Une vidéo-expérience que je recommande chaudement :
Un artiste a réalisé une vidéo de plusieurs dizaines de minutes sur le trajet d'un photon (particule de lumière) à sa vitesse réelle (celle de la lumière donc), on peut alors se rendre compte que cette vitesse de la lumière n'est pas SI rapide que ça si on compare à l'immensité de l'univers ! C'est vraiment saisissant
Pour mémoire la vitesse de la lumière est de : 299 792 km/s
Elle prend 8 minutes pour aller du Soleil à la Terre !
N'hésitez pas à partager votre ressenti, clairement, moi ça m'a fait l'effet d'une claque de prise de conscience. La première question que je me suis posé c'est comment pouvons nous voir encore aujourd'hui des galaxies dans nos téléscopes ? est-ce que cela ne veut pas dire que la vitesse d'expansion de l'univers est pas plus rapide que la lumière justement ? ou simplement que la lumière est ralentie en de multiples endroits ? (aux abords des trous noirs par exemple), bref bref ! pleins de questions et de quoi débattre
Yaky a écrit :N'hésitez pas à partager votre ressenti,
J’ADORE !
C’est impressionnant ! Une vrai claque en effet. Quel incroyable sentiment de liberté on vit là.
Yaky a écrit :La première question que je me suis posé c'est comment pouvons nous voir encore aujourd'hui des galaxies dans nos téléscopes ?
Et ben moi, après cette vidéo, mon observation c’est : « comment, infime iota de poussière relative que nous sommes, pourions-nous encore une seule seconde nous imaginer ou prétendre orgueilleusement être seul dans l’univers ? »
Univers qui d’ailleurs accélère effectivement continuellement. J’ai même lu dans différentes revue (du genre « Science et Vie » je crois) que les actuelles images en provenance du télescope spatial Hubble démontrent qu’en fait il se poursuit même de plus en plus vite en s’éloignant du Big Bang. Quand on pense, qu’il fut un temps (pas si éloigné que ça), où l’on croyait si fermement que la gravité finirait soit par ralentir son expansion, soit par le contracter dans un Big Cruch… on en est bien loin. D’une certaine façon, on peut dire aujourd’hui que l’univers contient en réalité plus de masse que la physique moderne ne l’avait initialement prédit.
Premièrement désolé de contredire un chouillat Yaky car la vitesse de la lumière n'est pas de 299 792 km/s mais plutôt de
299 792 458 km/s et elle met 8 minutes et environ 55 secondes pour parvenir jusqu'à nous. ( désolé c'est mon coté casse-bonbon ..... )
Pour répondre à la première question de Yaky, le fait de voir encore des galaxies dans nos télescopes est que la lumière doit parcourir une distance phénoménale dans l'Univers pour arriver jusqu'à nous. A titre d'exemple Poxima Centauri, l'étoile la plus proche du système solaire est à 270 000 fois la distance Terre-Soleil ( cette dernière est quand même de 149 597 870 km !!!!! ).
Elle se trouve à 4.36 années lumières de la Terre, d'après la vidéo je vous laisse apprécier le chemin et le temps que cela représente. Par la distance nous la voyons donc telle qu'elle était il y a 4.3 ans. Elle est peut-être déjà morte à l'heure actuelle.
Pour la seconde question il faut bien rappeler quelque chose. Le fait de dire que la lumière est plus rapide que l'Univers est absurde vu que la lumière a besoin du support de l'Univers pour se déplacer donc elle ne peut pas aller plus vite que son support. On observe depuis 1998 une accélération de l'expansion de l'Univers avec le décalage des longueurs d'ondes des galaxies vers le rouge (redshifts), et d'après la loi de Hubble il existe une relation qui lie vitesse à la célérité. La distance obtenue ( rayon d'Hubble) permet de voir que tout ce qui se situe au dessus de cette limite s'éloigne actuellement plus vite que la lumière.
