PierreJL

Qu'est-ce qui est le plus ancien dans l'espace?

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Effectivement,
Les vitesses apparentes dues à l'expansion peuvent allègrement dépasser C, j'ai plus d'exemples en tête, mais si tu regardes l'effet Doppler d'une galaxie de z 6 ou 7, et que tu ne prends pas en compte la dilatation de l'espace pendant la durée du voyage de la lumière, tu as facilement des vitesses apparentes de 6 ou 7 C...

S

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Vaufrèges, pourquoi tu perds tes nerfs - lis plutôt le premier lien que je donna : http://fr.wikipedia.org/wiki/Inflation_cosmique
Te fatigues pas, juste le paragraphe "Contexte historique" et même je te mets un extrait :
quote:
Le concept d'inflation est apparu à la toute fin des années 1970 ... le fond diffus cosmologique avait été découvert depuis une quinzaine d'années,et l'expansion de l'univers depuis plusieurs décennies. L'on savait donc que l'univers observable était homogène et isotrope.
...
Ce problème était connu sous le nom de problème de l'horizon.
...
A ce premier problème s'en superposait un second, de nature assez semblable, le problème de la platitude ...

Tu vois que je fais tout pour t’éviter de la peine

[Ce message a été modifié par ChiCyg (Édité le 04-05-2007).]

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ChiCyg tu es usant...

Je te donne mes références >
Article d'Alain Blanchard, Professeur au labo d'astronomie de l'observatoire Midi -Pyrénées (Ciel&Espace Hors Série 2006)

Article de Jean Philippe Uzan, Institut d'astrophysique de Paris, Labo de physique théorique d'Orsay (Dossier - Pour la science - 2004)

Tout deux évoquent la confirmation "sans précédent" du modèle de l'inflation par WMAP en 2003.

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Vaufrèges : je trouve que tu as très bien expliqué la sphère de dernière diffusion et tout ça (tu as dit ce que je voulais dire en plus clair ) mais il y a un point sur lequel je suis d'accord avec ChiCyg :

« Elle induisait trois prédictions majeures confirmées à postériori avec précision par les observations du satellite WMAP : Géométrie de l'univers à peu près plate »

Le problème de la platitude de l'Univers date de bien avant WMAP. WMAP a surtout permis de mesurer que l'Univers était encore bien plus plat qu'on ne le pensait, mais déjà à la fin des années 1970, on avait remarqué que la courbure actuelle de l'Univers impliquait, pour les tous premiers instants, une courbure presque nulle, à 10^-50 près (ou une valeur de ce genre, incroyablement basse).

Et c'est en partie à cause de ce problème de platitude que l'on a introduit l'inflation (aussi pour résoudre le problème de l'horizon cosmologique et l'absence des monopôles magnétiques - qui étaient plus ou moins à la mode alors, si j'ai bien compris).

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> Effectivement,
> Les vitesses apparentes dues à l'expansion peuvent
> allègrement dépasser C, j'ai plus d'exemples en tête, mais
> si tu regardes l'effet Doppler d'une galaxie de z 6 ou 7, et
> que tu ne prends pas en compte la dilatation de l'espace
> pendant la durée du voyage de la lumière, tu as facilement
> des vitesses apparentes de 6 ou 7 C...

"Vitesse apparente" ne veut pas dire grand chose dans ce contexte. Ce que l'on voit, c'est le décalage vers le rouge de ces objets. Dans le cadre de la relativité restreinte, on peut associer une vitesse à un redshift, la vitesse tendant vers c quand le redshift tend vers l'infini. Dans cette interprétation là, à un redshift de 6 ou 7, on est très proche de c. En réalité cette interprétation est erronée. En fait dès que l'espece tmps n'est pas statique, le concept de vitesse relative entre deux objets n'a pas vraiment de sens quand les deux objets ne sont pas situés à proximité l'on de l'autre. Si on définit les distances comme étant celles que l'on mesurerait si l'expansion s'arrêtait brutalement, alors les objets les plus lointains actuellement observables sont situés à quelque chose comme 45 milliards d'année lumière. Si maintenant on dit que la loi de Hubble s'applique, c'est-à-dire que la vitesse de récession des objets est proportionnelle à leur distance, alors cette vitesse tend vers un peu plus de 3 fois la vitesse de la lumière pour les objets les plus distants. En gros dès que le décalage vers le rouge d'un objet dépasse 1, la distance qui nous sépare de cet objet croît aujourd'hui plus vite que la lumière.

