Univers

[Anonyme]

Bonjour

J'ai plusieurs question concernant l'Univers.

D'après la loi de gravitation les étoiles , planète , satellites, ... devraient s'attirer donc devenir plus proches les uns des autres jusqu'à leur collision or on entend parler d'expansion de l'Univers. Comment ce fait-il ? Quelle force est a l'origine de cette expansion ?

Dans tous les schéma et images de l'Univers que j'ai vu j'ai remarque que tous les corps célestes étaient contenus dans un même "étage" comme si leur centre leurs noyaux étaient contenues dans un même plan. Est ce que cela est vrai ? N'y a t-il pas par exemple une étoile qui soit au dessus ou en dessous d'une autre ?

Dernière chose : J'ai récemment lu un petit article sur la théorie du grand rebond. Selon cette théorie l'Univers ne serait pas née du Big Bang mais d'un Univers préexistant qui se serait effondre avant de rebondir. Si on continue a raisonner de la sorte cette Univers préexistant serait forme a partir d'un autre Univers préexistant qui lui même serait nait d'un autre .... (je pense que vous connaissez la suite :zen: ). Cela ne converge t-il pas vers le Big Bang ? Je ne crois pas que l'univers a toujours existe alors je pense que le Big Bang lui a donne naissance et que par la suite la théorie du grand rebond expliquerait le reste alors en quoi ces deux théorie s'opposent-elles? en ce qui me concerne je les vois plutôt complémentaires.

Merci

[Maks]

Bonjour !

D'après la loi de gravitation les étoiles , planète , satellites, ... devraient s'attirer donc devenir plus proches les uns des autres jusqu'à leur collision

Sauf si ... il y a une infinité d'astres dans l'univers !

[Anonyme]

Bonjour !


Sauf si ... il y a une infinité d'astres dans l'univers !

et alors ?
L'infinité d'astres devraient se rapprocher jusqu'à collision ... Et le fait qu'il y a une infinité d'astre ne justifient pas l'expansion

merci en tout cas

[Maks]

Non, non, pour l'expansion, il faut chercher ailleurs. Je citais juste l'infinité d'astres pour justifier que ces derniers ne s'agglutinaient pas en un point.
Regarde : si on avait une distribution finie d'astres, cette denière admettrait un barycentre, et on comprendrait alors bien que les astres en question aient tendance à se rapprocher de plus en plus du barycentre. Mais si la distribution est infinie ... vers par quel point les astres sont attirés ?

Il faudrait qu'un physicien nous éclaire :id: (Dominique ?)

[Dominique Lefebvre]

Non, non, pour l'expansion, il faut chercher ailleurs. Je citais juste l'infinité d'astres pour justifier que ces derniers ne s'agglutinaient pas en un point.
Regarde : si on avait une distribution finie d'astres, cette denière admettrait un barycentre, et on comprendrait alors bien que les astres en question aient tendance à se rapprocher de plus en plus du barycentre. Mais si la distribution est infinie ... vers par quel point les astres sont attirés ?

Il faudrait qu'un physicien nous éclaire :id: (Dominique ?)

Bonsoir,
ce serait supposer que l'espace soit parfaitement homogène et isotrope à toutes les échelles, ce qui n'est pas le cas, et même de très loin! Il existe des hétérogénéité de structures à grande échelle, née de fluctations locales au moment du big bang et de l'inflation (si on se fie aux dernières théories communément accpetées) qui expliquent les agglutinations locales.
Quand à l'expansion de l'univers, pour autant qu'on sache l'estimer, elle est due en grande partie aux conséquences du big bang. Pour le reste, différentes théories s'opposent sur l'existence de "forces/matières" qui contribueraient localement ou globalement à une accélération de l'expansion ou au contraire à son ralentissement. Et c'est là qu'on réouvre les éternelles discussions sur la matière noire, grise ou autre énergie sombre...

[Anonyme]

Si l'expansion est du au Big Bang alors la gravitation ralentirait l'expension au point de l'annuler un jour et c'est a ce moment la que les astres commenceront a se rapprocher ... c'est bon ?

Et pour les autres questions Dominique pourrais-tu repondre ?

