Alain 31

Où est l'erreur?

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L' inflation, étant une théorie physique (spéculative, mais physique), tout comme le Big Bang (autre théorie physique), traite de l' univers observable.
L' univers observable, à un temps fini, est fini.
L' extrapolation théorique de l' univers observable (sa description) est ouverte dans le modèle de concordance actuellement admis, ce qui fait que l' objet mathématique (la carte) décrivant l' univers observable (le territoire) est ouvert, donc infini. Mais la carte n' est pas valide au delà du territoire ...

J' ai l' impression, vu la tournure des derniers messages, qu'il y a confusion entre la carte et le territoire.

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Les modèles cosmologiques décrivent l'univers dans son ensemble, pas seulement l'univers observable.

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quote:
Les modèles cosmologiques décrivent l'univers dans son ensemble, pas seulement l'univers observable.


Non. Les modèles cosmologiques sont validés sur l' univers observable, et sont extrapolables à l' univers dans son ensemble, sous certaines hypothèses, invérifiables.

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Bruno Salque :
quote:
Les modèles cosmologiques décrivent l'univers dans son ensemble
Oui
PascalD :
quote:
Les modèles cosmologiques sont validés sur l' univers observable
Oui (enfin ... validés ... disons "sont confrontés à" )

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Oui, ils sont validés sur l'univers observable, mais les équations nous disant que l'univers est ouvert, fermé, et ainsi de suite, s'appliquent à l'ensemble de l'univers (ce n'est pas l'univers observable qui est peut-être infini, c'est l'univers tout court). Lorsqu'on modélise l'univers comme un "gaz" homogène dont la pression est nulle, il s'agit de tout l'univers, l'homogénéité ayant été effectivement vérifiée sur l'univers observable.

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Brunon j'insiste, désolé si j' ai l' air de couper les cheveux en 3,14: Les équations s'appliquent à l' ensemble du modèle d'univers (la carte), modèle inféré à partir de l' univers observable (le territoire), et extrapolable à l' ensemble de l' Univers (le territoire). Pas à l' Univers (l' objet) dans sa totalité (dont on ne sait pas grand chose, hormis qu'il est probablement similaire à l' univers observable au voisinage de celui-ci, sinon ça se verrait dans le spectre des oscillations acoustiques du CMB si j' ai bien compris).
Dire que l' Univers est infini, c'est comme dire que la Terre est sphérique : c'est le modèle de la Terre qui est sphérique, pas la planète.
La planète pourrait être sphérique, mais elle pourrait aussi avoir une forme plus compliquée, qui ressemble assez à une sphère pour que le modèle "terre sphérique" soit pertinent.
Pour l' Univers, c'est pareil.

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Chu d'accord avec PascalD...

L'Univers observable (100 milliards d'années-lumière aujourd'hui = 10 P -35 cm au moment du BB) est minuscule par rapport à l'Univers réel. On pourrait, par exemple, imaginer des inhomogénéités à très grande échelle, qui seraient indétectables à l'intérieur de l'horizon cosmologique, encore une fois, minuscule.

L'Univers "réel", sans même parler du Multivers, pourrait mesurer, par exemple, 10 puissance 1000 années-lumière, voire être infini. Certains cosmologistes s'amusent même à calculer (à partir du nombre de particules, et des lois de la physique) à quelle distance se trouve la prochaine Terre, ou nos "avatars" discutent des mêmes choses sur un avatar d'Astrouf. Vous seriez étonnés : c'est très près d'ici... Je vais chercher le chiffre, je l'ai quelque part.

Bref, cette notion d'Univers observable versus Univers "réel" est décisive, à mon avis.

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A y est :

10 puissance 100 années-lumière. C'est la distance à laquelle se trouve une copie conforme de notre univers visible, d'après Jean-Philippe Uzan...

