien tu suis l'affaire.

[adagio]

Comment étant sur terre avec des étalons terriens peut-on penser l'univers sans étalons universels ?

En fait étant donné qu'a l'echelle de l'univers on peut se permettre de ne pas regarder tous les "details" de l'espace temps, on prend pour temps cosmologique le "temps propre de la terre". mais ca n'a pas valeur de temps universel, c'est une bonne approximation dirons nous.

Regarde cette conférence, la première question du public est la tienne

http://www.cite-sciences.fr/francais/al ... ce_417.htm

[passant]

Regarde cette conférence, la première question du public est la tienne

http://www.cite-sciences.fr/francais/al ... ce_417.htm

Merci adagio pour ton lien. J'ai commencé l'écoute. Par une conférence j'ai trouvé une réponse à ma question de groupe en musique phénomène des années 60. Par quoi un groupe est-il différent d'un orchestre ? Réponse. La symétrie. Je pense que les Beatles, groupe légendaire, par la coupe de cheveux, sont représentatifs de cette symétrie. ( C'était un entre-acte inspiré par l' Astronomie).

Ecoute à suivre donc, et encore merci adagio. Peut-être que tu as une activité professionnelle avec les conférenciers ?

[Maulus]

Il y a une segmentation arbitraire du temps pour des raisons de facilité. En musique, en mécanique, etc.
Et il y a des segmentations élémentaires comme la fréquence d'oscillation du césium ou autre.
La période d'oscillation d'un atome est extrêmement régulière, on l'utilise comme étalon pour les horloges atomiques.

On peut donc conclure qu'arbitraire ou non, le temps est segmentable à l'infini et surtout comme on veut

[Victor]

Oui mais on a pris des segmentations du temps très stables... Et reproductibles dans les même conditions terrestres une gravité de 9.81 m/s² une Terre qui tourne en 24 heure et altitude zéro... Dans ces conditions là on peut concevoir que les variations dues à la relativité ne sont pas assez importantes... Mais on ne peut pas exporter le temps de cette horloge

[Maulus]

Disons que nous utilisons une valeur adaptée à notre monde mais sa s'arrête là.
En économie de marché, bourse, nous sommes passé de la seconde au dixième de seconde en 10 ans...

Le temps propre dépendant du référentiel inertiel, aucun étalon universel n'est probant.
Sauf celui dans lequel l'instrumentation de mesure évolue

[Aldebaran]

Les Pulsars aussi : les "horloges" de l'univers.

[bongo1981]

Oui mais on a pris des segmentations du temps très stables... Et reproductibles dans les même conditions terrestres une gravité de 9.81 m/s²

Erreur malheureux !!!
9.83 m/s² aux poles, 9.78 m/s² à l'équateur !!!
Il y a mêmes des variations en fonction de la composition des sols. (D'ailleurs c'est ce qui est utilisé pour détecter par exemple des sols renfermant du pétrole).

une Terre qui tourne en 24 heure

Erreur malheureux !!
Le jour sidéral ? le jour solaire ?
Par ailleurs, la terre connait des oscillations (elle ne tourne pas à strictement parler très régulièrement).
Par exemple, il y a eu un séïsme il y a deux trois ans, qui a perturbé la période de rotation de la terre.

et altitude zéro...

Erreur malheureux, comment définir l'altitude zéro ? Le niveau de la mer varie tout le temps.
L'on peut faire une croix quelque part, et décréter que c'est le zéro, mais le sol bouge...

Dans ces conditions là on peut concevoir que les variations dues à la relativité ne sont pas assez importantes... Mais on ne peut pas exporter le temps de cette horloge

C'est pourquoi nous nous sommes affranchis ce ces choses, et avons défini la seconde avec l'atome de césium.
Effectivement les effets de la relativité sont minces, et de là sont nés des instruments très précis, qui nous permettent de mesurer des variations très ténues.

