Espace et Temps lors du Big Bang

[bongo]

C'est pas la panachée mais on peut peut-être imaginer une expérience pour la mettre en évidence.
Je n'ai pas approfondi le sujet mais à partir du décalage des GPS il me semble que c'est jouable. Mais on peut y réfléchir encore.

Ok, postulons que la métrique s'écrive :
ds² = F(r,t)c²dt² - dr² - r²dθ²-r²sin²θdφ²
Bon maintenant qu'est-ce qu'on fait ?
Sachant que c'est déjà le cas dans le cas particulier qui est le décalage gravitationnel du temps dans un champ de gravitation. Là on parle bien de cosmologie ? Donc on doit repartir des hypothèses d'homogénéité et d'isotropie. Il me semblait que la métrique FLRW était la plus générale possible pour ce genre d'hypothèse ?

Cette ''métrique'' du temps qui pourrait en être variable dans certaines cas est comme même à la base de pas mal des théories. On la considérant invariable pour la commodité de l'interprétation et de la compréhension me parait être à l'origine de zones d'ombre qu'on comble par des ''on dit''.

Je pense qu'il faut reprendre la dérivation de cette métrique à partir des hypothèses initiales et voir en quoi l'on perd la généralité...

Pourquoi on colle cet effet à tout prix à l'expansion ? Juste à cause du Redshift ?

Parce que c'est une conséquence naturelle de l'expansion. De plus le redshift est proportionnel à la distance des objets (vérifié par les céphéides par exemple).

Quelle autre interprétation tu verrais pour le redshift ?

On accepte que l'Univers est né d'une singularité (un point)

Pas vraiment, on dit qu'en utilisant les équations de la relativité générale, et en extrapolant jusqu'à l'instant initial, il y a inévitablement une singularité. Les physiciens s'accordent pour dire que la RG n'est plus valable.

Ils nous disent (dans les écrits et à la télé) que l'd'énergie a eu plusieurs transformations en se refroidissant jusque 'a l'apparition des photons.

Pas tout à fait, l'énergie peut se matérialiser en plusieurs types de particules si l'énergie est suffisante. Par exemple pour un électron, il faut 1 MeV ce qui correspond à une température. Pour un proton c'est 2 GeV.
Pour le photon, à n'importe quel moment il a pu se créer.

Notons cet instant.

Si tu parles de l'instant où les photons ont pû se déplacer librement c'est 380 000 ans après le soit-disant instant 0.

Pouvons nous y croire ? Si oui on doit admettre qu'avant le temps n'y était pas.
Donc entre la singularité et l'instant marqué ci-dessus il y a une partie pendant laquelle il y a eu des transformations en dehors du temps. Est vous d'accord jusque la ?

Non pas d'accord, pourquoi donner un rôle particulier au photon ?

[vaillantpc]

Bongo :

ds² = F(r,t)c²dt² - dr² - r²dθ²-r²sin²θdφ²
Bon maintenant qu'est-ce qu'on fait ?
Sachant que c'est déjà le cas dans le cas particulier qui est le décalage gravitationnel du temps dans un champ de gravitation. Là on parle bien de cosmologie ? Donc on doit repartir des hypothèses
d'homogénéité et d'isotropie. Il me semblait que la métrique FLRW était la plus générale possible pour ce genre d'hypothèse ?

J'ai pensé peut-être un peu trop loin car j'ai pris comme base de départ le fait que dans le cas d'un satellite GPS par exemple, nous sommes obligé de faire une correction [Cx] afin de compenser les effets dus aux vitesses (disons que la relativité restreinte est vérifié). Donc j'ai essayé de considérer ça non plus par rapport à l'espace qui représente ce décalage mais par rapport au temps.
Car cet espace que le décalage représente pour nous corresponde bien à un certain décalage dans le temps du satellite. En regardant comme sur un graphique d'Espace/Temps ces données, on peut repositionner notre satellite GPS afin que ce décalage spatial soit nul. Dans ce cas c'est la position temporelle du satellite change. Enervant no ? Car je ne souhaite pas arriver à la science-fiction, ni l'expliquer ou la créditer.
Ce qui me parait intéressant c'est que en effet rien ne change, c'est uniquement la façon de voir ou décrire qui est différente. On se place dans l'axe du temps ou de l'espace c'est tout.

Mais avec une telle interprétation on peut avoir quelques applications en plus.

Bongo :

Parce que c'est une conséquence naturelle de l'expansion. De plus le redshift est proportionnel à la distance des objets (vérifié par les céphéides par exemple). Quelle autre interprétation tu verrais pour le redshift ?

On à le Redshift pareil dans le cas d'une contraction. Ou si un espace initial existait avant le BigBang et que ce BigBang a eu lieu dans cet espace. Reste peut-être a définir juste quelques retouches idéologiques pour quelques théories.

Bongo :

Pas tout à fait, l'énergie peut se matérialiser en plusieurs types de particules si l'énergie est suffisante.
Par exemple pour un électron, il faut 1 MeV ce qui correspond à une température. Pour un proton c'est 2 GeV.
Pour le photon, à n'importe quel moment il a pu se créer.