Par rapport à l'infini, 10 P 100 a-l, c'est tout petit, voire minuscule

Par contre, chuis pas sûr que les individus fassent la même chose qu'ici et maintenant, dans ce modèle, j'imagine qu'ils ont leur libre arbitre

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Pour le coup, je suis d'accord avec Bruno Salque.

Si on part de l'hypothèse d'un modèle homogène, on n'a pas le choix avec la relativité générale c'est soit un univers fermé à courbure positive soit un univers ouvert à courbure négative ou nulle.
Alors on a besoin d'expliquer cette homogénéité, et si on utilise l'inflation dans ce but, il ne reste qu'un univers fermé. Sa courbure pourrait être terriblement faible : il me semble que Linde envisage rien moins qu'un facteur d'expansion de 10¹⁰⁰⁰⁰ (c'est assez grand ) ce qui fait pas mal de place autour de l'univers observable même en partant d'un bidule aussi minuscule que la distance de Planck .

Si on part sur l'hypothèse d'un modèle non homogène, alors on peut fantasmer sur toutes les bizarreries possibles de sa topologie, genre univers chiffonné : ici en expansion, là en récession, un peu plus loin à courbure positive, quelque part ailleurs à courbure négative. Plus besoin de se poser la question d'un univers infini ou fini peut-être l'est-il à certains endroits et pas à d'autres et plus besoin non plus d'inflation, y a plus à expliquer l'homogénéité, vu qu'il n'est plus homogène et plus besoin d'observer non plus y aura toujours un chiffonnage qui expliquera les observations, d'ailleurs comme le dit l'auteur de l'univers chiffonné que je ne me lasse pas de citer ("Illuminations : Cosmos et Esthétique" Odile Jacob 2011) :

quote:
[...] Je dois confesser que le goût d'observer de "vraies images" ne m'est jamais réellement venu. [...] Bref, un travail fastidieux avec beaucoup de temps morts, tout cela pour ne récolter que quelques taches lumineuses. Cela m'a franchement conforté dans l'idée que l'oeil du théoricien, capable de calculer l'image virtuelle d'un trou noir techniquement invisible, était plus performant que celui d'un télescope ! (pages 17-18)

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Notre ami ChiCyg, apparemment très en forme en cette fin de week-end, semble être victime de son enthousiasme sympathique et débordant. Un univers chiffonné à la Luminet est un univers qui est homogène, presque par construction (et nonobstant le fait que le terme de "chiffonné" est effectivement trompeur). Sans doute Sa grandeur ChiCygnienne confond-elle avec autre chose (mais quoi ?). Ce sont à la rigueur plutôt les univers inhomogènes à la Buchert qui pourraient le cas échéant se voir qualifiés de la sorte, mais je ne comprends pas pourquoi ChiCyg les vouerait aux gémonies puisque, précisément, il n'y a pas tant de monde que ça qui y croit vraiment.

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"10 puissance 100 années-lumière. C'est la distance à laquelle se trouve une copie conforme de notre univers visible, d'après Jean-Philippe Uzan..."

Le problème, c'est que ce genre de suppositions à caractère sensationnel émis par des chercheurs professionnels, aussi belles soient elles en apparence, sèment le trouble dans les esprits entre la physique et la métaphysique. Ces hypothèses ressemblent tellement à de la science, pourtant elles n'en sont pas puisqu'elles ne sont pas vérifiables. Ce point magistral n'est pourtant pas facile à déceler et on se laisse vite prendre au piège (ce fut mon cas pendant longtemps, mais aujourd'hui j'ai claqué la porte à toutes ces théories sans même les avoir étudiées : il n'en est d'ailleurs pas besoin, l'étude des points fondamentaux qui font que la science est science suffit à s'apercevoir que ces théories, même mathématiquement viables, ne s'y rattachent en fait pas. Je parle là en rationaliste indécrottable repenti du Multivers, mais je crois que philosophiquement -non plus scientifiquement- cette idée a de bons jours devant elle. Tant mieux d'un certain côté -je n'en ai pas vraiment fait mon deuil- il suffirait juste d'en parler au conditionnel !)

