Bienvenue dans l'univers de l'Astronomie

J'ai effectué une correspondance avec une professeur, j'ai discuté longuement et le plus simplement possible de la notion de multiconnexité, et des combines géométriques pour se représenter un espace courbé.
Il y a quelques pages en tout, je peux revoir les textes échangés et les faire parvenir sur demande.

Si ce n'est pas trop compliqué, je veux bien voir de quoi ont l'air ces textes, c'est gentil de ta part.

Ah, et j'ai une question assez précise Wink

, je voulais juste savoir ce que cela veut dire exactement lorsqu'on parle de courbure nulle, de courbure positive et de courbure négative ? (svp, pouvez-vous me l'expliquer avec les mots les plus simples possibles, merci beaucoup)

J'ai également une autre question : que veut dire précisemment le mot "topologie" ? Quand on parle de la topologie de l'Univers, c'est quoi exactement ? c'est sa forme ?
Merci à vous.
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Eti-N

Salut à vous ! Je vous en suppli, j'ai besoin d'aide...
Alors tout d'abord, pour mon TPE j'aimerais parler des univers parallèles, car c'est ce qu'il y a de moins compliqué et il y a de quoi développer un peu dessus...
Cependant, je voulais juste savoir si vous pourriez m'aider pour changer la tournure de certaines phrases (celles en gras) :

La théorie des Univers parallèles :

Il y a plus de quinze milliards d’années, l’Univers était noir, infini et froid, seulement parcouru par des vagues d’ondes gravitationnelles. Puis, ces vagues se sont heurtées, chevauchées, créant ainsi une condensation dans une petite région de l’espace ; cette condensation s’est ensuite effondrée pour former un trou noir.
Seulement, à partir de là, un problème se créer. Les trous noirs restent encore aujourd’hui une énigme. Que savons-nous d’eux à part qu’il existe une limite au delà de laquelle tout objet s’effondre sur lui-même, espace de densité infinie et n’obéissant plus aux lois classiques de la physique.
Mais notre histoire ne s’arrête pas là : c’est maintenant que la théorie des cordes entre en jeu. Elle utilise ici deux particules différentes : le graviton, composant de l’attraction gravitationnelle et le dilaton qui dilate l’espace-temps. Ces deux particules sont liées et plus la force gravitationnelle augmente, plus le dilaton dilate justement de l’espace-temps. Ainsi, dans un trou noir, cette dilatation provoque une intense période d’inflation, gonflant une bulle d’espace-temps.
Cette bulle grandissant à une vitesse phénoménale, son effondrement gravitationnelle libère beaucoup d’énergie.
Or, on peut ici faire intervenir un personnage bien connu : Einstein. Selon ses théories, énergie et matière sont équivalentes. Cette bulle regorge donc, non seulement d’énergie, mais aussi de matière.
Il est donc fort intéressant de noter que, chaque trou noir peu donner naissance à une bulle d’espace-temps et comme cette bulle contient beaucoup de matière et d’énergie, on peut la considérer comme un univers . Par la suite, chaque univers ainsi crée donnera lui-même naissance à de nombreux trous noirs qui donneront naissance à de nombreuses bulles d’espace-temps, et donc par la suite à de nombreux autres univers…
A partir de cette théorie, on peut donc parler d’univers parallèles.

Voila, alors en fait pour ce qui concerne la théorie des cordes, j'aimerais pouvoir dire ce qui est dit ici (à propos des gravitons et des dilatons) mais sans parler de la théorie des cordes, car si j'en fais allusion on va me demander de l'expliquer... ce qui est très compliqué, et que je suis incapable de faire (sauf si vous avez une explication simple et relativement rapide qui me permette de l'expliquer...).