Bien, je suis incliner de considérer que : ''à la base'' une particule est une forme d'énergie.

Bongo :

Si tu parles de l'instant où les photons ont pû se déplacer librement c'est 380 000 ans après le soit disant instant 0.

Exactement : notons cet instant de ''il y a 380 000 années''
J'ai pris spécialement le cas de photons car c'est avec la lumière qu'une bonne partie des problèmes commencent.
Par exemple : si avant les photons ne pouvait se déplacer on se retrouve avec quelques conséquences assez désagréables comme :
- plus de cône de lumière [le fameux espace Minkowsky]
- plus de relativité [pas trop grave]
- plus de sens pour le temps [en admettant qu'il existait en dehors de la lumière qui semble faire office de régulateur]
- plus de dualité onde-corpuscule
Est-il possible que pendant 380 000 ans on a pas eu de temps ? On a établit comment cet intervalle dans ce cas ?

Bongo :

Non pas d'accord, pourquoi donner un rôle particulier au photon ?

Il me semble que le photon est une espèce de limite ou on peut ''exploiter'' le temps et qui peut faire office de ''constante'' ou de ''base'' pour quelques interprétations et applications.
Peut-être que c'est plus ''commode'' de faire ça avec le photon qu'avec une onde électromagnétique.

-

[bongo]

J'ai pensé peut-être un peu trop loin car j'ai pris comme base de départ le fait que dans le cas d'un satellite GPS par exemple, nous sommes obligé de faire une correction [Cx] afin de compenser les effets dus aux vitesses (disons que la relativité restreinte est vérifié). Donc j'ai essayé de considérer ça non plus par rapport à l'espace qui représente ce décalage mais par rapport au temps.

Il y a bien un effet cinématique dû à la vitesse du satellite par rapport au sol, mais également un effet gravitationnel dû à l'altitude du satellite.

Car cet espace que le décalage représente pour nous corresponde bien à un certain décalage dans le temps du satellite. En regardant comme sur un graphique d'Espace/Temps ces données, on peut repositionner notre satellite GPS afin que ce décalage spatial soit nul. Dans ce cas c'est la position temporelle du satellite change. Enervant no ? Car je ne souhaite pas arriver à la science-fiction, ni l'expliquer ou la créditer.

Je ne comprends pas comment tu es arrivé à cette conclusion. Il y a forcément un décalage spatial étant donné que le satellite n'est pas au même point que le laboratoire...

Ce qui me parait intéressant c'est que en effet rien ne change, c'est uniquement la façon de voir ou décrire qui est différente. On se place dans l'axe du temps ou de l'espace c'est tout.

pas compris non plus.

On à le Redshift pareil dans le cas d'une contraction. Ou si un espace initial existait avant le BigBang et que ce BigBang a eu lieu dans cet espace. Reste peut-être a définir juste quelques retouches idéologiques pour quelques théories.

Non si l'espace était en contraction on aurait un blue-shift.
Je ne comprends pas le reste du paragraphe.

Exactement : notons cet instant de ''il y a 380 000 années''
J'ai pris spécialement le cas de photons car c'est avec la lumière qu'une bonne partie des problèmes commencent.
Par exemple : si avant les photons ne pouvait se déplacer on se retrouve avec quelques conséquences assez désagréables comme :

Non il y a une nuance dans ce que j'ai dit, les photons ne se déplaçaient pas librement, mais ils pouvaient quand même se déplacer.

- plus de cône de lumière [le fameux espace Minkowsky]
- plus de relativité [pas trop grave]
- plus de sens pour le temps [en admettant qu'il existait en dehors de la lumière qui semble faire office de régulateur]
- plus de dualité onde-corpuscule
Est-il possible que pendant 380 000 ans on a pas eu de temps ? On a établit comment cet intervalle dans ce cas ?

Le raisonnement de départ est faux. De toute façon tu peux considérer d'autres particules de masse nulle se déplaçant à la vitesse de la lumière, comme le graviton.

Il me semble que le photon est une espèce de limite ou on peut ''exploiter'' le temps et qui peut faire office de ''constante'' ou de ''base'' pour quelques interprétations et applications.
Peut-être que c'est plus ''commode'' de faire ça avec le photon qu'avec une onde électromagnétique.

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Non, la relativité restreinte prédit l'existence d'une vitesse limite, cette vitesse est par coïncidence la vitesse de la lumière (on sait l'expliquer, c'est parce que le photon a une masse nulle). Si dans le futur, on mesure une masse non nulle du photon, la relativité resterait valable, dans ce cas il faudra appeler c, non pas la vitesse de la lumière dans le vide, mais il faudra lui donner un autre nom.

[vaillantpc]

Bongo :

Non, la relativité restreinte prédit l'existence d'une vitesse limite, cette vitesse est par coïncidence la vitesse de la lumière (on sait l'expliquer, c'est parce que le photon a une masse nulle). Si dans le futur, on mesure une masse non nulle du photon, la relativité resterait valable, dans ce cas il faudra appeler c, non pas la vitesse de la lumière dans le vide, mais il faudra lui donner un autre nom.