Et pour terminer, Einstein définie dans sa relativité un espace-temps, une sorte de matrice dans laquelle tout les astres sont baignés. Cette matrice est déformée par la masse de ses astres et par conséquent influe sur le temps. La traversée par la lumière de nébuleuses par exemple, dévie le trajet de la lumière et va donc influer sur son temps de parcours. Pour les trous noirs, ils sont tellement massifs que la lumière est happée et ne peut en ressortir. Leur masse énorme déforme considérablement l'espace-temps tout comme les galaxies et influe sur le trajet de la lumière en la courbant , rallongeant son temps de parcours.
Voilà , si vous avez des questions c'est avec plaisir que j'y répondrai.
Sûr-ce bonne soirée.
J'avais entendu parler de cette vidéo, mais je n'ai pas encore pris le temps de la regarder (et 45 minutes, ce n'est donc pas pour ce soir )
Concernant l'expansion de l'univers, le big band, le big crunch, cet article pourrait vous plaire : Big Bang, la théorie qui pourrait tout changer : ce ne serait pas l’origine de l’univers
Ça me fait penser à un épisode de Futurama où le professeur invente une machine à voyager dans le temps et lui, Fry et Bender se retrouvent trop loin dans le futur quand ils s'aperçoivent que la machine ne permet pas de revenir dans le passé... Alors ils continuent d'avancer dans le temps jusqu'à la fin de l'univers et qu'un autre soit créé.
Pour continuer sur ce que dit ??? à propos des trous noirs et de la théorie de la relativité, regardez Interstellar de Christopher Nolan (sorti il y a quelques mois), je l'ai trouvé absolument époustouflant ! Tant au niveau de l'histoire que des effets spéciaux...
??? a écrit :la vitesse de la lumière n'est pas de 299 792 km/s mais plutôt de 299 792 458 km/s
Oh malheureux, il manque une virgule ou alors il y a un "k" en trop dans tout ça. Trois cent millions de kilomètres par seconde, ça fait tout de même beaucoup, même pour la lumière.
Je n'ai pas dit qu'ils utilisaient les trous noirs héhé.
En effet, ils utilisent un trou de vers, mais c'est bien pour se retrouver au abords d'un trou noir, avec ses effets plus qu'intéressants sur le temps et la gravité (mais exagérés pour le film, sinon c'est pas drôle ). Roh je meurs d'envie de le revoir...
Bonjour Pierre, (et bonjour tout le monde !)
Vos connaissances en astronomie et en cosmologie m'ébouriffent !
J'ai donc quelques questions, merci de m'éclairer.
1) Comment faites-vous pour trouver 8 minutes et 55 secondes dans votre premier paragraphe ? en utilisant vos chiffres et ma modeste calculette je trouve 8 min et 19 secondes (19,0053544 pour être précis, j'ai remarqué que vous aimiez la précision) et non 8 min 55 sec. Ce n'est pas une erreur négligeable quand même, près de 36 secondes de différence, c'est presque cent mille kilomètres d'erreur, à cette vitesse, ce n'est pas rien.
2) Même question pour la distance de Proxima du Centaure (et non Poxima) : là encore 4,36 années-lumière x 299792 x nombre de secondes dans une année / 149597870 donne 275731,097 fois la distance Terre Soleil et non 270000. Là encore une erreur de plus de 5700 unités astronomiques, c'est ENORME.. En fait 4,36 est la distance d'alpha du centaure ; celle de Proxima est de 4,22. Avec cette valeur on est à 266877 unités astronomiques (j'ai arrondi
3) Vous dites que Proxima du Centaure est peut-être morte à l'heure actuelle. C'est terrible. Comment cela se pourrait-il ? Ne faudrait-il pas pour cela que Proxima soit une géante bleue ou une géante rouge en toute fin de vie ? or il ne s'agit que d'une simple étoile naine rouge bien modeste de la séquence principale avec une espérance de vie de plusieurs centaines de milliards d'années? Comment pourrait-elle disparaître en si peu de temps ?