Et pour ce qui concerne la 2ème phrase, c'est que je ne comprends pas ce qu'ils veulent dirent quand ils disent, "l'effondrement gravitationnelle" et cela me gêne beaucoup car j'en ai besoin pour après, enfin sinon j'aimerais trouver une autre tournure de phrase qui m'évite de parler d'effondrement gravitationnelle, mais qui dise quand même qu'il y a libération d'énergie (car c'est indispensable pour la suite, avec l'équivalence entre énergie/matière).

En fait, voila, j'aimerais tourner ce texte d'une manière à ce que quelqu'un qui n'y connaisse rien soit capable de tout comprendre...
Donc pouvez-vous m'aider je vous en suppli ??

Car je n'ai plus beaucoup de temps pour finir mes TPE... et pour combler tout cela, ma prof de physique étant très "stricte" m'a dit que ce que j'avais fais (car j'avais déjà fais quelque chose) ne vallait rien et que c'était que du copier-coller etc... alors que j'avais compris ce que j'avais écris etc... mais en résultat, je dois tout recommencé (alors que j'y avais passé réellement des heures) donc bon, je suis un peu, même complètement dégouté, et c'est pour cela d'ailleurs que je suis venu sur ce forum, pour trouver de l'aide car j'ai peur de ne pas y arriver tout seul...

Merci beaucoup à vous tous !
(mais par pitié, répondez...)
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Eti-N

Planète Age : 19 Inscrit le : 05 Jan 2006 Messages : 209

A première vue, tes phrases en gras sont (grammaticalement) correctes.
Vérifie toutefois ton orthographe.

Et : pourrais-tu me donner tes sources ? Tu parles de dilaton... Il s'agit d'une particule dont je n'ai jamais connu l'existence ! Bref, ça et autres éléments du texte.

(Par exemple, au début de l'univers... Avant le Big Bang, plutôt, on estime que l'univers n'existait pas, et que l'espace-temps est né avec l'univers.)

Fais attention, il existe dans ce domaine beaucoup d'hypothèses farfelues élaborées par des gens... Ne pas confondre hypothèse et théorie !!!
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L'idéal du calme est dans un chat assis.
Jules Renard

Mes sources sont les suivantes : www.interstars.net/index.plop?article=univers-parallèles
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Eti-N

Planète Age : 19 Inscrit le : 05 Jan 2006 Messages : 209

Tu n'as qu'une seule source ? Je te propose de les recouper avec d'autres sites internet, et mieux encore, avec des livres...

PS : le lien que tu as donné est inexistant. Smile

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Jules Renard

En fait c'est tellement spéculatif que je n'en parlerais même pas, ou alors, si vraiment il fallait présenter les hypothèses en lice, je mentionnerais ce courant de pensée avec celui d'un univers "rebondissant", que la phase d'expansion actuelle est le résultat d'un effondrement antérieur.
Je sais, ça n'aide pas beaucoup, mais je ne peux pas plus pour l'instant.

merci c'est déjà ca.

Mais sinon, je voulais savoir si vous savez ce qu'est précisemment le rayonnement fossile et si vous pouvez me l'expliquer simplement d'une manière à ce que même quelqu'un qui n'y connaît rien du tout puisse comprendre... Je sais que je demande beaucoup mais c'est parce-que j'ai vraiment du mal.

Parce-que en fait, pour mon TPE je parle de l'horizon visible, enfin de la "limite" qu'on puisse voir.
Et j'ai un autre texte ici dont je n'ai pas précisément tout compris en détails :