[passant]

La subtilité c'est que dans l'expansion de l'univers, de l'espace se crée, il n'y avait pas d'espace avant, donc l'unviers ne grandit dans rien, puisqu'il grandit dans lui même.

Imaginons qu'à la date 380 000 ans après le big bang, les électrons émettent de la lumière à une énergie de 13.6 eV (ça correspond à quelques milliers de degrés).
Imaginons que depuis lors, le temps s'accélère (avant en une seconde l'onde transportée par le photon avait le temps d'osciller 1e16 fois), aujourd'hui il n'a plus le temps de le faire qu'une dizaine ou centaine de fois.

Merci bongo de préciser la référence de la seconde comme unité de temps. A ce propos, s'il te plait, pourrais-tu commenter le texte ci-dessus. Je te remercie.

L'univers grandit dans rien; il grandit dans lui-même. Il grandit selon ses besoins, la formation de galaxies. L'espace alors séparant une galaxie d'une autre galaxie peut-il être assimilé à un temps d'attente de formation entre deux galaxies ?

Par quel phénomène les galaxies se répartissent dans l'espace de l'univers lui-même ?

[bongo1981]

La subtilité c'est que dans l'expansion de l'univers, de l'espace se crée, il n'y avait pas d'espace avant, donc l'unviers ne grandit dans rien, puisqu'il grandit dans lui même.

Il faut voir l'expansion de l'espace en 3 dimensions, comme le gonflage d'un ballon de baudruge, où l'univers est en 2 dimensions et les galaxies à la surface du ballon. Ces galaxies ne peuvent en aucun cas exister à l'extérieur de la surface du ballon.
Il faut se figurer que c'est un monde en 2 dimensions (on a du mal parce que l'on vit dans un monde en 3D). Le ballon gonfle, la manifestation de ce gonflement c'est l'éloignement des galaxies, plus les galaxies sont éloignées, et plus elles s'éloignent vite.
Il est possible qu'il y ait des ondes se propageant à la surface du ballon. A mesure que le ballon gonfle, les ondes ont des longueurs d'onde plus longue (donc rougissement des radiations, bon là on voit la limite du modèle puisque lorsque l'on tend un élastique, les oscillations se font plus vite).

Imaginons qu'à la date 380 000 ans après le big bang, les électrons émettent de la lumière à une énergie de 13.6 eV (ça correspond à quelques milliers de degrés).
Imaginons que depuis lors, le temps s'accélère (avant en une seconde l'onde transportée par le photon avait le temps d'osciller 1e16 fois), aujourd'hui il n'a plus le temps de le faire qu'une dizaine ou centaine de fois.

En fait je voulais traduire l'expansion comme une accélération de l'écoulement du temps, (ça revient au même qu'une expansion pure de l'espace).

Merci bongo de préciser la référence de la seconde comme unité de temps. A ce propos, s'il te plait, pourrais-tu commenter le texte ci-dessus. Je te remercie.

L'univers grandit dans rien; il grandit dans lui-même. Il grandit selon ses besoins,

selon ses besoins ? je ne comprends pas du tout.

la formation de galaxies.

Je ne comprends pas cette assertion. L'univers ne grandit pas pour former des galaxies... ce n'est pas un but, c'est une prédiction de la relativité géénrale, l'univers ne peut être statique, il est soit en contraction soit en expansion, on observe une expansion.

L'espace alors séparant une galaxie d'une autre galaxie peut-il être assimilé à un temps d'attente de formation entre deux galaxies ?

Je ne comprends pas la question. Les galaxies se sont formées par accumulation de matière, certaines galaxies se regroupent en amas (ce sont des endroits plutôt denses), laissant des endroits assez vides.

Par quel phénomène les galaxies se répartissent dans l'espace de l'univers lui-même ?

Je ne comprends pas la question.
La formation des galaxies est liées à une inhomogénéité de l'univers primordial, provenant des fluctuations du vide quantique rendues mascroscopiques par l'inflation.