4) Je n'ai pas très bien compris votre explication à propos de la loi de Hubble : cette loi (qui donne à partir du décalage vers le rouge des galaxies l'indication de leur vitesse d'éloignement et donc de leurs distances) suppose un taux d'expansion de l'univers constant. Comment peut-on dans ce cas utiliser cette loi et à partir du redshift en déduire une accélération, en particulier celle du taux d'expansion de l'univers ?
5) Vous écrivez que tout ce qui se trouve au delà du rayon de Hubble s'éloigne plus vite que la vitesse de la lumière : comment est-ce possible puisque c'est un fait établi que rien ne peut aller plus vite que la lumière ?
6) Passionnant les trous noirs : et compliqué mais là ça va j'ai tout compris.
Merci d'avance.
Pour Yaki : le taux d'expansion de l'univers est en fait extrêmement faible et de l'ordre de 70 nanomètres par an et par km, ce qui veut dire qu'une portion d'espace de 1 km augmentera en 1 an du fait de l'expansion de l'univers de 70 nm soit en gros de l'ordre de la taille d'un virus...
Merci à tous ceux qui ont apporté des précisions, je n'avais pas la prétention d'aller dans ces calculs là, je voulais donner des ordres de grandeur, mais je découvre que nous avons des astrophysiciens dans l'assistance et j'en suis comblé
Ma question par rapport à la vitesse de la lumière et l'expansion de l'univers est en fait assez bête.
Voici le "fond diffus cosmologique" tel que photographié par le satellite Planck en 2013 :
CMB_planck_2013_03_21.jpg (732.36 Kio) Vu 130846 fois
Il représente le plus ancien rayonnement observable de notre univers, et a été daté à 13,77 millards d'années.
Cela veut dire qu'on reçoit des photos (ou des ondes radios) qui ont voyagé 13,77 milliards d'années (soit bien plus vieux que l'âge même de notre soleil ou de notre galaxie) et pour cause, notre soleil, notre galaxie et toute la matière qui nous compose proviendrait du big bang d'un temps où l'univers tenait dans une "petite boule" ?
Donc, quand ça a pété, l'expansion a débuté et en grandissant la matière s'est agglomérée en grumeaux (nuages de gaz) puis s'est condensée en étoiles, en galaxies et les restes de poussières en planètes.
bigbang.jpg (188.95 Kio) Vu 130846 fois
Tout ce petit monde en formation devait pendant un temps voyager dans l'espace à une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière non ? sinon comment se fait-il qu'aujourd'hui nous recevions encore de la lumière du passé ? (elle aurait largement eu le temps de nous dépasser pour aller se perdre dans l'infini).
Ou alors... c'est la dilatation de l'espace temps qui a "augmenté la distance" entre nous et ce que nous voyons de manière à ce que la lumière, en voyageant toujours à la même vitesse a du parcourir une distance plus grande xD ?
Je plaide coupable pour les deux premiers points, GROSSIÈRES erreurs de ma part, je pourrai plaider la fatigue mais ça n'est pas la peine... C'est bête de faire des fautes de calcul quand on veut expliquer ce genre de théorie
A partir du point 3 je me suis mal exprimé.
Bien sur Proxima Centauri n'est pas morte, c'était juste pour marquer le fait de l'immensité de notre Univers et le fait que nous nous rendrons compte de sa disparition que quelques années plus tard sur Terre. Malgré sa faible masse il lui reste encore quelques bonnes 4000 milliards d'années d'espérance de vie.
Je vais reprendre mon explication de l'expansion depuis le début.