Merci

[Dominique Lefebvre]

Si l'expansion est du au Big Bang alors la gravitation ralentirait l'expension au point de l'annuler un jour et c'est a ce moment la que les astres commenceront a se rapprocher ... c'est bon ?

Et bien, ce n'est pas aussi simple que cela... En fait, le devenir de l'univers (d'après les théories actuelles) dépend de sa géométrie et en particulier de la valeur de la constante cosmologique d'Einstein. Il y a 3 cas (pour simplifier à l'extrême): 1/ l'expansion continue ad vitam eternam (elle est plus "forte" que la gravitation): l'univers se dilue à l'infini. 2/ La gravitation est plus "forte" que l'expansion: un jour l'univers se contractera et on aboutira au big crunch. 3/ Les deux forces s'équilibrent et l'univers reste en équlibre global, ce qui n'empêche pas les évènements locaux dus aux hétérogénéités locales.

Pour l'instant, nulle expérience n'a permis de trancher, mais cela va venir. A moins que ces expériences nous amènent à un 4eme cas; ce qui n'est pas improbable...

Et pour les autres questions Dominique pourrais-tu repondre ?

Merci

On verra les autres questions dans un moment..

[Dominique Lefebvre]

Dans tous les schéma et images de l'Univers que j'ai vu j'ai remarque que tous les corps célestes étaient contenus dans un même "étage" comme si leur centre leurs noyaux étaient contenues dans un même plan. Est ce que cela est vrai ? N'y a t-il pas par exemple une étoile qui soit au dessus ou en dessous d'une autre ?

Je ne comprends pas bien ce que tu veux dire! Que signifie : "une étoile au dessus ou au dessous d'une autre" ?
Je pense que tu fais allusion aux systèmes planétaires autour des étoiles, et plus particulièrement au système solaire. En effet, dans le système solaire, la plupart des planètes évoluent dans le même plan autour du Soleil. Cette particularité est due au mécanisme de formation des planètes par agrégation des poussières protoplanétaires, qui étaient elle-mêmes rassemblées dans un disque de pousière autour du Soleil.

Dernière chose : J'ai récemment lu un petit article sur la théorie du grand rebond. Selon cette théorie l'Univers ne serait pas née du Big Bang mais d'un Univers préexistant qui se serait effondre avant de rebondir. Si on continue a raisonner de la sorte cette Univers préexistant serait forme a partir d'un autre Univers préexistant qui lui même serait nait d'un autre .... (je pense que vous connaissez la suite :zen: ). Cela ne converge t-il pas vers le Big Bang ? Je ne crois pas que l'univers a toujours existe alors je pense que le Big Bang lui a donne naissance et que par la suite la théorie du grand rebond expliquerait le reste alors en quoi ces deux théorie s'opposent-elles? en ce qui me concerne je les vois plutôt complémentaires.

Merci

Si l'on considère que le big bang est l'instant de l'effondrement de l'unvers n-1 et l'explosion de l'univers n, ces théories ne sont pas contradictoires.
Mais pour l'instant, on en voit pas trop comment aller deviner ce qui c'est passé avant le big bang. On ne sait d'ailleurs pas si notre physique est valide avant cet instant!

[Anonyme]

Et bien, ce n'est pas aussi simple que cela... En fait, le devenir de l'univers (d'après les théories actuelles) dépend de sa géométrie et en particulier de la valeur de la constante cosmologique d'Einstein. Il y a 3 cas (pour simplifier à l'extrême): 1/ l'expansion continue ad vitam eternam (elle est plus "forte" que la gravitation): l'univers se dilue à l'infini. 2/ La gravitation est plus "forte" que l'expansion: un jour l'univers se contractera et on aboutira au big crunch. 3/ Les deux forces s'équilibrent et l'univers reste en équlibre global, ce qui n'empêche pas les évènements locaux dus aux hétérogénéités locales.

Pour l'instant, nulle expérience n'a permis de trancher, mais cela va venir. A moins que ces expériences nous amènent à un 4eme cas; ce qui n'est pas improbable...



On verra les autres questions dans un moment..

