Aux limites de l'horizon de l'univers observable, que se passe-t-il ?

[PascalD 4 366]

ChiCyg, tu es lourd, mais ce n' est pas grave . Et tu fais dire à Chodorowski des trucs qu' il n' a jamais dits. Tu devrais relire l' article avec plus d' attention, notamment les sections 4,5 et 6 (celles qui traitent de l' univers réel, pas de l' univers imaginaire (et vide) de Milne).

Tiens, médite sur cet extrait, par exemple :

quote:

---

Namely, the universe is like the Milne model,
but with effects of mutual gravity. Gravity modifies relative motions
of the particles of the cosmic substratum and makes GR in
cosmology indispensable. The conflict of the GR description of
distant events in the universe with our SR expectations is only
apparent: the velocity of light in vacuum is c only in inertial
frames, while in the real universe such frames are only of limited
extent.

---

[Ce message a été modifié par PascalD (Édité le 12-07-2007).]

[ChiCyg 0]

Oui, et alors ? tu aurais pu aussi le citer un peu avant, par exemple :

"Réciproquement, un effet qui est entièrement dépendant des coordonnées choisies n'est pas un phénomène réel. C'est seulement un artefact du système de coordonnée utilisé. La "supraluminité" [les vitesses supraluminales des] galaxies distantes et l'effet du temps de trajet de la lumière [le fait que le trajet d'un faisceau radar envoyé vers une galaxie lointaine ne mettrait pas le même temps à l'aller et au retour] appartiennent à cette dernière catégorie. En conséquence ils ne peuvent être utilisés comme des arguments pour un quelconque phénomène réel ; en particulier pour le phénomène d'expansion de l'espace."

("Conversely, an effect which is entirely coordinate-dependent is not a real physical phenomenon. It is solely an artifact of the used coordinate system. The superluminality of distant galaxies and the light travel-time effect belong to this latter category. Therefore, they cannot be used as arguments for any real phenomenon; in particular, for the phenomenon of the EoS." Alinéa 5 fin du premier paragraphe).

Je peux en traduire d'autres extraits, c'est nettement plus "consistant" que "l'éther" de Davis et Lineweaver de leur "supraluminité" et de leurs photons qui marchent à reculon !

Enfin, on a aussi le droit de penser que la "supraluminité" est un phénomène réel, qu'il existe deux formes d'espace celui du à l'expansion et l'ordinaire avec des propriétés différentes l'un de l'autre, qu'il y a un espace absolu et un temps de même, que l'horizon etc ...

[PascalD 4 366]

Mouais. C' est juste un changement de coordonnées particulier. Comme déjà dit plus haut, si les vitesses de récéssion te dérangent au delà d' une certaine valeur, il suffit de travailler en coordonnées comobiles, comme ça toutes les vitesses de récéssion sont nulles et on en parle plus ... Je ne comprends pas pourquoi tu fais une fixation là dessus ...

[ChiCyg 0]

quote:

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Je ne comprends pas pourquoi tu fais une fixation là dessus.

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C'est psychologique , comme le dit bien mieux que moi Chodorowski : "A un niveau psychologique, cela suggère que nous ne pouvons pas utiliser notre intuition classique. En d'autres termes, nous ne pouvons pas penser au problème physique comme des mouvements de matière réels, relativistes en présence de gravité, mais comme un effet géométrique abstrait pour lequel aucun 'modèle' visuel n'est possible".

("On a psychological level, it suggests that we cannot use our classical intuition. In other words, we cannot think of the physical problem as real, relativistic motions of matter in presence of gravity, but as an abstract, geometric effect, where no visual 'models' are possible." 1. Introduction 2ème colonne)

[ChiCyg 0]

Pour en revenir à la question initiale "un objet céleste visible au niveau de l'horizon de notre univers observable peut-il disparaître avec l'expansion de l'univers ?"
On peut répondre avec l’expansion de l’univers et affirmer que la galaxie qu’on voit à z=1 s’éloigne aujourd’hui à une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière. Cette réponse ne me paraît pas convainquante, elle suppose l’existence de vitesses supraluminiques, pour les justifier, on suppose que l’espace en expansion se comporte comme un éther, et on en arrive à ce que certains photons qui nous atteignent ont fait de la marche arrière au début de leur course, et finalement on affirme que l’expansion ne se produit pas entre des objets liés gravitationnellement. Ce type d’explication suppose qu’il existe un espace et un temps absolu.

