Bienvenue dans l'univers de l'Astronomie

Salut à tous, je voulais juste savoir si vous pourriez un peu m'aider, car en ce moment, je prépare mon TPE (1ère S) et je le fais sur les limites de l'Univers. Ma problématique est d'ailleur : Y a-t-il des limites à l'univers ?
J'ai donc parlé de la théorie des univers parallèles en la détaillant un peu, mais je voudrais juste savoir si vous auriez des conseils ou des sources qui pourraient m'aider un peu pour que je puisse ajouter du contenu à mon TPE... sans bien sur que ce soit trop compliqué, car il faut tout de même que je comprenne ce que j'écris Wink

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Merci beaucoup ! ciao & bisoux !
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La moindre modification dans la mesure initiale entraîne à terme de fortes variations dans l'évolution du système. Wink

Eti-N

Oui, l'Univers est fini. On en a une preuve géométrique, c'est sa courbure positive.

Pour moi les univers parallèles n'entre que dans le thème de l'extérieur de l'Univers (on est quand même au-delà de ses limites) et aussi dans celui de l'avant-Big Bang.

On en a parlé sur ce forum, car beaucoup ont du mal à comprendre que l'Univers est fini en volume, mais qu'il n'a pas de bord, pas de frontière.

Naos tu veux dire que l'univers est une sorte de bulle ?
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Tout les chemins menent a l'astronomie

L'Univers est la surface d'une bulle, étendue dans trois dimensions...

Satellite Inscrit le : 02 Sep 2005 Messages : 56 Localisation : Moselle

Mais alors , qu'il y a t'il au milieu de cette "bulle" ?
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Lionel

Soit il n'y a rien (pas du vide, mais rien de rien), soit il y a un espace extérieur, auquel nous n'aurions pas accès.

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

J'ai récemment lu dans un livre quelque chose sur ce sujet.

Ils considéraient que l'univers pourrait bien ressembler à une sphère comme Naos l'a dit... (La bulle gonflerait à cause de l'expansion de l'espace.)

Sinon, il y aurait une autre possibilité ; un univers plat et infini, sans bords. Un peu comme l'écran de certains jeux où lorsque vous quittez la zone de jeu par le dessus, vous réapparaissez par le dessous... Vous quittez à gauche, vous revoilà à droite... Aucun point n'est plus important qu'un autre, c'est juste une image.

Mais la différence à faire entre ces deux suppositions est la courbure (soit nulle, soit positive, soit négative mais dans ce cas-là, je n'ai pas encore lu la manière dont ils allaient développer le modèle...).

Si comme Naos l'a dit, la courbure est positive, alors l'univers aurait l'apparence d'une sphère. Cependant, n'oublier pas que la sphère n'a que trois dimensions et que l'univers en comporte quatre... L'image a ses limites.

Bref, ceci dit, je ne suis pas une astrophysicienne confirmée (même si je désire en faire mon métier ;)), donc il est bien possible qu'il y ait des erreurs grandes comme des camions dans ce que j'avance...
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L'idéal du calme est dans un chat assis.
Jules Renard

Une sphère est une surface, elle a deux dimensions, et deux dimensions d'espace. L'Univers lui a quatre dimensions, mais trois spatiales et une temporelle.

Ce que notre amie vient de décrire est un type d'espace appelé "multiconnexe". L'importance des espaces multiconnexes est qu'ils peuvent être finis quelle que soit leur courbure. Alors qu'une surface plate (sans courbure, euclidienne) est normalement infinie si elle est monoconnexe, une surface plate multiconnexe (un beignet) est finie.

Pour les espaces courbés positivement (on dit aussi elliptiques), la question de la monoconnexité ou de la multiconnexité est moins cruciale, car dans un cas ou dans l'autre l'espace elliptique est fini.

Un espace elliptique à deux dimensions est représenté par la surface de la Terre. Un espace à deux dimensions toujours, mais sans courbure et multiconnexe est représenté par une mappemonde. Si dans une entreprise de tour du monde, on reporte le trajet suivi sur une mappemonde, il arivera tôt ou tard un moment où on atteindra le bord de la carte. Cet obstacle n'en est pas un, car il suffi de reporter la position de l'autre côté de la carte et de continuer le tracé.

La mappemonde est une version plate et apparemment multiconnexe de la sphère qui sert de surface à notre planète.

Jusqu'ici nous n'avons raisonné que dans deux dimensions, mais il en existe une troisième. On peut se représenter notre Univers comme deux boules collées l'une contre l'autre, avec un point de contact commun. Nous nous trouverions à l'intérieur d'une de ces boules, et si nous voyageons vers l'extérieur pour tenter d'en sortir, nous nous retrouverions à l'intérieur de la seconde boule, par un "saut" semblable au report de la position sur la mappemonde décrit au-dessus.

Mais attention, si on a fait un saut, cela ne veut pas pour autant dire que l'Univers est multiconnexe. Cela veut simplement dire que nous avons dû trouver une astuce géométrique, une combine pour pouvoir visualiser la forme de l'Univers, car c'est impossible sans cela. La vraie définition d'un espace multiconnexe est un espace dans lequel il y a au moins une boucle qui ne peut pas se refermer en seul point. Si par exemple on fait un trou dans une feuille, et que l'on trace un cercle tout autour du trou, on ne pourra pas refermer, resserrer ce cercle sur lui-même jusqu'à ce qu'il forme un point, car le trou l'en empêchera. Une feuille trouée est un espace multiconnexe.