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dg2 > L’inflation est-elle nécessaire pour expliquer l’observation aujourd’hui de photons émis 300000 ans après le big bang ?

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À propos de :
« Si l' univers est spatialement moins grand que l' univers observable , on ne voit plus le rayonnement 3K »

J'ai essayé de représenter un diagramme d'espace-temps d'un Univers plus petit que l'Univers observable. Ça donne ça :

L'espace-temps, c'est le machin quadrillé, qui est courbe. Le temps est l'axe vertical, l'espace est l'axe horizontal. Le point O, c'est nous. Si on choisit de représenter par la même longueur 1 seconde sur l'axe vertical et 300.000 km sur l'axe horizontal, alors les rayons lumineux font en permanence 45° par rapport aux axes. Le double trait rouge correspond donc à l'Univers observable. Si on le prolonge vers le passé (en s'éloignant de la Terre), il fait un tour de l'Univers avant d'atteindre l'espace "t=300.000 ans". Les points F et G de mon diagramme représentent une surface (puisque le diagramme fait perdre 2 dimensions), qui est l'ensemble des points situés à 13,7 milliards d'années-lumières de la Terre, c'est donc la sphère de dernière diffusion (dont O est le centre), qui effectivement est la frontière de l'Univers observable (si du moins on l'observe avec des photons).

Bref, il me semble que ce diagramme montre que les points issus de l'espace "t=300.000 ans" peuvent nous atteindre, quitte à faire le tour de l'Univers d'abord. Mais peut-être est-il trop simpliste ?

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Bruno Salque, dans un moment d'égarement nous dit : "je suis d'accord avec ChiCyg.."


Je tombe de haut. Décidément, personne n'est parfait MÊME BRUNO. Incroyable !

Si toooi auuussssiiii tu m'abandooooneuuus..... J'adore cette chanson

Concernant en particulier la cosmologie, je n'ai pas d'avis personnel, je n'invente et n'interprète rien. Tout ce que j'écris sur ce sujet est le fruit d'une synthèse, certes laborieuse, mais aussi fidèle que possible de ce que je puise par ailleurs dans tous les écrits autorisés disponibles.

S'agissant du pouvoir prédictif du modèle de l'inflation, j'ai en mémoire de nombreux articles sur les observations du satellite WMAP, confirmant les trois éléments citées plus haut.

Certes, en 2003 on avait déjà échafaudé des théories sur la platitude de l'univers par exemple.
Mais il ne faut pas confondre les prédictions, et les observations.

Et, comme pour dg2, j'aurais plutôt tendance à faire confiance à Jean Philippe Uzan et Alain Blanchard, deux scientifiques qui n'ont aucune sorte de "complaisance" sur cette histoire.

Il est vrai que j'ai appris, grace à ChiCyg, qu'un scientifique cosmologiste pouvait dire des conneries.

Mais, soyons persuadés que ce ne sont pas systématiquement ceux qui ne vont pas dans le sens de ses choix.... philosophiques

Au fait ChiCyg, j'ai trouvé le bon terme pour l'espace et le temps lors du Big-Bang : Ils ont émergés oui EMERGES ! Voilà la bonne formule...

[Ce message a été modifié par vaufrèges (Édité le 04-05-2007).]

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"La cosmologie moderne" (Masson, 1984, 1988) page 114 :

« Si aujourd'hui rhô est inférieur à rhô_c, rhô n'est pas plus petit que sa valeur actuellement mesurée, environ rhô_c/100. Si rhô est supérieur à rhô_c, la matière non prise en compte dans les mesures ne saurait le porter à une valeur très supérieure à 2 rhô_c. Ainsi actuellement |(rhô-rhô_c)/rhô_c| est inférieur à 1. Cela suppose qu'au temps de Planck, la valeur de rhô aurait dû être incroyablement proche de la valeur critique pour rendre |(rhô-rhô_c)/rhô_c| de l'ordre de 10^-60 ! C'est le problème dit de la platitude de l'Univers. [...] Une phase exponentielle isotherme primordiale avec un facteur d'amplitude de 10^30 résoudrait le problème. C'est l'élement crucial de la théorie inflationnaire étudié au chapitre VI. »

C'est pour ça que je disais que la platitude de l'Univers était un problème connu il y a pas mal de temps, et que l'inflation permettait de le résoudre.

