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 Questions de profane : forme et limites de l'univers

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Moa
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MessageSujet: Questions de profane : forme et limites de l'univers   Jeu 13 Mar - 11:53

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
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Naos
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MessageSujet: Re: Questions de profane : forme et limites de l'univers   Jeu 13 Mar - 17:41

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.
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Moa
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MessageSujet: Re: Questions de profane : forme et limites de l'univers   Ven 14 Mar - 18:54

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 ?
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Naos
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MessageSujet: Re: Questions de profane : forme et limites de l'univers   Ven 14 Mar - 21:58

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.
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Moa
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MessageSujet: Re: Questions de profane : forme et limites de l'univers   Ven 14 Mar - 22:08

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...
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Killer 777
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MessageSujet: Re: Questions de profane : forme et limites de l'univers   Sam 22 Mar - 16:11

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 ^^
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Myast
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MessageSujet: Re: Questions de profane : forme et limites de l'univers   Lun 27 Oct - 2:51

Bonjour, moi je me demandais s'il serait possible que notre univers soit en croissance dans un lieu qui nous est parfaitement inconnu et que dans ce lieu, il est d'autres univers qui coexisteraient avec la n'autre?

Peut-être même que notre univers prenderait de l'expansion en étant attiré par l'attraction gravitationnelle supérieure d'univers parrallèles. Cependant, avec le temps, à force de s'allier avec d'autre, elle deviendra trop massive et attirera d'autres univers. En attirant d'autres univers, éyant une masse bien supérieure, la matière des univers parrallèles s'en irait vers son centre et elle ce concentera.

Cependant, je crois que les parrois de l'univers n'éyant pas de masse resteraient de même dimension, l'on en vienderait donc à remplir le lieu mystérieux.

Est-ce que ce lieu peut exister?
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Naos
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MessageSujet: Re: Questions de profane : forme et limites de l'univers   Dim 2 Nov - 15:08

L'existence de plusieurs univers localisés dans une sorte d'hyperespace est théoriquement envisageable et envisagé. Cela ne reste pourtant qu'une curiosité abstraite : l'hyperespace est inaccessible et aucune information (pas même celle de sa simple existence) ne peut nous parvenir. C'est aussi valable, à plus forte raison, d'univers à univers.

Si une théorie qui explique correctement l'apparition et l'évolution de notre Univers prévoit aussi l'existence d'autres univers qui en sont déconnectés et indépendants, alors on accorde notre confiance à cette théorie pour son mérite de bien expliquer ce que l'on peut observer, mais sans jamais avoir la preuve directe de l'existence de ce que l'on ne peut pas observer.

Il existe plusieurs théories, actuellement encore un peu bancales, pour décrire le "multivers". Dans certaines, ils peuvent s'attirer, dans d'autres, ils n'entretiennent pas la moindre relation.

On interprète l'expansion cosmique comme due à une sorte d'impulsion infligée à l'espace pendant le Big Bang. Le contenu de cet espace (matière et énergie sous toutes leurs formes) a alors tendance à freiner cette expansion.
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Myast
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MessageSujet: Re: Questions de profane : forme et limites de l'univers   Sam 8 Nov - 18:07

Mais pourquoi, dites-vous que cela est totalement envisageable? Je suis d'accord avec vous que l'on ne peut avoir de "messages" ou de signe que d'autres univers coexistent avec la n'autre.

Peut-être qu'il s'agit tout simplement que notre univers n'a pas encore entré en collision avec l'une d'elles. Je sais que l'expansion est dû au bigbang et l'énergie qui en a été dégagée mais pourquoi dit-on que l'expansion s'accentue?

De plus à la base de L'univers, il y avait des particules très élémentaires( boson, lepton, quark et ect) mais l'on ne sait pas exactement dans quel milieu elles étaient? Dans le livre l'encyclopédie du ciel et de l'espace, l'on dit qu'elles étaitent en petit packet très condensé, pourquoi ne pourrait-il pas avoir eux d'autre petits packets? Et ces packets étaitent sûrement dans autre chose.

Peut-être avez-vous raison puisque l'on ne peut le prouver et que "Dieu" (ce qui a créé la plus infime particules, les loies physiques et la science) eut créé qu'une seule et unique univers.

MYast
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Naos
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MessageSujet: Re: Questions de profane : forme et limites de l'univers   Sam 8 Nov - 22:12

Imaginer et décrire un multivers (le vocable "univers multiple" est assez illogique dans sa construction, quand on y réfléchit) n'est déjà pas simple, mais la situation est encore compliquée du fait que les chercheurs disposent de plusieurs théories, plusieurs manières de voir les choses, plusieurs cadres de pensée pour donner corps, du moins théoriquement, à d'autres univers.

Je prends en premier lieu l'exemple de la théorie des cordes, qu'il vaudrait mieux appeler ici théorie des branes. Avec ce dispositif, les différents univers peuvent interagir entre eux, ils se ressentent les uns les autres par l'intermédiaire de leur masse. Deux univers peuvent entrer en collision, et l'énergie issue de cet événement se traduit par une brusque expansion de l'espace à l'intérieur de l'univers choqué, ce que nous sommes évidemment tentés d'appeler "Big Bang"... En outre, les collisions pourraient régulières (cycliques, même), et les univers se rapprocheraient et s'éloigneraient de manière périodique ou quasi-périodique, en se cognant au bout de chaque rapprochement. Les Big Bang seraient alors tout aussi périodiques, bien entendu.