Pour autant, l'Univers pourrait aussi être multiconnexe. Dans cette situation, on a proposé une forme de dodécaèdre, un polyèdre à douze faces en forme de pentagone pour représenter l'Univers. Chaque fois que l'on tenterait de sortir par une face, on re-rentrerait dans le dodécaèdre par la face opposée, en subissant une rotation de 36 degrés sur soi-même (il faut bien tenir compte de la courbure).

Des dodécaèdres :

L'année passée, une équipe polonaise a pensé trouver dans le rayonnement cosmologique de fond la trace de cette multiconnexité, mais je n'ai été informé ni de la confirmation, ni du démenti de ce résultat. Question encore en suspens donc, au moins jusqu'à ce que les données de première qualité de Planck Surveyor arrivent aux cosmologistes.

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

Exactement, puisqu'un signal lumineux peut nous parvenir par deux voies différentes et opposées, si on détecte des cercles qui suivent les mêmes variations à l'opposé l'un de l'autre et avec un déphasage de 36 degrés, c'est bon.

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

Excellent !

Mais ce n'est pas ce qui est observé pour le moment... Je me trompe ? Cela ferait donc pencher la balance en faveur du modèle de "la sphère"...
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Jules Renard

Une équipe a cru trouver ces cercles anlogues et opposés, mais l'histoire n'a pas fait beaucoup de bruit. Nous sommes encore incertaines à mon avis ; il faudra attendre le fin de cette décennie pour en avoir le coeur net.

Je vous remercie tous pour ces réponses complètes et bien écrites... cependant, j'ai peur qu'elles soient un peu trop complexes, car il est vrai que pour mon niveau (1ère S) ceci est un peu compliqué, non ? Il faudrait que je puisse expliquer les limites de l'Univers de façon plus concrète et plus simple... car la il ya des mots et des tournures de phrases un peu compliquées. Enfin, c'est très bien comme infos, seulement ect-ce possible de dire la même chose mais de façon un peu plus adapté à des "débutants" ? Parce-que le but est de faire comprendre ceci à quelqu'un qui n'y connait strictement rien, c'est donc pour cela que ce serai une précieuse aide si c'était possible d'utiliser des mots plus simples...

Merci beaucoup !
Ciao&Bisoux
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Eti-N

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

Je pense que si tu dois présenter ceci à des personnes qui n'ont pas spécialement de connaissances en astrophysique, tu devras tout de même utiliser un vocabulaire scientifique de base.

Notamment la multiconnexité. Ce mot est important ; s'il peut paraître farfelu, il est cependant indispensable d'en expliquer le sens dès le début et le plus clairement possible.

De toute façon, sous ces noms barbares se cachent des choses pas si difficiles que ça à comprendre ! Wink

Bref, pour reprendre (de mémoire, j'avoue que je n'ai pas tout relu dans le détail) en gros ce qui a été énoncé ici...

LES LIMITES DE L'UNIVERS

Il semblerait que l'univers soit fini en volume. On pourrait donc l'imaginer sous la forme d'une sphère (qui enfle à cause de l'expansion de l'univers). Nous "vivrions" sur sa surface... Bien sûr, l'image a ses limites, car une sphère ne présente pas assez de dimensions. Mais bon, pour visualiser, c'est un excellent moyen. Wink

Cependant, la question des limites de l'univers a soulevé d'autres hypothèses...

On pourrait en effet imaginer un univers plat et infini. Et c'est là qu'intervient la notion de multiconnexité (si bien décrie par Naos, je ne vais donc pas y revenir.)

Bref... Je tourne un peu en rond, je l'avoue... Il faudrait que tu relises bien tous ces posts et que tu énonces tes questions de manières plus claires ; je suis prête à t'aider, dans la mesure de mes moyens.
Demandes-tu une définition accessible au grand public de ce qu'est la multiconnexité ? Demandes-tu un aperçu des hypothèses qui ont été soulevées par rapport aux limites de l'univers ?

Dans tous les cas, je te conseille de faire des recherches un peu sur Internet (fais gaffe, c'est un sujet qui passionne parfois des gens... Et ces derniers mettent un peu n'importe quoi) ou (mieux) dans des livres.
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L'idéal du calme est dans un chat assis.
Jules Renard

OKi, merci pour toutes ces infos ! J'ai déjà pas mal cherché sur Internet, mais justement tout est très compliqué, c'est pour cela que je viens voir ici...
Mais si quelqu'un pouvait me donner une définition simple de "multiconnexité" cela m'aiderai, merci beaucoup. Et puis comme tu l'a si bien dis NGC6543 je veux bien également un aperçu des hypothèses proposées sur les limites de l'Univers...
Je vais relire et relire ce que vous avez dis plus haut et je vais essayer de mieux formuler mes questions de manière précises... (mais la j'ai pas le tps, je ferai cela demain ou mercredi Wink

)

Encore merci à vous,
Ciao&Bisoux
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La moindre modification dans la mesure initiale entraîne à terme de fortes variations dans l'évolution du système. Wink

Eti-N