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Oui, ok Bruno, un espace sans bord t' assure que tu captes éternellement quelque chose. Il en va autrement si la région soumise au "Big Bang" (dont l' extension spatiale vaut au moins notre univers observable actuel) est spatialement limitée : dans ce cas là si le taux d' expansion le permet, il me semble que notre univers observable futur peut devenir plus grand que cette région.
Bon, si ça se trouve c' est idiot ce que je dit. De toute façon même si ce n' est pas idiot c'est parfaitement spéculatif, voire hors sujet, donc j' arrête là.

En revanche, dans le cas où l' espace est sans bords, comme sur ton diagramme, il devrait être possible de reconnaitre des périodicités dans le signal reçu, non ? (à chaque fois que la courbe fait un tour on retombe sur la même surface, vue à un âge différent, alors que dans le cas d' un univers plus grand que l' univers observable,ce n' est pas le cas)

J' arrête mes élucubrations, vous pouvez retourner à une activité normale. Dans ce domaine c' est l' attitude de vaufrèges qui est la bonne, sans quoi on a vite fait de dire des bêtises, il est donc probable que la phrase qui a chiffoné Bruno en était une.

A+
--
Pascal.

[Ce message a été modifié par PascalD (Édité le 04-05-2007).]

[Ce message a été modifié par PascalD (Édité le 04-05-2007).]

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Extrait de Wikipedia, la référence absolue :

Chapitre "Viabilité et pertinence d'un modèle cosmologique"

Point 3 : Il faut (le modèle cosmologique) qu'il soit "prédictif" c'est à dire qu'il prédise les résultats d'expériences ou d'observations...

------------------

Le point no 3 est en général le plus crucial. C'est celui qui permet de distinguer un modèle ad hoc, uniquement destiné à expliquer les observations existantes, d'un modèle plus pertinent.

En cosmologie, LES DEUX EXEMPLES LES PLUS CELEBRES sont le Big Bang qui a prédit l'existence du fond diffus cosmologique, ET L'INFLATION COSMIQUE QUI S'EST AVEREE EXPLIQUER APRES COUP LA FORMATION DES GRANDES STRUCTURES.

---------------------------------

Fin de citation et sans commentaires
http://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%A8le_cosmologique

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> L’inflation est-elle nécessaire pour expliquer
> l’observation aujourd’hui de photons émis
> 300000 ans après le big bang ?

Non. Quand on parle d'univers fini, on parle implicitement d'univers "sans bord" (comme une sphère à deux dimensions, par opposition à une portion d'un plan). On peut bien sûr s'amuser à imaginer un univers avec bord, mais à ce moment là, il est encore plus difficile d'imaginer un truc aussi parfaitement homogène que l'univers observable, et qui possèderait un bord (quel que soit le sens exact donné à ce mot) qui n'influencerait pas de quelque façon que ce soit la densité locale au voisinage du bord. Donc si l'univers est fini, il peut parfaitement être plus petit que l'univers observable. Dans ce cas, un photon aura traversé plusieurs fois ledit univers avant de parvenir jusqu'à nous. C'est ce qu'il se passerait dans un univers dit "fermé" si son rayon de courbure est suffisamment petit (chose exclue par une foultitude d'observation), ou si on a un univers chiffoné cher à Jean-Piere Luminet (qui ne se portent guère mieux).

Ce que l'inflation apporte, c'est une explication possible au fait que deux régions diamétralement opposées aujourd'hui puissent avoir les mêmes propriétés. De telles régions ne sont pas sensées avoir été en contact causal l'une avec l'aute, puisque même aujourd'hui, on photon issu de l'une est à mi chemin entre l'une et l'autre.