Ne peut ont pas faire l'analogie avec un projectile qu'on jette perpendiculairement au sol en négligeant la résistance de l'air.
Le projectile serait l'astre. Son lancement correspond au Big Bang sa vitesse initiale correspond a la vitesse de sont expansion. Et sont point c'est la force gravitationnelle. Si cette analogie est vraisemblable alors la vitesse d'expansion va diminuer jusqu'à s'annuler puis a cause de la gravitation ...
c'est pas la meme situation ?
si c'est le cas le cas 1/ n'est pas envisageable ni le 3/ car la graviation est une acceleration alors que l'expension une vitesse non ?

[Dominique Lefebvre]

Ne peut ont pas faire l'analogie avec un projectile qu'on jette perpendiculairement au sol en négligeant la résistance de l'air.
Le projectile serait l'astre. Son lancement correspond au Big Bang sa vitesse initiale correspond a la vitesse de sont expansion. Et sont point c'est la force gravitationnelle. Si cette analogie est vraisemblable alors la vitesse d'expansion va diminuer jusqu'à s'annuler puis a cause de la gravitation ...
c'est pas la meme situation ?
si c'est le cas le cas 1/ n'est pas envisageable ni le 3/ car la graviation est une acceleration alors que l'expension une vitesse non ?

malheureusement, pour des tas de raisons, ton analogie n'est pas valable.
Tout d'abord, nous n'avons pas à faire à un système à 2 corps, mais à un système à n corps (n n'est pas infini si l'on raisonne localement).
Ensuite, il n'est pas du tout prouvé que la gravitation et l'expansion (attention au "a") soient les seules forces en présence.
Enfin, nous devons raisonner en relativité générale et pas en mécanique classique, ce qui modifie singulièrement le problème...
Pour info, l'expansion a la dimension d'une accélération, comme la gravitation! Ceci dit, les termes employés sont discutables mais je les conserve...

[Anonyme]

Je ne comprends pas bien ce que tu veux dire! Que signifie : "une étoile au dessus ou au dessous d'une autre" ?
Je pense que tu fais allusion aux systèmes planétaires autour des étoiles, et plus particulièrement au système solaire. En effet, dans le système solaire, la plupart des planètes évoluent dans le même plan autour du Soleil. Cette particularité est due au mécanisme de formation des planètes par agrégation des poussières protoplanétaires, qui étaient elle-mêmes rassemblées dans un disque de pousière autour du Soleil.

En fait ce que je voulais demandais c'est si ces astres sont tous dans un même 'plan' dans un même niveau dans l'univers comme des billes disposées sur une table et non comme des billes disposees sur des tables de hauteurs differentes. Je sais pas si je peux faire plus clair

On ne sait d'ailleurs pas si notre physique est valide avant cet instant!

faut déjà supposer que quelque chose existait avant cet instant.
Cela depasse les limites de la physiques

[Anonyme]

malheureusement, pour des tas de raisons, ton analogie n'est pas valable.
Tout d'abord, nous n'avons pas à faire à un système à 2 corps, mais à un système à n corps (n n'est pas infini si l'on raisonne localement).
Ensuite, il n'est pas du tout prouvé que la gravitation et l'expansion (attention au "a") soient les seules forces en présence.
Enfin, nous devons raisonner en relativité générale et pas en mécanique classique, ce qui modifie singulièrement le problème...
Pour info, l'expansion a la dimension d'une accélération, comme la gravitation! Ceci dit, les termes employés sont discutables mais je les conserve...

Si l'expansion est une accélération alors elle résulte d'une force. Or l'expansion a pour origine le Big Bang. Le Big Bang pourrait-il communiquer une accélération ?! Il ne communiquerait pas une vitesse ?

Merci beaucoup

[Dominique Lefebvre]

En fait ce que je voulais demandais c'est si ces astres sont tous dans un même 'plan' dans un même niveau dans l'univers comme des billes disposées sur une table et non comme des billes disposees sur des tables de hauteurs differentes. Je sais pas si je peux faire plus clair

dans l'univers tous les astres ne sont pas dans le même plan! On constate de visu qu'ils sont répartis de façon très hétérogènes selon des structures plus ou moins vastes : galaxies, amas galactiques, fibres, etc... mais de là à définir un dessu et un dessous )

faut déjà supposer que quelque chose existait avant cet instant.
Cela depasse les limites de la physiques

Supposer un "quelque chose", c'est déjà imaginer qu'il existe une physique, même si ses constantes et ses lois sont différentes de celles qu'on connait!
Les théoriciens ne désepèrent d'ailleurs pas de trouver le moyen d'aller de l'autre coté du miroir. Mais là, je dépasse mes compétences...