A la mort de Hubble, la théorie du big-bang était loin d’être la meilleur. La seule chose qui la faisait tenir debout était la fuite des galaxies, d'autant plus rapide qu'elles sont lointaines. Dans les années 1960, un autre phénomène deviendra un argument de poids pour le big-bang qui est depuis une théorie tout à fait acceptée. Ce phénomène est le rayonnement fossile. Il est vrai que c’est un nom un peu mystérieux, mais cela n’est pas si abstrait que ça, puisqu’il s'agit d'un rayonnement radio qui vient de tout point de l'espace. Pour comprendre son origine, nous sommes obligé d'entrer un peu dans les détails de la théorie du big-bang. Juste après l'explosion, toute la matière était présente sous forme d'électrons, de protons et de neutrons. La chaleur était telle qu'aucun atome ne pouvait se former. Le problème est que dans cette soupe de particules, les photons ne pouvaient se déplacer librement. Ils ont perpétuellement été absorbés puis réémis. Il a fallu attendre que l'univers ait 300'000 ans pour que la température descende suffisamment et ainsi permettre la formation des atomes. Il en a résulté un flash de lumière extrêmement violent car les photons n'ont d’un coup plus été absorbés. Avec l'expansion de l'univers, la longueur d'onde de ces photons s'est allongée et ce rayonnement est aujourd'hui perceptible dans les fréquences radio. C'est cela que les astrophysiciens appellent le rayonnement fossile. C'est le plus lointain signal qui nous vient des profondeurs du cosmos.

La, je n'ai pas vraiment bien compris lorsqu'ils disent que les photons ont étés absorbés puis réemis... absorbés par quoi ? dans quoi ?
C'est ca que j'ai du mal à saisir, car si je dis cela à quelqu'un qui n'y connais rien, je doute qu'il comprenne...

Et donc ensuite je n'ai pas très bien compris pourquoi il y a eu un flash de lumière...

Puis enfin, juste à la fin, quand ils disent qu'avec l'expansion de l'univers, la longueur d'onde des photons s'est allongée, je n'ai pas bien compris.. ca veut dire que comme l'univers est en expansion, alors les longueurs d'ondes s'allongent en même tps c'est ca ? Et c'est grâce à cette élonguation de la longueur d'onde que l'on peu capter le rayonnement fossile dans les fréquences radios ? (je demande tt cela car si jamais quand je le présenterais à l'orale on me pose des questions je veux être capable de répondre en étant sur de moi...)

MERCI BEAUCOUP !

PS : Ma source pour ce texte : http://www.membres.lycos.fr/placeterre/chapitre11.html
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Eti-N

Planète Age : 19 Inscrit le : 05 Jan 2006 Messages : 209

Auparavant, l'Univers était plus petit et très chaud ; il refroidit en se dilatant.
Donc, avant 379 000 ans (et non plus 300 000, grâce à WMAP), les atomes n'existaient pas. Les électrons avaient trop d'énergie thermique (ils se déplaçaient trop vite*) pour être capturés par les protons et noyaux d'hélium (comme le noyau de l'hydrogène ne compte qu'un proton, dire "proton" ou "noyau d'hydrogène" revient au même, si ce n'est la longueur de la périphrase...).

En plus de cela, on doit aussi savoir que la matière, quelle que soit sa composition et quelle que soit sa température émet de la lumière. La longueur d'onde de cette lumière dépend uniquement de la température d'ailleurs. Une barre de fer chauffée virera au rouge, tirera sur l'orange, puis le jaune et enfin sera chauffée à blanc. On se doute que plus la température sera élevée, plus la lumière sera énergétique, donc plus la longueur d'onde sera petite. Un corps humain, chauffé en permanence, est un grand émetteur d'infrarouge. Les étoiles, chauffées à plusieurs milliers de degrés, émettent dans le visible. Les étoiles les plus chaudes émettent même plus dans l'ultraviolet.