Enfin bref... je crois que tu es complètement à côté de la plaque.

[passant]

En fait je voulais traduire l'expansion comme une accélération de l'écoulement du temps,

L'univers ne grandit pas pour former des galaxies...

Merci bongo pour tes précisions.

Si l'univers dans son expansion ne crée pas de galaxies c'est alors que ce sont les galaxies existantes depuis le big bang qui s'éloignent les unes des autres ?

L'accélération de l'écoulement du temps est me semble-t-il l'augmentation du tempo. Le tempo ne change en rien le temps lui-même. Selon ce point de vue le temps n'est pas en expansion.

Alors il me paraît que la seconde doit être représentative d'un espace, laquelle représentation doit être en accélération. Ce qui est en accélération serait alors l'espace représentatif de la seconde, le temps, et cela à l'exemple d'une image.

Une image est une image, elle est contenu,"une seconde", mais cette image peut défiler lentement ou rapidement.

[adagio]

Si l'univers dans son expansion ne crée pas de galaxies c'est alors que ce sont les galaxies existantes depuis le big bang qui s'éloignent les unes des autres ?

Il faut bien voir que l'expansion de l'univers n'est pas quelque chose de local, ce n'est pas assimilable a une limite qui serait en mouvement comme par exemple le bord de quelque chose. L'expansion a lieu partout, le fait que les galaxies s'eloignent est une consequence de cela, en fait c'est la distance entre les galaxies qui grandit du fait de l'expansion, mais les galaxie ne "bougent pas".
Et attention il n'y avait pas de galaxies juste apres le big bang.

[passant]

en fait c'est la distance entre les galaxies qui grandit du fait de l'expansion, mais les galaxie ne "bougent pas".
Et attention il n'y avait pas de galaxies juste apres le big bang.

Merci adagio pour tes précisions. Concernant les galaxies au début du big bang je pensais qu'il n'y en avait pas mais je ne savais pas comment l'exprimer. Ce à quoi je pensais c'est qu'au big bang il devait y avoir de quoi pour faire des galaxies, mais quoi ?

Ce qui est intéressant car nouveau pour moi c'est que les galaxies ne bougent pas, mais elles s'éloignent par l'extension du "support". Toutefois il a bien fallu à un moment que les galaxies prennent naissance dans le potentiel post big bang, qu'elles prennent place les unes par rapport aux autres pour ensuite s'éloigner les unes des autres par l'effet du "gonflement" de leur lien.
Bigre quel scénario.

[Aldebaran]

Merci adagio pour tes précisions. Concernant les galaxies au début du big bang je pensais qu'il n'y en avait pas mais je ne savais pas comment l'exprimer. Ce à quoi je pensais c'est qu'au big bang il devait y avoir de quoi pour faire des galaxies, mais quoi ?

Au départ il n y a que de l'énergie, puis elle se refroidi via l'expansion de l'univers et comme une soupe chaude qui refroidit, ça laisse place à des "grains" qu'on appelle : particules élémentaires (électrons, muons, quarks, neutrinos etc). Les quarks et les gluons se confinent ensemble pour former les nucléons (noyaus d'atomes) que sont les protons et neutrons. 380 000 ans après le big bang, les atomes se forment et en premier lieu l'hydrogène (un proton associé à un électron). Il y a alors à ce moment là d'énormes nuages de gaz (hydrogène et héllium en majorité). Ce nuage forme à une masse assez importante pour que la force gravitationnelle entre en action et engendre la rotation. Sous cet effet le nuage se rétracte sur lui même et se met à tourner de plus en plus rapidement. Il finit ensuite par s'aplatir et pendant cette contraction, les atomes du gaz s'entrechoquent de plus en plus violemment ce qui augmente la température. La matière du nuage s'agglomère en un point où la gravité est la plus forte. Au centre cela s'amplifie en densité et en chaleur et l'embryon d'une étoile commence à se former.