Pour que la science avance, il faut commencer par reconnaître que l'on ne sait pas (pour faire plaisir à Vaufrèges, je cite là Carlo Rovelli lui-même, dans les cours d'histoire des sciences qu'il donnait à Luminy ). Le savoir ne se décrète pas ! L'arbitraire le fait au contraire reculer. Et pour en revenir à ce que l'on discutait plus haut, je répète envers et contre tous idéologues que l'astrophysique et la cosmologie ne sont absolument pas des sciences de précision. Revoyez les liens que j'ai donnés plus haut : la distance d'une de nos plus proches voisines, M33, n'est pas connue à mieux que 20%. Partant de là, faire appel à l'énergie du vide pour expliquer la distance ou la répartition de galaxies à l'autre bout de l'Univers observable, alors qu'il y a de surcroit un écart de 60 ordres de grandeur entre la théorie et les "observations" a de bonnes raisons de laisser sceptique (n'oublions pas que le doute a toujours fait avancer la science : s'il sert de barrage aux théories farfelues, il permet aussi aux plus sérieuses de s'imposer en forçant leurs auteurs à répondre aux questions légitimes qu'elles soulèvent forcément). Même si ces paramètres peuvent varier au fil du temps, comme il a été supposé, je reste convaincu que le mariage de la physique quantique et de la cosmologie n'aboutira jamais. Ceci pour une raison simple : comment justifier l'irruption de la physique quantique et de son indétermination, qui règnent sur l'infiniment petit, à l'échelle de l'autre infini, très bien décrit par une autre physique (quitte à faire grincer des dents, j'irai jusqu'à dire "une autre science" car je crois à tout, sauf à la Théorie Du Grand Tout ) et surtout, fondamentalement déterministe ? L'infiniment grand, au bout du compte, régi par une physique probabiliste de l'infiniment petit ? Pour le moment, ça ne colle pas, c'est à la limite extérieure (allègrement franchie ?) de la vérifiabilité, franchement ça semble louche.

Pour en revenir aux imprécisions des mesures en astrophysique et en cosmologie, il y avait eu par le passé un problème avec des quasars observés qui étaient plus vieux que l'Univers, non ? C'est rigolo je trouve

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quote:
"10 puissance 100 années-lumière. C'est la distance à laquelle se trouve une copie conforme de notre univers visible, d'après Jean-Philippe Uzan..."

Je doute que l'on puisse accuser M. Uzan de faire dans le sensationnalisme. Le problème est plutôt dans la déformation journalistique du propos pour le coup assez mesuré de certains scientifiques. Ce que l'inflation est capable de prédire, c'est la statistique des fluctuations de densité en fonction de leur taille. A la taille d'une fluctuation aujourd'hui correspond une époque de production pendant l'inflation. En observant l'univers à différentes échelles, il est donc possible de reconstituer un morceau de l'histoire de l'inflation. Plus l'échelle est grande, plus l'époque correspondante est ancienne. Par ailleurs, il ne s'écoule pas tant de temps que cela entre l'époque de génération des fluctuations qui aujourd'hui fond quelques centaines de Mpc et la fin de l'inflation. Par contre, il peut s'écouler un temps arbitrairement long entre le début de l'inflation et cette époque là. Pour résumer : on peut concrètement tester la fin de l'inflation mais pas le début. Si on suppose que la fin de l'inflation est sous contrôle alors à partir de cette assise là on peut réfléchir à ce que pourrait avoir été sa durée à l'aune de ce qui semble raisonnable aujourd'hui. C'est dans ce cadre que l'on peut proposer tel ou tel chiffre (à mon avis différent que celui donné ici, mais peu importe).

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Revoilà Simplicius

Après lecture de vos différents messages je suis totalement dans les choux!
J'ai beau me pincer, j'y arrive encore moins...

1)D'abord il me faudrait une définition du mot "univers"; Est-ce la matière, l'espace qui la contient, l'ensemble des 2 ou bien autre chose?

