Sciences & Technologies

Bonjour, j'ai lu sur un topic voisin cette réalité que j'avais déjà entendu : l'expansion de l'univers s'accélère. Qu'est-ce qui provoque cette accélération ?

Car enfin, dans l'univers, les corps devraient s'éloigner à vitesse constante... ? Voire, comme toutes ces galaxies ont une masse, la gravité devrait freiner le mouvement ?

de vos éclaircissements.

Salut à toi.

Alors déjà il ne s'agit pas d'un mouvement dans l'espace, mais bien d'une expansion de l'espace lui même. C'est à dire que ce sont les distances entre les galaxies qui augmentent, et non pas les galaxies qui se déplacent. L'expansion de l'univers c'est l'espace qui grandit. C'est une expansion qui s'exerce de la même façon en tout point de l'espace.

On est pas capable d'expliquer la cause de l'expansion accélérée de l'espace. On considère simplement qu'il existe une forme d'énergie (qu'on appelle énergie noire ou énergie sombre) qui s'exerce uniformément dans tous l'univers.

Quand à la nature de cette énergie noire, c'est sujet à spéculation. La meilleure hypothèse est celle qui consiste à dire que cette énergie noire est en réalité l'énergie du vide quantique (c'est à dire la densité d'énergie moyenne des fluctuations quantiques du vide sur de grandes échelles). On sait que le vide n'est pas tout à fait vide en réalité, donc c'est une explication intéressante. L'énergie noire serait donc une propriété fondamentale de l'univers.

Mais il y a d'autres explications possibles.

En fait il y a un truc que je pige pas : comment a t-on pu détecter l'expansion si elle est uniforme ?

Uniforme veut simplement dire que c'est partout pareil dans l'espace. Donc je vois pas bien ce qui pose problème.

On observe simplement que toute les galaxie s'éloignent de nous. D'autant plus vite qu'elles sont éloignées. Évidement on observe pas l'éloignement des galaxies à l’œil nue, elle sont beaucoup trop lointaines. Mais on observe un décalage vers le rouge du spectre électromagnétique ce qui nous permet de calculer la vitesse apparente d'éloignement.

Ah je pense comprendre le sens de ta question.

En fait il s'agit uniquement d'une expansion de l'espace. Mais pas d'une expansion de la matière. Les objets physiques gardent leur dimension évidement, il ne grandissent pas. Ce sont seulement les distances entres les galaxies qui augmentent.

Alors pourquoi on observe pas cette expansion de l'espace à notre échelle ? A l'intérieur de notre voie lactée ? Pourquoi la distance entre la terre et le soleil n'augmente pas ? Tout simplement parce que sur ces échelles là, c'est la gravitation qui prend le dessus. L'expansion de l'espace s'exerce toujours, mais la gravitation maintient tout en place.

On peut considérer qu'il y a deux forces qui s'opposent dans l'univers : la gravitation (attractive) et l'énergie noire (répulsive). Ce sont seulement les galaxies les plus éloignées qui s’éloignent, car la gravitation devient négligeable par rapport à l'expansion de l'espace. La galaxie d'Andromède se rapproche de nous, car elle est suffisamment proche pour que la gravitation prenne le dessus. Mais toutes les autres galaxies s'éloignent de nous.

J'ai fait un petit dessin (assez nul mais bon) : 1m fait toujours 1m théoriquement après expansion pour ceux qui sont dans cet espace. Donc les distances entre les galaxies devraient être toujours pareil. Évidemment dès qu'on considère l'espace comme discret cela change peut-être tout.

http://quadroctet.deviantart.com/art/Expansion-526004320

Ah ok je viens de voir ta réponse.

Nos messages se sont croisés. C'est pas une question idiote du tout. T'as la réponse au dessus

Ouai mais je suis pas fan : la matière est dans l'espace quand même non ?? Elle devrait subir cette expansion.

Mais la matière subit l'expansion. Simplement il y a d'autre forces en jeu qui sont prédominantes sur de plus petites échelles. La gravitation comme je l'ai dit mais également les autres interactions fondamentales au niveau atomique qui permettent de garder une cohérence de la matière et des objets macroscopiques.

Par exemple, imagine un bracelet élastique avec des perles. Tu étires l’élastique : tu vas observer que la distance entre chaque perle va augmenter. Pour autant, la dimension des perles va rester inchangée. Pourquoi ? Tout simplement parce que les forces qui maintiennent les atomes qui composent les perles sont beaucoup plus importantes que l'étirement de l’élastique.

C'est exactement la même chose dans l'univers. L'espace c'est l'élastique qui ne cesse de s'étirer. Et les galaxies se sont les perles qui s'éloignent les unes des autres mais qui conservent leur intégrité malgré l'étirement de l'espace.

Mmmmh ok mais perso je crois au quantum d'espace. Donc en fait je suis d'accord avec la vision des perles mais pas parce que les forces sont plus puissantes à petite échelle mais parce qu'il y a création de quanta d'espace. T'en penserais quoi ?

Ce dont je parle n'est pas vraiment sujet à la croyance. C'est quelque chose d'établi et de démontré scientifiquement. D'autant que c'est assez logique en fait.