En fait l'Univers n'était pas noir juste avant la combinaison des atomes, il n'y a pas eu ce flash de lumière décrit dans le texte ; l'Univers était comme le Soleil : lumineux, mais opaque. Si l'on s'était trouvé dans l'Univers très primordial, on aurait d'abord été plongé dans l'obscurté presque totale : la matière de l'Univers était tout bonnement trop chaude pour émettre un rayonnement conséquent dans le visible. Par contre, des détecteurs gamma, X ou UV auraient saturé. Ensuite, en se refroidissant, le plasma (un plasma est une sorte de "gaz" où les électrons sont séparés des noyaux, un quatrième état de la matière, la matière ionisée. Le Soleil est en vérité une boule de plasma, on peut le comparer directement à l'état de la matière cosmique avant les 379 000 ans ABB**) a vu sa température diminuer. Peu à peu, le pic de luminosité, c'est à dire le domaine du spectre dans lequel le plasma émettait le plus se rapprochait du visible...
Une faible lueur violette aurait émané du noir qui nous aurait entouré jusque là. "Rapidement", cette lumière gagnerait en force, s'éclaircirait, et deviendra bleu clair, puis blanche. Elle jaunirait plus tard, tirerait sur l'orange et enfin le rouge.
C'est quand le plasma émettait dans le rouge, en d'autres termes quand il était chauffé à 3000 degrés que la création des atomes eut lieu. Les électrons pouvaient enfin se mettre à tourner autour des noyaux, les atomes d'hydrogène se formèrent en masse et le plasma devint gaz. Un gaz toujours chaud, mais dont la température décroissante aurait fait diminuer la longueur d'onde du pic de luminosité dans l'infrarouge pour arriver dans le domaine micro-onde de nos jours.

L'Univers, lorsqu'il était dominé par le plasma, était opaque, on ne pouvait par exemple pas voir sa main en la tendant devant soi. C'est parce que les particules de lumière, les photons, étaient absorbées et réémises par les particules chargées que sont les protons et les électrons libres. (Par souci de simplicité, on peut dire que les photons rebondissaient sans cesse contre les protons et les électrons, le temps séparant l'absorption et la réémission étant si court qu'on peut vraiment comparer cela à un rebond simple du photon).

Quand le plasma est devenu gaz, c'est à dire que les noyaux capturèrent les électrons pour donner des atomes, qui sont neutres, les rebonds de photons cessèrent. En effet, un ensemble neutre comme un atome n'interagit pas avec les photons, ils ne sont pas absorbés/réémis. Le gaz est devenu transparent. A partir de 380 000 ans après le big bang, on pouvait enfin voir à travers le gaz.

Le rayonnement fossile est un reste de cette première lumière libérée de son brouillard de plasma. Les derniers photons à être diffusés par les protons et les électrons nous parviennent encore de toutes les directions, c'est ce qui forme la sphère des dernières diffusions, cartographiée par CoBE et WMAP entièrement, BOOMERANG et MAXIMA partiellement. Planck Surveyor succédera aux deux premiers dès 2007.

Pourquoi cette lumière fossile nous vient-elle de partout ? Parce qu'elle a été émise de partout. Chaque point de l'Univers actuel, même celui où nous nous tenons actuellement, a été occupé par un plasma chauffé au rouge. Ce plasma, en devant gaz, a permis aux photons de voyager librement, sans obstacle pour nous parvenir.

On peut comparer l'étirement des longueurs d'onde à un effet Doppler, vu que ces régions maintenant lointaines s'éoignent vite de nous. Mais on m'a directement appris que c'était à cause de l'expansion, dans le sens où les distances grandissaient. Durant son voyage pour nous parvenir, un photon traverse un espace en dilatation. L'énergie de la lumière se dilue avec la dilatation de l'espace qu'il traverse, et sa longueur d'onde augmente.

Voilà, j'espère avoir été assez clair dans mes propos...

* : La température d'un milieu n'est que la vitesse moyenne des particules qui composent ce milieu. La vitesse des molécules de l'air est celle du son ; enfin c'est plutôt l'inverse.

** : Après le Big Bang, abréviation.

Planète Age : 19 Inscrit le : 05 Jan 2006 Messages : 209

Magnifique ! C'est vraiment bien écrit et, selon moi, vulgarisé. Smile

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L'idéal du calme est dans un chat assis.
Jules Renard

Merci c'est très gentil alors !