L’autre approche est beaucoup plus fructueuse. Le temps dépend de l’observateur. Se poser la question comme si notre aujourd’hui était le même partout, n’est pas correct. Dans notre temps à nous, le temps des galaxies lointaines ralentit.

J’ai pensé reprendre l’exemple du capitaine de Luminet : on l'a quitté alors que, proche de franchir le seuil du trou noir, son geste devenait, pour nous, de plus en plus lent. Supposons que nous l’observions encore 15 ans, son geste est presque immobile. Avec une explication semblable à celle de l’expansion, on se dirait qu’il a eu un enfant avec la cosmonaute qui faisait partie du voyage et qu’ils sont en train de regarder un DVD de leur vieille terre. Mais son geste d’année en année devient de plus en plus rapide, jusqu’à ce qu’on perçoive qu’il revient : il a renoncé à plonger dans le trou noir et changé de trajectoire. Quand il arrive, il a trente ans de moins que nous et pour lui sa décision a été quasiment immédiate. On avait donc tort de le supposer en train de vivre sa vie de famille. Son temps n’était pas le nôtre. Il n'a pas vécu le temps qu'on a vécu.

[Ce message a été modifié par ChiCyg (Édité le 13-07-2007).]

[dg2 2 033]

> On peut répondre avec l’expansion de l’univers et affirmer
> que la galaxie qu’on voit à z=1 s’éloigne aujourd’hui à
> une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière. Cette
> réponse ne me paraît pas convainquante, elle suppose
> l’existence de vitesses supraluminiques, pour les
> justifier, on suppose que l’espace en expansion se
> comporte comme un éther, et on en arrive à ce que certains
> photons qui nous atteignent ont fait de la marche arrière
> au début de leur course, et finalement on affirme que
> l’expansion ne se produit pas entre des objets liés
> gravitationnellement. Ce type d’explication suppose qu’il
> existe un espace et un temps absolu.

N'importe quoi cosmique. Personne ne dit qu'il existe un espace et un temps absolu. D'abord, la notion de vitesse relative n'a de sens que si on compare les vitesses au meme point. Parler de la vitesse de recession d'une galaxie lointaine ne veut a ce titre pas dire grand chose. Si l'on veut parler de vitesse de recession (parce que c'est une notion que croit comprendre le grand public), il faut preciser comment l'on definit les distances, ce qui suppose de choisir un referentiel priviliegie, que l'on prend (somme toute naturellement) determine en tout point par le flot de Hubble. Une fois le referentiel choisi en tout point, on peut y attacher une horloge, qui donne un temps en tout point (dit le temps cosmique). Une fois les ditances et les durees ainsi definies, on peut calculer l'evolution au cours du temps de la distance entre deux objets, et constater que celle-ci augmente plus vie que la vitesse de la lumiere. Mais en aucun cas cela correspond a une vitesse que l'on peut physiquement mettre en evidence. La seule chose que l'on mesure, c'est le redshift et la magnitude, que l'on peut retranscrire en terme de distance (ce qui n'est pas idiot) que si l'on s'est donne une procedure explicite (cf ci-dessus) pour le faire. Une fois cela fait, on peut alors constater que la vitesse a laquelle un objet donne s'eloigne augmente au cours du temps : c'est l'acceleration de l'expansion de l'univers. Ce vocabulaire a bien sur un sens car a echelle suffisamment petite, ou la relativite restreinte suffit a peu pres pour decrire les mouvements des objets, on peut effectivement interpreter les observations comme le fait que l'on a des objets dans un espace temps plat (celui de la relativite restreinte) s'eloignent les uns des autres en accelerant.

[ChiCyg 0]

dg2, quelle est votre réponse à la question initiale : "un objet céleste visible au niveau de l'horizon de notre univers observable peut-il disparaître avec l'expansion de l'univers ?"

