Bienvenue dans l'univers de l'Astronomie - Questions de profane : forme et limites de l'univers

Ptit nouveau Inscrit le : 13 Mar 2008 Messages : 3

Bonjour à tous,

Je me pose quelques questions, et je me demandais si vous aviez une petite idée pour y répondre...

Selon ce que j'ai lu sur ce forum, l'univers serait une sphère en constante inflation. Puisque cette sphère a une épaisseur, elle a donc un volume. Est ce que ce volume augmente, ou est ce qu'il reste inchangé (comme si l'épaisseur s'affinait proportionnellement à la croissance de la sphère, auquel cas ça me semblerait être davantage une déformation qu'une inflation de l'univers) ?

Que dit l'astrophysique sur ce qu'il y a à côté de l'univers ? Je veux dire si l'univers croît, il a des limites (sans cesse repoussées, mais des limites quand même), alors qu'y avait-il avant à la place de ces nouveaux parsec-cubes ? De l'autre côté de ces limites il devrait exister une sorte de néant absolu. Parce que si ce dernier n'existe pas, qu'il y a quelque chose « derrière » les limites de l'univers, alors la définition de l'univers comme la totalité de « tout ce qui est » n'est plus valable...

Et enfin une dernière petite question : pourquoi l'univers est-il considéré comme une sphère et non une boule ?

Je ne sais pas si je suis très claire, l'astrophysique m'est totalement étrangère, alors n'hésitez surtout pas à me dire si je me trompe.

Merci d'avance de bien vouloir éclairer ma lanterne

Le volume de l'Univers, s'il est fini, est en constante augmentation. Du nouvel espace, vide, est donc constamment créé. Le mécanisme de cette création de vide à partir du vide est totalement inconnu, bien qu'il soit observé en laboratoire, dans des chambres à vide, depuis plusieurs dizaines d'années...

Même si l'Univers est fini, il ne possède pas de limites. On prend l'image de la sphère pour faciliter les explications. Prenons la paroi d'une bulle, une coquille. Cet espace possède deux dimensions. Il est fini (on peut mesure son aire), il est refermé sur lui-même et ne possède pas de frontière. On peut évoluer sans discontinuer sur cette surface sans jamais rencontrer de limite, tout simplement parce qu'on revient régulièrement au point de départ, après chaque tour. La surface de la Terre est un tel espace, courbé.

L'Univers réel possède trois dimensions, mais un espace en 3D possédant les mêmes caractéristiques est impossible à imaginer. Nous sommes obligés de supprimer une dimension, et de raisonner avec des surfaces plutôt qu'avec des volumes, de manière à pouvoir nous les représenter mentalement.

Dans les modèles cosmologiques canoniques, c'est-à-dire ceux qui sont le plus communément admis, il n'y a pas de milieu extérieur à l'Univers. Il contient donc bien tout ce qui existe.

L'Univers n'est ni une sphère (qui est une surface bidimensionnelle) ni une boule ; cette dernière forme est beaucoup trop simple pour être celle de l'Univers, et en plus, elle est limitée par une paroi (une sphère, justement). Je l'ai écrit plus haut : la forme réelle de l'Univers est impossible à imaginer... si tant est que nos suppositions à ce sujet soient bonnes.

Ptit nouveau Inscrit le : 13 Mar 2008 Messages : 3

Bonjour Naos,

Merci beaucoup pour les explications, c'est beaucoup plus clair maintenant. Je voulais te demander autre chose s'il te plait, j'espère qu'il ne fallait pas créer un autre sujet pour ça.

J'ai trouvé ceci : Apesanteur ou impesanteur ? Ces deux termes ont pratiquement le même sens, mais dans le langage parlé il y a confusion phonétique possible entre la « pesanteur » et l’« apesanteur » d'ou l'utilisation du mot « impesanteur » lorsqu'il y a absence apparente de pesanteur. Un objet est en apesanteur lorsqu'il y a absence totale de pesanteur (concept théorique). Un objet est en impesanteur lorsque le sol ou le support n’exerce aucune action sur lui. C’est le cas lors d’une chute libre sous la seule action du poids. L’impesanteur est donc l’absence relative de pesanteur.

Si cette définition est juste, l'apesanteur n'est pas possible, il s'agit toujours d'impesanteur. Ma question est donc la suivante : l'apesanteur absolue est-elle possible dans l'univers ? Par exemple dans un grand espace de vide quantique composé uniquement d'ondes et de particules élémentaires (la première molécule se trouvant à des milliers d'années lumières, je ne sais pas si c'est possible cependant), ces dernières peuvent-elles générer une force de gravitation, aussi infime soit-elle ?

A partir du moment où il y a une masse dans les parages, aussi loin soit-elle et aussi petite soit-elle, il y a pesanteur. Ce sera extrêmement faible, mais ce sera bien là. Et comme l'Univers n'est pas dépourvu de matière, il y aura toujours de la pesanteur quelque part. L'apesanteur est donc bien un concept tout théorique, même si on peut l'approcher de très près dans l'espace intergalactique.

Ptit nouveau Inscrit le : 13 Mar 2008 Messages : 3

D'accord, merci beaucoup pour tes réponses.
Ce forum est extrêmement intéressant, j'ai appris plein de trucs ; je reviendrai vous demander des explications si j'ai d'autres problèmes ou incompréhensions en astrophysique...

Ptit nouveau Inscrit le : 04 Jan 2008 Messages : 6

Petit grain de sel Razz

Pour ce qui est de l'espace en dehors de l'Univers, c'est à cause du fait que l'espace n'existe qu'au sens mathématique. C'est un champ, qui n'est mis en évidence que par la présence d'un objet chargé selon les notions de ce champ (par exemple un champ magnétique n'est "vraiment là" que qu'il y a un bout de fer dans le champ, sinon c'est comme s'il n'y avait pas de champ magnétique du tout).

L'autre possiblilité est celle d'un univers fermé, c'est-à-dire que l'espace est cyclique. Par exemple : la théorie de l'hypertore. L'Univers est transpodé en deux dimensions comme la surface d'un tore (un donut si tu préfères). Selon les deux dimensions, si l'on se déplace dans une direction on revient à notre point de départ. Et en retransposant, l'Univers serait une surface en trois dimensions appliqué sur un volume à quatre dimensions. Si tu découpes le tore, tu obtiens un rectangle : L'équivalent réel dans l'hypertore étant un cube, et ça fait comme dans certains jeux vidéo : si tu atteins un bord, tu te retrouves "téléporté" au bord opposé.

Il existe de nombreuses théories sur la nature de l'espace qui sont véritablement passionnantes si on aime un peu les maths et les espaces à plus de trois dimensions Razz

Bonne journée ^^