Les quanta d'espace... ça dépend. Tu fais référence à quoi exactement ?

A une particule d'espace, indivisible. Gravitation quantique quoi.

Bah que l'espace-temps soit continu ou discontinu ça change rien à ce que j'ai écrit.

Mais la gravitation quantique à boucle peut permettre d'expliquer la nature de l'expansion de l'univers oui.

Salut, je viens moi aussi avec ma petite foule de questions

Déjà comment a-t-on pu remarquer que c'est l'espace entre les galaxies qui croit et non les galaxies qui s'éloignent dans l'espace ? Il y a une théorie qui nous permet d'aboutir à un tel constat?

Ensuite quelque part j'ai entendu dire que plus la lumière parcourt une grande distance, et plus sa fréquence diminue. Donc si c'était vrai, dans ce cas ce phénomène n'expliquerait pas le"niveau de rougeur" de certaines galaxies ? Comment peut-on savoir si c'est la galaxie qui s'éloigne et donc que sa lumière qui nous en parvient tend vers l'onde radio par effet doppler ou si c'est la galaxie qui est extrêmement lointaine et donc sa lumière qui a longuement parcouru l'univers qui a tendu vers l'onde radio à cause de la longue distance qu'elle a parcouru ?

Merci

On a observé que toutes les galaxies s'éloignaient de nous de façon uniforme et isotrope. A moins que notre galaxie et notre petit coin d'univers ne soit un "aimant galactique répulsif", il ne peut s'agir que d'une expansion de l'espace.

Pour ce que tu dis sur la lumière, ce n'est pas la distance parcourue par la lumière qui fait diminuer sa fréquence, mais bien la vitesse relative de la galaxie : l'effet doppler, que tu cites. Et comme les galaxies les plus éloignées ont une vitesse relative plus importante que celles plus proches, mécaniquement, c'est la lumière qui a parcouru plus de distance avant de nous parvenir qui est le plus décalée vers le rouge !

J'ajoute qu'on observe une relation de proportionnalité entre la vitesse apparente d'éloignement des galaxies et leur distance. On en déduit qu'à partir d'une certaine distance, les galaxies s'éloignent à des vitesses plus grandes que celle de la lumière. La seule façon de ne pas entrer en conflit avec la relativité restreinte est de considérer l'expansion de l'espace et non pas un mouvement dans l'espace.

Et puis admettre qu'il s'agit d'un mouvement dans l'espace aboutit à des constats absurdes outre le conflit avec la relativité. D'une part on serait incapable d'expliquer pourquoi les galaxies s'éloignent toutes de la même façon par rapport à nous, proportionnellement à leur distance. D'autre part ça voudrait dire que notre galaxie est le centre de l'univers. Ça n'a aucun sens.

Alors que l'expansion de l'espace permet de tout expliquer de façon triviale (même si on ne connaît pas la nature de cette expansion). Ça explique pourquoi les galaxies s'éloignent toutes de façon uniforme. Ça explique pourquoi la vitesse d'éloignement est proportionnelle à la distance. Ça explique pourquoi on a l'impression d'être le centre de l'univers alors qu'en réalité on observerait exactement la même chose en n'importe point de l'espace.

j'ai entendu dire que plus la lumière parcourt une grande distance, et plus sa fréquence diminue.

Précisément à cause de l'expansion de l'espace. Il n'y a pas d'autres phénomènes expliquant le décalage vers le rouge.

Merci beaucoup Antadriel. C'est passionnant et tu es un bon vulgarisateur (dans le bon sens du mot):ok:

Fascinant, alors si j'ai bien compris, ce ne sont pas les galaxies qui s'éloignent mais c'est de l'espace qui se crée entre elles ?

Du coup ça remet complètement en cause la vision que nous sommes nombreux à nous faire du Big Bang : les galaxies en expansion car toujours soumises à l'élan consécutif à la "propulsion" liée à l'explosion originelle ?

Antadriel : je ne remet pas en cause le fais que la gravité maintient la cohésion de la matière. Quand à l'effet de l'expansion sur l'interaction forte là par contre je ne sais pas si cela a déjà été modélisé étant donné qu'on ne tient déjà pas compte de la gravité à cette échelle.

Je n'oserais pas remettre en question ce que tu dis mais juste que ce n'est peut-être pas la seule raison si on tient compte d'un quantum d'espace. Ce que je veux dire c'est que si par exemple un proton a besoin de 100 000 milliards au cube de quantum d'espace, après expansion il a toujours besoin de cette quantité exact de quantum d'espace d'où le fait qu'il ne subit pas l'expansion, sa cohésion est maintenue. Voilà ce sont juste des idées comme ça...

Désolé de déterrer ce sujet mais j'aimerais vraiment savoir ce que pense Antadriel de la question de Duplessis, je cite :

Du coup ça remet complètement en cause la vision que nous sommes nombreux à nous faire du Big Bang : les galaxies en expansion car toujours soumises à l'élan consécutif à la "propulsion" liée à l'explosion originelle ?

Si tu as 5 minutes pour répondre ça serait super