Limites de l'univers ???

[Bruno Errakhli]

A la suite de l'exposé de Vincent Corsi sur "Comment mesurer l'univers" je me suis récemment posé la question suivante : On mesure l'univers à partir du big bang et en fonction de la lumière diffusée par différents groupes d'étoiles (jusque là j'ai bon ?) Donc, si on admet qu'à l'endroit où a commencé le big bang il s'agit du point central de l'univers et puisqu'on mesure la profondeur de l'univers par la vitesse de déplacement de la lumière qui vient à nous, que fait on de la lumière qui part de l'autre coté ? (si elle part de l'autre coté !) Nous ne mesurerions que le rayon de l'univers ? Peut-on simplement multiplier ce rayon par 2 pour avoir un diamètre, donc une circonférence, donc un volume ? Est-ce que cette lumière ne fuit pas plus vite que 300 000 km/s ? N'a-t-elle pas déjà rebondie sur une limite inconnue, dans ce cas, ne serait-elle pas en train de revenir et non de fuir ?

J'm'en pose des questions bizarres mais ce concept d'univers me dépasse tellement.

Bon, ben maintenant il va falloir que quelqu'un de courageux m'explique mais simplement s'il vous plait ?

[Vincent Boudon]

Ouh lâ ! Notre Bruno est en orbite :lol

Bon alors :

- Corsi se prénomme Romain
- Le Big Bang n'a pas eu lieu en un point mais partout. C'est tout l'Univers qui s'étend.
- Regarder loin étant regarder dans le passé, nous pouvons regarder tout autour de nous jusqu'â 13,7 milliards d'années lumière. Ceci constitue l'univers observable.
- Mais il y a bien entendu des choses au-delà, elle sont justes inobservables. Jusqu'où ? On n'en sait rien. Il est possible que l'Univers soit infini ... Ou pas.
- La lumière partie de l'autre côté ? Ben elle est partie de l'autre côté ! Et on ne l'observera jamais. Mais elle n'atteint pas un bord car il n'y a certainement pas de bord.

[Eric Musial]

Bruno, on ne sait d'ailleurs pas trop de quel bord il est...
EP

[Romain Corsi]

lol oui moi c'est Romain xD.

"On mesure l'Univers à partir du big bang et en fonction de la lumière diffusée par différents groupes d'étoiles (jusque-là j'ai bon ?)"

_ Oui en gros c'est ça !

"Donc, si on admet qu'à l'endroit où a commencé le big bang il s'agit du point central de l'univers et puisqu'on mesure la profondeur de l'univers par la vitesse de déplacement de la lumière qui vient à nous, que fait on de la lumière qui part de l'autre coté ?"

_Comme l'a dit Vincent, le Big Bang n'est pas un événement qui a eu lieu dans un point de l'Univers mais partout. Par contre, là où à mon avis tu te mélanges les pinceaux c'est que tu as du voir des images où nous sommes au centre de l'Univers comme celle ci : http://www.nbi.ku.dk/almanakken/viden_o ... ie505.jpg/
Attention dans ces images là il s'agit de l'Univers OBSERVABLE. En effet, nous sommes au centre d'une sphère d'environ 45 milliards années-lumières de rayon qui correspond grosso modo aux objets les plus lointains que l'ont peu observer. Ca ressemble à ca :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Ob ... nts_01.png
Mais comme le dit Vincent, il y a des choses au delà de ce qu'on peut observer et là, il n'y a aucune raison que nous soyons au centre de l'Univers dans sa globalité.

"Nous ne mesurerions que le rayon de l'univers ?"

Du coup, on ne mesure que le rayon de l'Univers OBSERVABLE mais dans toutes les directions. Ainsi, quelque soit la direction où tu regarde l'Univers tu mesures la même taille de l'Univers ( ce qui est rassurant ^^).

"Peut-on simplement multiplier ce rayon par 2 pour avoir un diamètre, donc une circonférence, donc un volume ?"

Du coup, d'après ce que je viens de te dire on est bien dans une "sphère observable" et donc tu peux bien dire comme dans toute sphère bien gentille : D = 2R.

"Est-ce que cette lumière ne fuit pas plus vite que 300 000 km/s ?"