[Anonyme]

Merci beaucoup Dominique pour tout.

Reste une dernière chose

Si l'expansion est une accélération alors elle résulte d'une force. Or l'expansion a pour origine le Big Bang. Le Big Bang pourrait-il communiquer une accélération ?! Il ne communiquerait pas une vitesse ?

Merci beaucoup

[Dominique Lefebvre]

Merci beaucoup Dominique pour tout.

Reste une dernière chose

"Le Big Bang pourrait-il communiquer une accélération ?! Il ne communiquerait pas une vitesse ?"
Beaucoup de gens ont tendance à voir le big bang comme une explosion, ce qu'il n'est pas! Il faut le voir comme une expansion fulgurante (je ne trouve pas d'autre termes à l'instant) de l'espace. En dehors de cet espace en expansion, il n'y a rien! Alors qu'une explosion implique que quelque chose explose dans autre chose.
Une légère remarque : pour communiquer une vitesse, il faut communiquer une accélération, celle-ci étant définie par la variation d'une vitesse... Mais bon! Il ne faut pas oublier ses fondamentaux!
Mais j'aimerais éclaircir un point : pour toi, lorsque tu parles de communiquer une vitesse ou une accélération, de quoi parles-tu? Imagines-tu que le big bang ait communiqué une accélération à un objet quelconque? Auquel? Comment vois-tu cette accélération? Qu'est-ce qui accèlère?

[Anonyme]

Comuniquer une vitesse : par exemple quand tu jette un projectile tu lui comunique une vitesse. Si l'on néglige la résistance de l'air et le Poids ce corps aura une vitesse constante d'apres le principe d'inertie. Donc tu lui as donne une vitesse.
Maintenant je vois mal comment on pourrait communiquer une accélération a un corps.

C'est un peu flou dans ma tête car je pense que communiquer une vitesse commence par une accélération puis l'accélération s'annule au moment que le corps est lâche a lui même.
C'est ça ?

Si le Big bang est une "expansion fulgurante" et non une explosion comme je l'imaginait cela voudrait dire que le Big Bang ne s'est pas achevé et qu'il continue de nos jours ?

[Dominique Lefebvre]

Comuniquer une vitesse : par exemple quand tu jette un projectile tu lui comunique une vitesse. Si l'on néglige la résistance de l'air et le Poids ce corps aura une vitesse constante d'apres le principe d'inertie. Donc tu lui as donne une vitesse.
Maintenant je vois mal comment on pourrait communiquer une accélération a un corps.

Bonjour,
Si tu lances un projectile, il est toujours soumis à l'accélération de la pesanteur... Appliquer dans la réalité le principe d'inertie n'est pas chose simple, dans la mesure où l'on est toujours soumis à l'accélération gravitationnelle de qq chose. Elle peut être négligeable, ou bien on peut tricher en utilisant un support qui provoque une réaction au poids, mais ce ne sont que des approximations...
Quand tu lances un projectile, il passe de v=0 à v=v0 dans un temps très court généralement.. ça ne te rappelle pas la définition de quelque chose ça!

C'est un peu flou dans ma tête car je pense que communiquer une vitesse commence par une accélération puis l'accélération s'annule au moment que le corps est lâche a lui même.
C'est ça ?

Imagine une balle que tu tiens dans ta main. Par rapport au référentiel sol (je suppose que tu es immobile), sa vitesse est nulle. Tu tiens la balle dans ta main, qui l'empêche de tomber, car la balle est soumise à l'accélération de la pensanteur, mais ne présente aucun mouvement dans le référentiel considéré.