A la base on plaidait pour une expansion de l'Univers se ralentissant. En 1998, les scientifiques on fait des observations de cette accélération. En s'appuyant sur une expansion ralentie ils ont étudié des supernovaes. Ces dernières apparaissent plus éloignées et moins lumineuses que leurs décalages vers le rouge ne le présageaient. Des analyses plus poussées ont abouti sur une accélération de cette expansion. De plus les études de 2001 ont abouti à la possible existence d'une énergie qui serait capable de surpasser la force gravitationnelle donc de provoquer cette accélération.
Pour la vitesse de la lumière il faut tout d'abord rappeler certaines choses. Le paradoxe d'un mouvement surpassant celui de la lumière est résolu dans la relativité générale en considérant la loi de Hubble non pas comme un mouvement de l'Univers mais comme une expansion de celui-ci. Avec cela la relativité restreinte reformule cette notion en disant qu'un signal ne peut dépasser la vitesse de la lumière.
Et pour le dépassement de la vitesse de la lumière c'est un fait qu'il est POSSIBLE d'arriver à de telles performances.
Le 23 septembre 2011, l'expérience Opera a montré ce dépassement grâce à des neutrinos.
Depuis les installations du CERN à Genève, les chercheurs ont envoyé un faisceau de neutrinos vers le laboratoire de Gran Sasso en Italie. Sur une course de 730 km, les neutrinos sont arrivés avec 60 ns d'avance sur la lumière, autrement dit avec 20 mètres d'avance sur cette dernière si elle avait empreinté le même chemin. Et ce n'est pas un cas isolé.
Les scientifiques attendent avant de se réjouir de tester ces paramètres dans des systèmes différents.
??? a écrit :Et pour le dépassement de la vitesse de la lumière c'est un fait qu'il est POSSIBLE d'arriver à de telles performances.
Le 23 septembre 2011, l'expérience Opera a montré ce dépassement grâce à des neutrinos.
Depuis les installations du CERN à Genève, les chercheurs ont envoyé un faisceau de neutrinos vers le laboratoire de Gran Sasso en Italie. Sur une course de 730 km, les neutrinos sont arrivés avec 60 ns d'avance sur la lumière, autrement dit avec 20 mètres d'avance sur cette dernière si elle avait empreinté le même chemin. Et ce n'est pas un cas isolé.
Les scientifiques attendent avant de se réjouir de tester ces paramètres dans des systèmes différents.
Tu as des autres exemples de vitesses supraluminiques ? Puisque concernant les fameux neutrinos : Aucun neutrino ne va plus vite que la lumière et il me semble bien qu'il s'agit d'un cas isolé...
Donc je ne suis pas aussi sûr que toi qu'il est possible de dépasser la vitesse de la lumière.
Bonjour à tous
Ça n'a plus trop grand chose à voir avec le Tibet mais c'est pas moi qui ai commencé
Bonjour Pierre
Merci pour vos précisions et vous êtes tout pardonné pour les erreurs de calcul et la pauvre Proxima décédée prématurément.
A propos de la loi de Hubble j'ai à peu près compris ce que vous essayiez de dire, je résume sans chercher à trop compliquer vous me direz si je me trompe :
1) A l'échelle de l'univers il est impossible d'utiliser telle qu'elle la loi de Hubble puisque l'interprétation de celle-ci est incorrecte en relativité restreinte (d'où les vitesses relatives supraluminiques observées). On ne peut donc l'utiliser que dans le cadre de la relativité générale après l'avoir reformulée.
2) c'est dans ce nouveau cadre qu'on utilise le décalage vers le rouge de la lumière des supernovæ pour déterminer l'accélération de l'expansion de l'univers, ce qui est alors possible puisque le paramètre de décélération figure dans la "nouvelle loi de Hubble".
Pour ce qui est du dépassement possible de la vitesse de la lumière, je persiste dans mon désaccord. Et puisque vous évoquez l'expérience Opéra de 2011, une simple recherche vous informera que les résultats de cette expérience ont été officiellement démentis en juin 2012 par les physiciens d'Opera eux-mêmes.