Il est un fait qui est essentiel et très très très (très !) important en physique, c'est que la vitesse de la lumière est invariante quelque soit la direction sous laquel tu l'observes et quelque soit ta vitesse par rapport à elle (on dit quelque soit le "référentiel"). Je te conseil de lire un bon bouquin de vulgarisation comme par exemple les excellents Univers Elegant et La magie du cosmos tout deux de Brian Greene.
Pour faire simple, lorsqu'une balle arrive vers toi à une vitesse de 20km/h par exemple, si tu cours en meme temps vers elle à la vitesse de 5 km/h, alors pour toi la balle arrive à une vitesse de 20+5=25 km/h. Inversement, si tu fuis la balle à la vitesse de 5km/h, alors pour toi la balle arrivera à une vitesse de 20-5= 15 km/h. Avec la lumière c'est incroyablement different, supposons que tu ais inventé une machine ultra rapide (ça marche évidemment tout aussi bien à des vitesses faibles mais c'est juste plus impressionant à grande vitesse ) capable d'aller à des vitesses proches de la vitesse de la lumière (on va dire 200 000 km/s par exemple). On pourrait s'attendre au même calcul (200 000 + 300 000 si tu va vers la lumière, 300 000 - 200 000 si tu la fuis) Eh bien, peu importe si tu essaies de fuir la lumière ou que tu essaies de la rattraper, par rapport à toi elle ira TOUJOURS à 300 000 km/s. ( ce qui veut dire 200 000 + 300 000 = 200 000 - 300 000 = 300 000 :-p) Ca été vérifié expérimentalement un nombre incalculable de fois dans des domaines de la physique allant de la physique des matériaux à la cosmologie en passant par la physique des particules etc. Et c'est à l'origine de la non moins connue théorie de la Relativité Restreinte. Donc non, la lumière fuis toujours à 300 000 km/s, même dans un Univers en expansion.

"N'a-t-elle pas déjà rebondie sur une limite inconnue, dans ce cas, ne serait-elle pas en train de revenir et non de fuir ? "

Les limites de l'Univers totale (pas que l'observable) sont inconnues. Il peut être infini, et à ce moment là la lumière voyagera indéfiniment si elle ne rencontre rien sur son passage. Il peut être infini mais non borné, on pourrait revenir au même point après un très long voyage dans la même direction, un peu comme sur terre ou un peu comme dans certains vieux jeux video où en sortant de l'écran à droite on y rerentre par la gauche . Et il peut tout à fait être fini (un "mur" quoi lol). On en sait rien du tout !

J'espère que je t'ai éclairé plus qu'embrouillé !

Romain

PS : on m'a demandé de mettre le Power Point de la conf' pour les membres de la SAB, à quel endroit dois-je le poster ?

[Olivier Girard]

Je pense que ce serait bien que tu déposes ta conférence sous forme .ppt sur le site de la SAB à : Téléchargement > Animations > Présentations

[David Mugneret]

Bonjour, je m’incruste un peu mais votre jeux de question réponse a l'aire super sympas....

_Comme l'a dit Vincent, le Big Bang n'est pas un événement qui a eu lieu dans un point de l'Univers mais partout.

ca je ne le savais pas mais du coup ça rejoint un truc qui me trotte dans la tête, est-ce que l'on peu faire un rapprochement avec l'origine de l’énergie du vide?? ces petites particules sorties de nul part a une vitesse trop faible pour s’éloigner de leur anti-particule et s'annihilent dans la foulée???
ne serait-ce pas un résidu de BigBang, vu que l'univers a grandis depuis, l’intensité a due réduire.
c'est surement une idée un peu simple, mais si quelqu'un pouvais me dire sont avis....

[David Mugneret]

Elle est si nul que ça ma question que personne n'y réponde?
Si c'est le cas dite le moi et si je pouvais savoir ou je fait erreur je n'en dormirais que moins bête

[Vincent Boudon]

Ben ... A vrai dire, moi je ne comprends pas très bien ta question

[David Mugneret]

En fait je voulais savoir si l’énergie du vide ( a l'origine de l'expansion actuel ( si j'ai bien compris )) et le big bang pourrait avoir la même origine, voir être l'un la suite de l'autre.
En gros que le big bang continue actuellement, trop faiblement pour produire de la matière mais génère une poussé suffisante pour étendre l'univers.

[Vincent Boudon]

Ah OK ! Ce sont deux choses distinctes à mon sens.

La théorie du Big Bang, qui marche très bien, inclue la phase très dense et chaude "initiale" mais aussi l'expansion actuelle. Et même l'accélération de celle-ci via la constante cosmologique (qu'il reste a interpréter correctement).

Mais la théorie du Big Bang ne parle pas du tout de l'instant zéro, ou de l'ère de Planck. Pour ça il faut une autre théorie. Les histoires de fluctuations quantiques du vide entrent la dedans. Pour le moment ce ne sont que des suppositions. Ce ne marche pas encore, vu que le mariage entre physique quantique et relativité générale n'est pas fait.

L'énergie du vide est bien observée en labo (effet Casimir), mais ça c'est a toute petite échelle.