Ah, par contre, juste une question, quand ils disent (dans le texte que j'ai donné plus haut, avec le rayonnement fossile etc...) que quelque soit l'endroit où l'on se place dans l'Univers, le ciel sera toujours pareil, il aura toujours la même allure. Quand ils disent cela, ca signifi quoi exactement ? Enfin je comprends ce que ca signifi mais je ne comprends pas vraiment pourquoi...
Pouvez-vous m'éclairer sur ce sujet svp ?

Merci à vous.
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Eti-N

Satellite Age : 21 Inscrit le : 05 Aoû 2006 Messages : 13

et que pensez vous d'un univers sur le principe du disque de poincaré? ca permetrai d'avoir un uners infini pour nous qui en faisons partie, et fini de "l'exterieur". l'agarndissement pourrai ne concerner que" l'interieur" sans que "l'exterieur" soit concerné. c'est surement absurde mais j'aimerai savoir pourquoi dans ce cas. vos avis?

sinon l'idee d'un univers infini ne me semble pas absurde meme si ca demande un effort pour admetre (enfin ca me semble spéc' ). celle d'une sphere par contre ne me plait pas car il faudrai tenir compte d'un "exterieur" qui pourrai bloquer la croissance de l'univers (collision?)

Un Univers sphérique ne te plaît pas ? Dommage, car l'Univers est bel et bien sphérique... du moins la précision des mesures actuelles le laissent présager sans le prouver clairement et nettement.

Cependant ce n'est pas parce que l'Univers est fini qu'il gonfle dans un espace extérieur, loin de là. Fini ou non, il n'y a dans les modèles standards aucun extérieur à l'Univers.

Je n'ai pas parlé de l'espace de Poincaré ici ? Cela m'étonne beaucoup. Bon ben disons qu'un tel espace, de forme dodécaédrique, semblerait infini pour tout ce qui se trouverait à lintérieur. C'est comme un carrelage en fait : on peut recouvrir un plan infini par répétition d'un même pavé. Ici c'est pareil en trois dimensions : l'espace se remplit d'un même domaine fondamental à l'infini. Tout qui voudrait sortir par une face rentrerait aussitôt par la face opposée, après avoir subi une rotation de 36 degrés (progressivement, pas en une fois...). Il retrouverait ainsi son point de départ après avoir traversé l'Univers.

J'ajoute que c'est aussi valable dans un Univers sphérique, mais la raison n'est pas topologique, mais purement géométrique. De la même manière, la surface de la Terre est une surface courbe et l'on revient à son point de départ si l'on en fait le tour. Mais rien n'empêche un espace d'être fermé à la fois géométriquement et topologiquement. D'ailleurs une équipe polonaise a prétendu avoir découvert la preuve que l'Univers était bien un espace de Poincaré. Affaire sans suite apparemment (c'était fin 2004).

Satellite Age : 21 Inscrit le : 05 Aoû 2006 Messages : 13

en fait je pensait spherique mais avec les propriétés de retrecissement du disque de poincarré.

tu en a peu etre parlé avec la multiconnexité mais je ne connaissai pas cette notion avant hier soir 21h donc je n'ai pas encore aprofondi (en fait ca a du trainé dans mon cour de sup' mais vu la facon donc je prennai les cours a cette epoque ca ne compte pas Laughing

).

en fait c'est possible que ce cher poincaré ai imagné plusieur espaces... celui dont je parlais et (representé en 2D) un disque qu par un effet de refroidissement au bord rendrai un "personnage" qui se deplace dessus de plus en plus petit sur les bord et plus grand vers le centre. Ce "personnage" retrecirai en meme temps que sa distance au bord, il ne pourrai donc jamais l'ateindre. cependant ce bord existe bien et c'est un limite marquée.

{relecture+google} confirmation: on ne parlais pas de la meme chose. De quoi serai fait alors ces "racourci" pour passer d'une face a l'autre?