Les idées sur le multivers sont pourtant plus anciennes que les balbutiements de la théorie des branes. D'après ces interprétations plus anciennes, les univers n'entretiennent aucune relation entre eux, et n'existent au bout du compte que pour eux-mêmes et par eux-mêmes, en n'ayant même pas la moindre indication de l'existence d'autres univers. Bref, ils s'ignorent tous mutuellement.

Actuellement, l'expansion semble bien en phase d'accélération, alors que l'on s'attendrait à un ralentissement. La cause de cette accélération de l'expansion cosmique a reçu le nom d'énergie noire, ou énergie sombre, une dénomination qui en épaissit encore le mystère. Nous ne savons pour ainsi dire rien au sujet de cette forme d'énergie, et les seules pistes théoriques dignes d'être explorées donnent des résultats incohérents et inconfortables quand il s'agit de donner une explication et un mécanisme pour cette énergie sombre. Apparemment, cette énergie fait partie du contenu de l'Univers, elle ne représenterait alors pas un signe d'influence externe. En effet, la courbure globale de l'Univers (quelque chose qui détermine entre autres choses si l'Univers est fini ou infini) est influencée par cette énergie sombre et en porte la trace. Cela nous amènerait logiquement à penser que l'énergie sombre fait partie intégrante de l'Univers.

En somme, je ne cherche pas en écrivant cela à montrer que j'ai raison ou non, je ne peux que manifester l'ignorance et l'incertitude ambiante propre à ce chapitre de la cosmologie. C'est un champ de recherche tout récent, en pleine croissance et en plein développement, qui doit encore "faire ses preuves" et construire solidement son sujet d'études.
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Myast
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MessageSujet: Re: Questions de profane : forme et limites de l'univers   Sam 8 Nov - 22:23

Si il y a présence massive d'énergie noire, cela voudrait-il dire que l'univers dispose de beaucoup de matière noire? Et cette matière noire non visible peut-elle être ressentit? Je veux dire peut-on la toucher puisque j'ai appris que la matière noire serait de l'anti-matière éyant une masse négative.

Et finalement, est-ce vrai que lorsque cette matière noire rencontre de la matière, la somme des deux se traduis par exemple, -2(M.noire)+2(Matière) il ne reste plus rien et que cela dégage de l,énergie sous forme de `rayonnements?

C'est interessant de voir un autre point de vu car l,on peut en construire unplus constructif en réfléchissant.
Amicalement votre
Myast
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Naos
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MessageSujet: Re: Questions de profane : forme et limites de l'univers   Sam 8 Nov - 22:41

Matière noire et énergie n'ont que trois choses en commun : l'adjectif "noir", leur rôle de bouche-trou et leur nature mystérieuse. Les deux ne sont pas liés dans le sens où l'abondance de l'une impliquerait abondance de l'autre.

La matière noire est a priori une forme exotique de matière qui n'interagit avec la matière "normale" que par la voie de la gravitation. Il est impossible de voir cette matière car elle ne réfléchit ni n'absorbe la lumière (la lumière sert de véhicule à l'interaction électromagnétique). La matière noire n'est pas noire, mais parfaitement transparente et incolore... Il me semble qu'il est aussi impossible de la toucher, car toucher un objet revient à interagir avec lui d'une autre manière que par pure gravitation). La matière noire serait alors, en plus, parfaitement impalpable.

Matière noire, antimatière et particules à masse négative sont trois races différentes du bestiaire des formes de matière. Seule l'antimatière est bien connue, reproduite, "fabriquée" en laboratoire et relativement bien connue. La matière noire donnerait seulement des signes de sa présence, et les particules de masse négative sont encore des pures abstractions appartenant à la physique théorique.

La réunion matière-antimatère donne lieu à une annihilation des deux dans une gerbe lumière, donc de rayonnement. La réunion matière-matière noire ne donne rien de spécial, en particulier l'annihilation ou l'émission de lumière n'est pas permise par la nature même de la matière noire, qui ne manifeste pas autrement que par sa masse.
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Myast
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MessageSujet: Re: Questions de profane : forme et limites de l'univers   Dim 9 Nov - 4:20

Cela complique beaucoup les choses puisque ne pouvant pas voir la matière noire et étant impalpable, c'est comme si le vide avait une masse et une gravité.

Mais cela devrait ralentir l'expansion de l'univers. Je suis consciente que la matière noire ne doit pas être concentrée partout dans l'univers(quoi que l'on en sait trop rien).

L'énergie noire, suposons que les univers parallèles ne réagissent pas entre elles, serait de l'anti-gravité donc des anti-bosons.

Merci d'avoir répondu.
Amicalement votre
Myast
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MessageSujet: Re: Questions de profane : forme et limites de l'univers   Aujourd'hui à 3:07

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