Un lien au hasard: http://sciences.blogs.liberation.fr/hom ... toire.html
En tout cas chapeau c'est un beau défi que de se lancer là-dedans, et surtout d'essayer de l'expliquer !!
On se contente par l'expression " plus vite que la lumière " d'englober toute la matière mais rappelons-nous qu' Einstein précise dans sa relativité restreinte qu'aucun objet possédant une masse ne peut se déplacer plus vite que la lumière DANS LE VIDE !!!
Dans certain matériaux les impulsions lumineuses sont supraluminiques notamment certains gaz.
En 1982 le physicien américain Steven Chu réussit à observer une impulsion laser supraluminique dans un cristal de phosphure de gallium d'une épaisseur de 100 micromètres.
Bonjour Patrick
( par pitié arrêtez de me vouvoyer )
Pour la loi de Hubble c'est ça
Et pour l'expérience Opera je viens de m'en rendre compte, moralité ne jamais faire confiance à son livre de physique
Je vous remercie de me contredire ça prouve votre intérêt pour le sujet et ça fait un petit débat fort sympathique . Mon but n'est pas de convaincre qui que ce soit mais de partager mon amour de la physique. D'ailleurs si d'autres veulent discuter de physique ça sera avec joie .
Je vous tire aussi mon chapeau pour vos connaissances.
Pierre
Passionnant n'est-ce pas ? Ca fait plusieurs questions ça...
Ce qui est capital dans cette histoire de Bigbang, c'est de zapper complètement cette idée fausse d'une explosion en un lieu privilégié de l'espace (comme la 2eme photo justement le laisse supposer lol ); L'univers à partir d'un état dense et chaud (et non d'un point particulier de l'espace), est passé par plusieurs phases d'expansion jusqu'à aujourd'hui, et se refroidissant, les différentes formes de matière se sont "agglomérées" en formant les grandes structures de l'univers, étoiles , galaxies, amas de galaxies. Ceci fait, on comprend beaucoup mieux le reste.
Cette image du "fond diffus cosmologique" qui est un instantané des premiers rayonnements reçus peu de temps après
l'instant initial, est une preuve de plus de la validité de cette théorie, en démontrant entre autre que cette première lumière provient de tout le ciel et non d'un point particulier, confirmant que l'expansion de l'univers se fait dans toutes les directions et en tout point de l'univers.
Pourquoi la matière en (trans)formation devrait-elle voyager plus vite que la lumière ? D'abord ce n'est pas possible, les lois de la physique l'interdisent formellement, ensuite rien ne nous "dépasse" , tout l'espace autour de nous est en expansion dans toutes les directions, un peu comme la pâte qui gonfle pendant la cuisson d'un gâteau (celle-là aussi on l'entends souvent mais elle est moins fausse). Par contre il y a très certainement des régions de l'univers que nous ne pouvons pas voir actuellement, justement à cause de cette limite finie et infranchissable de la vitesse de la lumière. D'autres portions d'espace qui gonflent trop loin de nous...mais nous les verrons peut-être un jour, on découvre chaque jours de nouvelles galaxies au fur et à mesure que notre "horizon cosmique" s'éloigne...
Encore une analogie bien commode que l'on retrouve partout, celle d'une toile que l'on étire pour montrer l'expansion de l'univers ; pratique mais encore faut-il réussir à imaginer une toile en trois dimensions et ne pas oublier d'y coller nos galaxies et amas de galaxies qui eux ne sont pas "étirés. Toujours est-il que ça aide à visualiser comment la dilatation augmente les distances car en réalité les galaxies ne se déplacent pas l'une par rapport à l'autre, c'est bien l'espace entre elles qui s'étire.
Enfin pour "le voyage dans le temps" c'est encore l'histoire de notre chère Proxima; si par malheur quelque chose lui arrivait nous ne le saurions que dans 4 ans (j'ai arrondi) , "l'information" voyageant à la vitesse de la lumière ; inversement, quand on la regarde dans l’oculaire d'un télescope, on la voit telle qu'elle était il y 4 ans... on voit le passé.