Tu lances la balle en l'air. Tu lui communique une accélération initiale. Cette accélération augmente la vitesse de ta balle, vitesse qui passe de 0 à une certaine vitesse initiale qui dépend de toi (de l'impulsion que tu as donné à la balle).
Une fois lancée en l'air, ta balle ne subit plus que l'accélération de la pesanteur. Elle s'élève et finit par retomber sous l'effet de cette accélération.

Je tiens néamoins à repositionner le problème. Nous parlons du big bang: il serait complétement faux de penser que celui-ci a communiqué une vitesse ou une accélération à un quelconque objet au temps t=0, pour la simple raison qu'il n'existait rien de matériel qu'on puisse accélérer à ce moment!

Si le Big bang est une "expansion fulgurante" et non une explosion comme je l'imaginait cela voudrait dire que le Big Bang ne s'est pas achevé et qu'il continue de nos jours ?

L'expansion que l'on mesure avec la constante de Hubble résulte du big bang. Le rayonnement cosmologique fossile que l'on mesure, résulte aussi du big bang.

[Anonyme]

Imagine une balle que tu tiens dans ta main. Par rapport au référentiel sol (je suppose que tu es immobile), sa vitesse est nulle. Tu tiens la balle dans ta main, qui l'empêche de tomber, car la balle est soumise à l'accélération de la pensanteur, mais ne présente aucun mouvement dans le référentiel considéré.

Tu lances la balle en l'air. Tu lui communique une accélération initiale. Cette accélération augmente la vitesse de ta balle, vitesse qui passe de 0 à une certaine vitesse initiale qui dépend de toi (de l'impulsion que tu as donné à la balle).
Une fois lancée en l'air, ta balle ne subit plus que l'accélération de la pesanteur. Elle s'élève et finit par retomber sous l'effet de cette accélération.

Je tiens néamoins à repositionner le problème. Nous parlons du big bang: il serait complétement faux de penser que celui-ci a communiqué une vitesse ou une accélération à un quelconque objet au temps t=0, pour la simple raison qu'il n'existait rien de matériel qu'on puisse accélérer à ce moment!

Tres bien dit c'est ce que j'avais en tête mais je n'arrivais pas a m'exprimer correctement.
Ah moi qui croyait qu'au moment du big bang il y avait de la matière ... j'avais tout faux des le debut..
Si la matiere n'existait pas alors il y avait de l'énergie. Est-il possible de connaitre son origine ? Et comment de la matiere(les atomes) peut elle être forme a partir d'énergie alors que celle ci n'a ni masse,ni volume ni ....

[Dominique Lefebvre]

Ah moi qui croyait qu'au moment du big bang il y avait de la matière ... j'avais tout faux des le debut..

Avant le big bang on ne sait pas (pas encore) ce qu'il y avait.
Au moment du big bang et pendant un certain temps (on pourra rentrer dans les détails si tu veux..) il n'y avait que de l'énergie, aucune particule, car la température était bien trop élevée pour cela.
Avec l'expansion, la température a diminué et les premières particules se sont formées, puis les atomes, les molécules, et tout le reste!

NB :je te vois bien me demander comment parler de température s'il n'y a pas de matière. ça risque d'être assez compliqué à expliquer....

Si la matiere n'existait pas alors il y avait de l'énergie. Est-il possible de connaitre son origine ? Et comment de la matiere(les atomes) peut elle être forme a partir d'énergie alors que celle ci n'a ni masse,ni volume ni ....

Tu as sans doute entendu parler de la célèbre formule d'Einstein, qui établi l'équivalence entre la mtière et l'énergie....
Et non, nous ne savons pas encore d'où vient l'énergie initale, pas encore et pas moi en tous les cas! Peut être les frères Bogdanoff )

[Anonyme]

Je croyait que l'énergie c'est quelque chose d'abstrait (je ne trouve pas le mot exact) que l'homme a invente pour mieux comprendre le monde qui l'entoure un peu comme les forces (toute cause capable ...) mais maintenant que je me rend compte que c'est l'energie qui a donne la matière l'energie donc est donc bien "concrete" (la encore je ne trouve pas le mot :briques: )

Bon je viens de m'acheter 'une brève histoire du temps' de Hawking j'espère qu'il répondra a mes nombreuses question ..