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Vaufrèges : en fait, je pense qu'on chipote sur des détails (surtout qu'on est foncièrement d'accord !) Je réagissais par rapport à cette phrase :

« [L'inflation] induisait trois prédictions majeures confirmées à postériori avec précision par les observations du satellite WMAP : Géométrie de l'univers à peu près plate, [...] »

Je crois que l'observation de la platitude de l'Univers ne peut pas être considérée comme une prédiction de l'inflation, puisqu'elle a été introduite justement pour en tenir compte.

D'ailleurs J.P. Uzan le dit dans son livre : « L'inflation est une phase d'expansion accélérée dont on postule l'existence juste avant l'ère de domination par le rayonnement. Elle a été initialement proposée comme une tentative pour résoudre les problèmes du big-bang chaud. En particulier, elle fournit une explication simple de l'homoghénéité et de la platitude de notre Univers. »

Moralité : que l'Univers soit homogène et plat n'est pas une prédiction de l'inflation confirmée par WMAP, c'est une observation faite dans les années 1970 qui a suggéré aux scientifiques l'existence d'une phase d'inflation.

[Ce message a été modifié par Bruno Salque (Édité le 05-05-2007).]

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Bruno > Pour l'homogénéité, c'est évident, on ne peut pas la citer comme prédiction de l'inflation; bien sûr.

Par ailleurs, je ne me focalise pas spécialement sur la platitude de l'Univers, modèle largement admis depuis des décennies. Toutefois, si le terme d'"observation" a un sens, c'est bien WMAP qui a observé précisément ce qui était largement postulé par diverses méthodes indirectes.

J'observe seulement que le pouvoir prédictif de l'inflation(qui repose sur d'autres aspects) est souvent mentionné.

Je note par ailleurs que dg2 confirme que le fond diffus cosmologique se passerait de l'inflation pour être observé. C'est assez logique d'ailleurs puisque qu'il est assez connu qu'il ne confirme "que" le pouvoir prédictif du big-bang, pas celui de l'inflation.

Passionnant en tout cas ces échanges et merci Bruno de t'intéresser à mes petites controverses.

Merci aussi ChiCyg, tu me stimules


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On parle beaucoup de big abng et d'inflation mais actuellement ces 2 "théories "(j'insiste sur le mot) commencent à souffrir sérieusement suite à quelques découvertes récentes.
1. on trouve des galaxies existant quelques millions d'années après le big-bang -> impossible d'après la théorie
Est-ce la constante de Hubble qui est erronée? s'est on trompé depuis le début?

2. 80% de ce qui constitue l'univers est inconnu (matière sombre)
-> qu'est-ce qui provoque l'accélération de l'infalation actuellement?

Des théories très exotiques fleurissent (brames, etc...) et je pense que le futurs outils d'observation vont faire exploser nos modèles actuels.
A mon avis, on vit une période passionnante ou de nouveau l'observation contredit la théorie.
A suivre...

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Vaufrèges : « Par ailleurs, je ne me focalise pas spécialement sur la platitude de l'Univers, modèle largement admis depuis des décennies. Toutefois, si le terme d'"observation" a un sens, c'est bien WMAP qui a observé précisément ce qui était largement postulé par diverses méthodes indirectes. »

Comme je l'ai signalé en citant l'extrait de "La cosmologie moderne", la platitude de l'Univers était _observée_ dès la fin des années 1970. C'est la découverte que la densité de l'Univers (rhô dans le texte cité) était très proche de la densité critique (rhô_c) qui impliquait pour l'Univers un modèle très proche du parabolique, donc presque plat. Simplement, on était alors entre rhô_c/100 et 2xrhô_c, alors que depuis WMAP, l'intervalle s'est considérablement reserré. Mais je ne pense pas qu'on puisse dire que la platitude n'était que postulée.

« Je note par ailleurs que dg2 confirme que le fond diffus cosmologique se passerait de l'inflation pour être observé. »

C'était le point important de la discussion, où tu confirmais mon affirmation avec une explication plus claire.

« Passionnant en tout cas ces échanges »

Tout à fait !

JM24 : « ces 2 "théories "(j'insiste sur le mot). »

Tu peux te passer des "". Ce sont des théories, et il n'y a rien de péjoratif à cela. J'espère que tu n'es pas comme certains qui s'imaginent qu'une théorie n'est rien d'autre qu'une hypothèse ?