[vaufrèges 0]

Revenons sur terre

Les étoiles éteintes (extraits)

(...) A l'heure où sur la mer le soir silencieux
Efface les lointaines voiles,
Où, lente, se déploie, en marche dans les cieux,
L'armée immense des étoiles,

Ne songes-tu jamais que ce clair firmament,
Comme la mer a ses désastres ?
Que, vaisseaux envahis par l'ombre, à tout moment
Naufragent et meurent des astres ? (...)

Auguste Dorchain (1857-1930)

[dg2 2 033]

> "un objet céleste visible au niveau de l'horizon de notre
> univers observable peut-il disparaître avec l'expansion de
> l'univers ?"

Si l'expansion est accélérée, oui. Il va se passer la même chose que pour un obervateur accéléré en relativité restreinte : le décalage vers le rouge de l'objet va tendre vers l'infini. Cela signifie moins de photons reçus (l'intervalle de temps entre des signaux envoyés à intervalles de temps réguliers pour l'observateur accéléré va croître comme 1 + z), et des photons moins énergétiques (à cause du décalage vers le rouge). C'est la fameuse histoire de l'image de l'astronaute qui se fige peu à peu à mesure que celui-ci s'approche de l'ohrizon du trou noir.

Ceci dit, comme on reçoit de moins en moins de photons et que ceux-ci sont moins énergétiques, l'image devient de plus en plus sombre et de moins en moins contrastée (au bout d'un moment il n'y a plus assez de photons pour faire une image dont les pixels ne soient pas dominés par le bruit de photons). Si l'on calcule le flux lumineux de la source émettrice, celui-ci va, du moins sous certaines conditions (qui dépendent de son spectre), décroître exponentiellement au cours du temps, avec un temps caractéristique donné par l'accélération subie. Pour un trou noir stellaire, ce sera le temps de chûte libre sur le trou noir (1 ms), pour la cosmologie, ce sera le temps de Hubble (dans les 13 milliards d'années, dans l'hypothèse où l'objet est déjà situé à une distance cosmologique).

Cependant, en pratique, quand un objet est très faiblement lumineux, on ne doit pas raisonner en terme d'une quantité continue comme le flux lumineux, mais en terme de photons. Dans ce cas, on montre que le nombre de photons (quelle que soit leur énergie) reçus de l'observateur ou de la galaxie accélérée est fini, le dernier photon étant reçu au bout d'un temps fini. Le seul moyen de contrer ce fait est de supposer que l'observateur ccéléré ait envoyé une quantité infinie d'énergie en un temps fini, correspondant précisément à celui où il disparaît de la vue de l'observateur non accéléré. Donc dans ce cas là, l'objet disparaît clairement de la vue, puisque plus aucun photon n'est émis du point de vue de l'observateur non accéléré. L'image de l'astronaute qui se fige en s'approchant du trou noir est donc fausse : il se fige en même temps qu'il disparaît, on ne voit pas vraiment son image se figer puisqu'en fait on ne voit rien. Incidemment, sans parler d'image figée, les supernovae lointaines sont vue se dérouler plus lentement que leurs homologues proches : c'est l'effet de ralentissement apparent des horloges quand celles-ci sont redshiftées. Maintenant, pour une situation réaliste en cosmologie, le temps caractéristique de l'expansion étant démesurément grand, on ne peut espérer voir à notre échelle voir l'objet disparaître. Quand bien même, en pratique, il est vraisemblable qu'il devienne à un moment donné moins lumineux que le fond diffus optique/infrarouge autre (selon la longueur d'onde d'observation) et qu'il devienne inobservable à ce moment là, de même qu'une personne qui parle trop bas dans un environnement sonore devient inaudible si elle baisse le ton sans pour autant se taire.

[vaufrèges 0]

Fermez le Ban...!

[mnicole01ca 0]

quote:

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dg2>> Si l'expansion est accélérée, oui. Il va se passer la même chose que pour un obervateur accéléré en relativité restreinte : le décalage vers le rouge de l'objet va tendre vers l'infini.

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J'imagine qu'il est question ici de RG plutôt que de RR, puisqu'il me semble qu'il ne peut être question de référentiels accélérés en RR. Il me semble donc que seul la RG peut traiter cette situation.

[dg2 2 033]

La facon dont croit le redshift au cours du temps n'est certes pas la meme en RR et en RG, mais qualitativement, ce qu'il se passe est identique. C'est une consequence de ce que l'on appelle le principe d'equivalence.