2)Si c'est l'ensemble, le contenant est-il le vide? On pourrait supposer que le vide ne peut être qu'infini, non?
L'énergie du vide, voila qui est encore plus troublant...

3) Un univers qui à l'instant 10^-42 secondes mesure 10^-35 cm. Comment dire qu'un tel "machin" qui tend vers 0 peut être partout et j'ai même lu infini?

4) Et là je rejoindrais Cédric: comment peut on affirmer autant de choses d'après des spéculations aussi variées, des modèles aussi divers contenant autant d'hypothèses?
Dans ces conditions peut-on mettre la cosmologie au rang des sciences, autrement dit ne vaudrait-il pas mieux la qualifier par exemple de "Théorie spéculative de l'univers"

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Alain 31 :
quote:
1)D'abord il me faudrait une définition du mot "univers"; Est-ce la matière, l'espace qui la contient, l'ensemble des 2 ou bien autre chose?
Comme tu peux t'en douter l'univers c'est tout, tout ce qui existe.
quote:
2)Si c'est l'ensemble, le contenant est-il le vide? On pourrait supposer que le vide ne peut être qu'infini, non?
S'il y a un contenant, ce qui est contenu n'est plus le tout, vu qu'il a autour un contenant, non ?
quote:
L'énergie du vide, voila qui est encore plus troublant...
Mettons ce sujet en attente, sinon on n'est pas sorti de l'auberge ...
quote:
3) Un univers qui à l'instant 10^-42 secondes mesure 10^-35 cm. Comment dire qu'un tel "machin" qui tend vers 0 peut être partout et j'ai même lu infini?
Parce qu'un espace peut être sans bord et pourtant fini. C'est le cas d'un espace courbe, comme la surface d'une sphère par opposition à la surface du plan. A la surface de la sphère il n'existe pas deux points éloignés de plus de pi fois le rayon, alors que sur une surface plane tu peux trouver deux points aussi éloignés que tu veux.
quote:
4) Et là je rejoindrais Cédric: comment peut on affirmer autant de choses d'après des spéculations aussi variées, des modèles aussi divers contenant autant d'hypothèses?
C'est l'objet de la science d'essayer de comprendre "l'univers", mais c'est vrai que c'est mieux quand on affirme quelque chose de préciser en même temps les limites de cette affirmation. Je partage la réaction de Cédric, je vois que je commence à ne plus être seul à réagir face à l'affirmation "la cosmologie est une science de précision" ...

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Pascal : je comprends bien ton intervention (sur le modèle et le territoire) mais je n'en vois pas trop son utilité. Quand on dit que l'univers est infini, il me paraît évident que ça signifie : l'objet géométrique décrivant l'univers est un objet mathématique de mesure infinie (vu que c'est dans ce sens qu'on emploie le mot "infini"). De même qu'effectivement, la Terre n'est pas une sphère, elle en a juste la forme.

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Alain :

quote:
1)D'abord il me faudrait une définition du mot "univers"; Est-ce la matière, l'espace qui la contient, l'ensemble des 2 ou bien autre chose?

L'espace-temps et tout ce qui s'y trouve. Bref, tout.

quote:
2)Si c'est l'ensemble, le contenant est-il le vide?

Si c'est l'ensemble, le contenant (l'espace) en fait partie. S'il y a du vide, il fait partie de l'univers. Tout.

quote:
3) Un univers qui à l'instant 10^-42 secondes mesure 10^-35 cm. Comment dire qu'un tel "machin" qui tend vers 0 peut être partout et j'ai même lu infini?

Avec des diagrammes d'espace-temps on peut arriver à le comprendre.

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Encore une question: si l'espace vide fait partie de l'univers je n'imagine pas un univers fini. Car à part le vide que peut-il y avoir de plus comme néant?
Et justement s'il y avait plus que le vide, cette entitée ne ferait-elle pas partie de cet univers?