« 1. on trouve des galaxies existant quelques millions d'années après le big-bang -> impossible d'après la théorie
Est-ce la constante de Hubble qui est erronée? s'est on trompé depuis le début? »

Impossible d'après quelle théorie ? Justement... Il se trouve que la théorie de formation des galaxies est bien moins avancée que la théorie du big bang (si j'ai bien compris). Du coup, ce que ces observations indiquent, si elles se confirment, c'est plutôt que la théorie de la formation des galaxies n'est pas encore tout à fait au point. Quand on disposera d'une théorie solide de la formation des galaxies, là elle pourra servir pour éventuellement mettre en cause le big bang.

« 2. 80% de ce qui constitue l'univers est inconnu (matière sombre) »

Pas "inconnu", mais "inobservable" plutôt. Ben oui, et alors, qu'est-ce que ça prouve ? Par exemple, s'il y a des planètes isolées entre nous et Proxima du Centaure (ce qui ne me paraît pas du tout absurde), eh bien on a aucun moyen de les observer. Si la moitié de la masse de notre Galaxie était constituée de planètes isolées, il s'agirait de matière inobservable. Je ne vois pas en quoi ça fragilise la théorie du big bang.

« -> qu'est-ce qui provoque l'accélération de l'infalation actuellement? »

C'est une des multiples questions qui n'ont pas encore eu de réponses. Mais ce n'est pas un exemple pour illustrer la supposée fragilité de la théorie du big bang. Ça illustre plutôt qu'elle n'est pas achevée, je trouve.

« je pense que le futurs outils d'observation vont faire exploser nos modèles actuels. »

Tu es fort en pronostics ? Moi je préfère attendre le match.

« A mon avis, on vit une période passionnante ou de nouveau l'observation contredit la théorie. »

Quelle observation contredit quelle théorie ? L'accélération de l'expansion ? Elle ne contredit rien, c'est juste qu'on a du mal à la comprendre.


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Vaufrèges > Pardonne-moi de prendre le risque de t'agacer, mais il me semble que tu n'interprètes pas correctement la réponse de dg2 à ma question (mal posée) :
quote:
si l'univers est fini, il peut parfaitement être plus petit que l'univers observable. Dans ce cas, un photon aura traversé plusieurs fois ledit univers avant de parvenir jusqu'à nous. C'est ce qu'il se passerait dans un univers dit "fermé" si son rayon de courbure est suffisamment petit (chose exclue par une foultitude d'observation)

Mais ceci n'est pas le "modèle standard". Si on se place dans le cadre du "modèle standard" :
quote:
Ce que l'inflation apporte, c'est une explication possible au fait que deux régions diamétralement opposées aujourd'hui puissent avoir les mêmes propriétés. De telles régions ne sont pas sensées avoir été en contact causal l'une avec l'aute, puisque même aujourd'hui, on photon issu de l'une est à mi chemin entre l'une et l'autre.

A défaut d'une autre explication, l'inflation est nécessaire au "modèle standard" du big bang.
Espérant ne pas avoir stimulé ton agressivité ...

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ChiCyg : je pense que tout le monde est d'accord.

À un moment donné, tu as eu l'air de dire que l'inflation était nécessaire pour observer le rayonnement 3K, et même SBrunier semblait confirmer ça. Mais après coup, j'ai l'impression qu'on ne t'avait pas bien compris car maintenant, tu dis que l'inflation est nécessaire pour résoudre les problèmes de platitude et d'homogénéité. Vaufrèges, comme moi peut-être, pensait qu'il était nécessaire de bien clarifier les choses : l'inflation n'est pas nécessaire pour observer le rayonnement 3K. Mais nous sommes tous d'accord qu'elle est nécessaire pour résoudre le problème de la platitude et de l'homogénéité de l'Univers. Simplement, ce n'était pas le sujet de départ (la question de Joël), d'où le malentendu...