@phurba.
Dernièrement ? Pas que je sache mais c'est le propre de toutes les théories scientifiques d'être en permanence sujettes à remise en cause ; c'est justement ce qui fait la différence avec des pseudo-sciences comme l'astrologie ((aïe aïe aïe je vais pas me faire des amis) . De très nombreuses preuves observationnelles confirme le Big-Bang (les big-bang car il existe plusieurs modèles théoriques) il n'a jamais à ce jour été contredit par une expérience ou une observation, ce qui le fait considéré comme "valide", mais aucune théorie en physique n'est jamais acquise.
OK donc le fond diffus cosmologique est l'horizon de notre univers à cause de la vitesse limitée de la lumière.
Et nous, on est un grumeau dans un gros gâteau en pleine cuisson (qui gonfle de partout).
Oui, c'est tout à fait ça, en d'autres termes c'est la limite de notre univers observable [mais cette limite se situe beaucoup plus loin que 14 milliards d'années-lumière (là c'est une "distance") puisque l'univers est en expansion. La vitesse de cette "première lumière" a voyagé pendant 14 milliards d'années, mais entretemps l'univers s'est dilaté (d'environ un facteur 3) ce qui place cette limite à environ 45 milliards d'années lumières]
Plutôt un grain de raisin sec qu'un grumeau (on peu s'imaginer ce dernier grandir avec la pâte, pas le grain de raisin, Un tout petit petit petit grain de raisin dans un gros gros gros gâteau !!
Bonjour à tous
Pour ceux qui ne connaîtraient pas déjà et que cela intéresse, un site très connu et son équivalent français : tous les jours une photo d'astronomie ou du ciel en général, avec une explication succincte et des liens pour détailler ou approfondir. http://apod.nasa.gov/apod/astropix.html http://www.cidehom.com/apod.php
Merci Yaki.
En voici d'autres pour les rendez-vous à ne pas manquer :
Le premier concernant la sonde Dawn qui nous fait enfin découvrir Cérès : http://www.nasa.gov/mission_pages/dawn/main/index.html
Le premier rapprochement est pour demain 6 mars. Déjà pas mal d'images depuis plusieurs jours. Avec déjà de passionnantes interrogations..
Le deuxième concerne l'éclipse de soleil partielle du 20 mars : horaires, explications, recommandations etc. (c'est toujours sympa de regarder, mais attention aux yeux !!) Événement fréquent mais toujours émouvant. http://pgj.pagesperso-orange.fr/eclipse/ec200315.htm
Je précise que le contenu de ce site est très riche, une vraie mine d'or d'information pour ceux qui aiment lever les yeux vers le ciel. Une référence.
Et enfin avec beaucoup d'avance, mais le rendez-vous est à la hauteur de l'enjeu !! la mission New Horizons (lancée en 2006 qui est à un peu plus de 4 mois de son passage au plus près de Pluton et ses lunes, (un évènement que personnellement j'espère depuis 40 ans !) C'est un évènement historique. http://pluto.jhuapl.edu/
Je me doute que nous serons abreuvés abondamment de toute la littérature journalistique habituelle concernant ces divers évènements (avec leurs lots de sottises voire de spectaculaires erreurs...) alors autant aller sur les sites où il n'y a aucune chance d'en trouver.
Moui, je demande des preuves scientifiquement étayées. Cette planète, c'est un peu comme Nessie et le Yéti
Quant à Pluton, elle est et restera la neuvième dans mon univers intérieur, la plus chouette et ma préférée, et peu importe ce qu'en diront les astronomes XD
Car c'est bien ainsi que l'on prouve l'existence des planètes, par le calcul, nos yeux ne sachant pas ce qu'ils voient
Après la découverte de Pluton en 1930, on a constaté qu'elle était visible sur des clichés de 1909, mais on ne savait pas ... que c'était Pluton