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C'est épineux Disons que quand on parle de "vide", on pense généralement à l'absence de matière (ce qui, paraît-il, n'existe pas en pratique, mais reste facile à se représenter mentalement). Le vide "contenant l'Univers" (je mets bien cette expression entre guillemets parce qu'elle est inexacte), va au-delà de cette première définition puisqu'aucune théorie n'est capable de lui donner temps ni espace. L'absence de temps, passe encore, on peut imaginer un monde figé ou la trotteuse de notre montre ne tournerait pas (bien que, pour être parfaitement rigoureux, s'il n'y avait pas de temps on ne le verrait même pas puisque ne se déplaceraient ni les photons, ni les électrons entre nos neurones... ). Pour l'absence d'espace, là, je sais pas vous, mais moi je jette l'éponge Se représenter mentalement un "lieu" (qui par définition n'en serait même pas un) sans espace est certainement bien au-delà des compétences du commun des mortels

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quote:
l'objet géométrique décrivant l'univers est un objet mathématique de mesure infinie

L' objet géométrique décrivant le voisinage de l' univers observable est un objet mathématique de mesure infini.
Rien ne permet d'affirmer que cet objet mathématique décrit aussi l' univers dans son ensemble.

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C'est très bizarre que nos amis ne comprennent pas cette évidence, Pascal... A leur décharge, peu de cosmologistes s'intéressent aux propriétés d'un Univers inhomogène aux échelles dépassant celles de l'univers visible. Paresse, probablement, et/ou pudeur : si ils s'attelaient à ça, leur côté "démiurgique" - créateurs d'univers, donc - serait mis gravement en cause...

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(Alain 31) Un univers qui à l'instant 10^-42 secondes mesure 10^-35 cm. Comment dire qu'un tel "machin" qui tend vers 0 peut être partout et j'ai même lu infini?
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L’objet qui à l’instant 10^-42 s devait mesurer 10^-35 cm correspond à ce qui est devenu aujourd’hui la portion observable de l’univers (et non pas l'univers)
Cet accroissement de volume vertigineux correspond à l’inflation puis à l’expansion

Comme l’univers observable n’est qu’une partie de l’univers réel (puisque l’on ne détecte pas de courbure suffisante ni d’effet de bord qui indiquerait une finitude de l’univers rapidement au-delà de l’horizon cosmologique) l’inflation et l’expansion ont été à l’œuvre sur un volume ‘’initial’’ beaucoup plus grand que les 10^-35 cm
A la limite, si l’univers actuel est infini, son volume ‘initial’ l’était aussi, puisque le postulat est l’homogénéité de l’univers (principe cosmologique, pour le moment vérifié dans notre portion observable de l’univers), donc le facteur multiplicateur entre les deux époques est identique quelque soit le volume considéré, y compris le volume infini

Cela dit, j’ai un peu de mal à attribuer à un objet réel (l’univers décrit en tant qu’objet physique) une propriété d’infini. J’ai tendance à laisser l’infini aux mathématiciens. Mais ce n’est qu’un avis de ‘’physicien’’ ...

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C'est marrant, moi, c'est l'inverse ! J'ai beaucoup de mal à me représenter un univers fini. Fini "dans quoi" ? Par rapport à quoi ? Et qu'y aurait-il "au-delà", passée la "frontière" qui le séparerait... de quoi ? Comme un univers qui ne serait pas éternel : "quand" serait-il né, et pourquoi à ce "moment" (là, tout de suite, ça va plus...) ? La conférence d'Etienne Klein sur la notion d'origine m'a beaucoup aidé à piger ça.