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Bruno Salque > Si je comprends bien, un ensemble d'observations et/ou d'interprétations et/ou d'hypothèses montrent :
1) un univers homogène,
2) un univers presque plat,
3) des photons du fond cosmologique.

a) Pour expliquer un univers homogène, il faut que des photons aient eu le temps de parcourir l'ensemble de l'univers c'est à dire que l'univers soit resté d'un rayon de courbure suffisamment petit un temps suffisant.

b) Pour expliquer un univers presque plat aujourd'hui à partir d'un univers d'un rayon de courbure très faible il y a treize milliards d'années, il faut l'inflation ("problème de la platitude").

c) Pour expliquer que, dans un univers plat et homogène, des photons du fond cosmologique nous parviennent aujourd'hui de directions opposées alors qu'elles ont été un jour en contact, il faut l'inflation ("problème de l'horizon").

Il me semble donc que, pour rendre compte de l'observation du rayonnement cosmologique dans le cadre du modèle standard, l'inflation est nécessaire, sauf à inventer autre chose.

Et je pensais que c'était un complément indispensable à l'explication de S. : comment un univers initialement "tout petit" est encore en train de "se dévoiler" aujourd'hui ?

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Bruno, désolé de te contredire:
Ce ne sont pas des planètes isolées et non détectées qui expliquent la matière sombre.
Si tu prends toute la masse des planètes du système solaire à laquelle tu ajoutes une estimation e ce qu'on n'a pas détecté, tu arrives à une masse extrèmement faible comparée à celle du soleil.
Si tu lis un peu certaines revues scientifiques, il est admis que les théories actuelles souffrent de nombreuses exceptions.

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ChiCyg : ah, je crois que je vois ce que tu veux dire...

« c) Pour expliquer que, dans un univers plat et homogène, »

donc en inflation (d'après a) et b) ),

« des photons du fond cosmologique nous parviennent aujourd'hui de directions opposées alors qu'elles ont été un jour en contact, il faut l'inflation ("problème de l'horizon"). »

Ce que tu dis est un peu tordu je trouve : pour expliquer que dans un Univers en inflation on puisse observer le rayonnement 3K, il faut un Univers en inflation, ah. En fait, je crois que ce que tu dis est vrai, parce que tout ça est lié, mais là j'avoue que j'ai un peu mal à la tête à essayer de comprendre... C'est sans doute un peu plus compliqué que je ne croyais.

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Moi, j'ai compris simplement que pour "voir" le fond de rayonnement fossile, on n'a pas besoin d'univers plat ni d'homogénéité.

Quant à l'inflation, encore moins donc.

Pour le reste tu as raison ChiCyg : dans un Univers, après l'inflation...il y a eu l'inflation, certes.

Bon, au fond on est d'accord : dans le modèle standart de notre univers, l'inflation permet de voir le fond de rayonnement dans toutes les directions.

N'est-il pas ?

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Il est.
Je suis d' accord avec ChiCyg
- Dans un univers plat, homogène et isotrope, ayant été en équilibre thermique à l' époque de la recombinaison, et pour lequel on ne postule pas que c' était comme ça dès le départ, il y a eu inflation.

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> Je crois que l'observation de la platitude de l'Univers ne
> peut pas être considérée comme une prédiction de
> l'inflation, puisqu'elle a été introduite justement pour
> en tenir compte.

Attention : au moment où l'idée de l'inflation a été proposée, on savait que la densité totale état égale *à une incertitude d'un facteur 10 près* à la densité critique. L'inflation expliquait cette coïncidence à l'époque approximative et disait même plus, à savoir qu'elles devaient être *strictement* égales. En d'autre termes, on est parti d'un truc qui était compris entre 0,1 et 3, et on a prédit qu'il devait être égal à 1. Aujourd'hui on sait qu'il est égal à 1 plus ou moins 0,02. Donc oui, c'est bien une prédiction qui a été vérifiée, et elle est absolument cruciale.

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"Donc oui, c'est bien une prédiction qui a été vérifiée, et elle est absolument cruciale."


Merci à MM J. P.UZAN, A. BLANCHARD et dg2.

Tiens, je fais de la pub à J. P. UZAN. Allez voir son interwiew. J'ai pas tout lu, mais le chapitre sur les "contre-vérités scientifiques3 me plait bien, c'est de l'énergie nucléaire dont il est question là :
http://sciencinfo.free.fr/article.php3?id_article=25

[Ce message a été modifié par vaufrèges (Édité le 05-05-2007).]

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