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(Kaptain) C'est marrant, moi, c'est l'inverse ! J'ai beaucoup de mal à me représenter un univers fini. Fini "dans quoi" ? Par rapport à quoi ? Et qu'y aurait-il "au-delà", passée la "frontière" qui le séparerait... de quoi ? Comme un univers qui ne serait pas éternel : "quand" serait-il né, et pourquoi à ce "moment" (là, tout de suite, ça va plus...) ? La conférence d'Etienne Klein sur la notion d'origine m'a beaucoup aidé à piger ça
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Un univers fini serait fini dans rien car l’espace-temps n’existe pas sans matière-énergie ; un univers fini le serait par rapport à rien pour la même raison (sauf à s’inscrire dans l’hypothèse du multivers). Il n’y aurait rien au-delà pour la même raison encore, l’espace-temps n’étant pas un contenant mais un constituant de l’univers
En quelque sorte un univers fini referme l’espace-temps sur sa matière-énergie finie. On retrouve l’association univers finie et courbure positive, tout au moins si on reste dans un modèle topologique
Idem pour l’univers éternel : le temps n’est pas un repère indépendant de la matière-énergie. Sans univers, il n’y pas de temps ; donc si l’univers a eu un début, le temps est né avec et la question de savoir ce qu’il y avait avant n’a alors pas de sens. Donc on ne peut prouver ainsi l’éternité de l’Univers
Cela dit, j’ai été également très intéressé par le discours d’Etienne Klein sur l’origine de l’Univers, mais pour sa remarque forte que l’on parle abusivement d’origine de l’Univers à propos du big bang : le big bang est une théorie physique pour le moment en accord avec les observations (aux imprécisions près des mesures, certes) qui retrace l’histoire de l’Univers jusqu’au mur de Planck, seuil au-delà duquel notre physique est actuellement incapable de s’aventurer, sinon via des théories invérifiées (cordes, etc.). Le big bang à 10^-42s est le début d’une histoire qui a un sens physique pour nous relier au présent de l’Univers, mais nul ne peut dire aujourd’hui qu’il est connexe à une origine de l’Univers. Peut-être l’Univers a-t-il eu une origine (et peut-être est-ce celle-là), peut-être pas, c’est ce qu’Etienne Klein nous dit, en tout cas c’est ce que j’en ai compris. J’aime bien aussi cette prudence, là on où certains vont un peu vite

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L’objet qui à l’instant 10^-42 s devait mesurer 10^-35 cm correspond à ce qui est devenu aujourd’hui la portion observable de l’univers (et non pas l'univers)

Comment définit-on l'Univers non-observable? (oui, je sais, il n'est pas observable, mais encore...)
J'ai lu qu'il avait une taille de 100 milliards d'années lumière. D'où cela vient-il? (13.7 milliards d' AL plus l'expansion?)

[Ce message a été modifié par adintc (Édité le 11-02-2013).]

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(adintc) Comment définit-on l'Univers non-observable? (oui, je sais, il n'est pas observable, mais encore...)
J'ai lu qu'il avait une taille de 100 milliards d'années lumière. D'où cela vient-il? (13.7 milliards d' AL plus l'expansion?)
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L’univers observable est la portion d’univers dont la lumière (ou tout autre messager voyageant à la vitesse de la lumière : les neutrinos, les ondes gravitationnelles) a eu le temps de nous parvenir depuis le big bang
A contrario, la portion non observable est celle dont les signaux n’ont pas eu le temps, en 13,7 milliards d’années, de nous parvenir. On dit que ces régions et les objets qui s’y trouvent sont au-delà de notre horizon cosmologique
C’est bien à cause de l’expansion que les objets les plus lointains que l’on puisse observer, c'est-à-dire dont les signaux ont mis 13,7 milliards d’années sont aujourd’hui considérablement plus loin, soit près de 50 milliards d’al. Donc l’univers observable occupe ‘’aujourd’hui’’ un volume d’à peu près 100 milliards d’al de diamètre ; je mets aujourd’hui entre guillemets, car cela demanderait une définition précise. Toujours est-il que les objets lointains ne sont pas là où on les voit, mais beaucoup plus loin encore, parce que entre l’émission du signal et sa réception par nos soins, il s’est passé beaucoup de temps pendant lequel l’espace s’est dilaté

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