Que fait la masse dans cette explication ?
Le photon est plus ''commode'' pour la manipulation car il est plus facile a garder dans un certain espace et aussi pour le diriger, mais une onde électromagnétique pourra aussi faire l'affaire.
L’intérêt est de travaille aux grandes vitesses © et de ''voir'' les effets de la relativité. Et c'est justement le manque de masse qui donne cette possibilité car on a pas besoin de quantités énormes d'énergie pour attendre cette vitesse.

Bongo :

Le raisonnement de départ est faux. De toute façon tu peux considérer d'autres particules de masse nulle se déplaçant à la vitesse de la lumière, comme le graviton

Le problème du graviton est qu'on sait pas encore s'il existe en dehors du concept.

Il est peut-être plus judicieux de définir des conditions de départ d'un raisonnement. Car c'est a cause de ça qu'on arrive à des résultats assez différents.
Je pense qu'on peut avoir par exemple deux grandes bases de travail :
1. en considérant le temps uniquement comme référence
2. en considérant le temps comme acteur (comme l'énergie)
Dans le premier cas on tombe sur les presque toutes les choses acceptées actuellement mais aussi sur une espèce de dogmatisme. Par exemple on doit se faire un point d’honneur en qualifiant de ''fictions'' toutes les applications de manipulation du temps, ou s’efforcer d'imposer la vitesse de la lumière comme limite, etc.
Dans le deuxième cas, vu que le temps est ''manipulable'' c'est beaucoup plus difficile d’intégrer toutes nos connaissances car il faut transcrire et réadapter pas mal de choses.

Par exemple : on peut mettre toute la relativité sur la sphère de vitesses de diamètre d=c ou sur un cercle de diamètre d=c [la vitesse relative entre deux point A et B du cercle ou de la sphère est égale avec la longueur de la corde AB et c=AB c'est le maximum. (simple) On peut presque déduire que l'Univers est rond ou sphérique.

Et on peut pousser encore le raisonnement. Sous forme graphique cette fois.

[bongo]

Que fait la masse dans cette explication ?

La masse est très importante en relativité restreinte, en effet, c'est elle qui détermine la vitesse d'une particule. Si elle est non nulle, alors elle ne peut atteindre la vitesse de la lumière, elle peut s'en approcher autant qu'elle le veut.
Si une particule a une masse nulle, alors elle est condamnée à voyager à la vitesse de la lumière.

Le photon est plus ''commode'' pour la manipulation car il est plus facile a garder dans un certain espace et aussi pour le diriger, mais une onde électromagnétique pourra aussi faire l'affaire.

Mais un photon c'est le quantum du champ électromagnétique... une onde électromagnétique c'est rien d'autres que des photons. Je ne sais pas si c'est clair pour toi, en tout cas ce n'est pas ce qui m'a semblé sur les deux derniers postes.

L’intérêt est de travaille aux grandes vitesses © et de ''voir'' les effets de la relativité. Et c'est justement le manque de masse qui donne cette possibilité car on a pas besoin de quantités énormes d'énergie pour attendre cette vitesse.

Non, quelque soit la masse, il faut une énergie infinie pour atteindre la vitesse de la lumière.
Mais effectivement, il faut peu d'énergie pour communiquer à quelques particules des vitesses proches de celle de la lumière.

1. en considérant le temps uniquement comme référence

Ce qui veut dire ? Quel temps ? Sachant que le temps n'est pas absolu, il dépend du référentiel.
Tu ne peux même pas t'accorder sur la simultanéité.

2. en considérant le temps comme acteur (comme l'énergie)

Ca reste bien vague...

Dans le premier cas on tombe sur les presque toutes les choses acceptées actuellement mais aussi sur une espèce de dogmatisme. Par exemple on doit se faire un point d’honneur en qualifiant de ''fictions'' toutes les applications de manipulation du temps, ou s’efforcer d'imposer la vitesse de la lumière comme limite, etc.

Je suppose que tu parles de la physique newtonienne ?
Ce n'est en tout cas pas les enseignements que l'on tire de la relativité restreinte.
Comme tu vois l'hypothèse de base n'est pas valable en relativité.

Dans le deuxième cas, vu que le temps est ''manipulable'' c'est beaucoup plus difficile d’intégrer toutes nos connaissances car il faut transcrire et réadapter pas mal de choses.

Je ne dirai pas que le temps est manipulable... il faudrait que tu définisse ce qu'est la "manipulabilité".
Dans tous les cas, ta conclusion est juste, si le temps n'était pas absolu, il faudrait réécrire toutes les lois de la physique.
C'est ce qui a été fait à partir de 1905 quand Einstein a publié la théorie de la relativité, il a montré que le temps était un concept relatif, il dépend du référentiel, et il s'est employé à réécrire toute la cinématique, que l'on nomme aujourd'hui cinématique relativiste, en redéfinissant un certain nombre de grandeur, dont découle l'équation E=mc² par exemple.

Par exemple : on peut mettre toute la relativité sur la sphère de vitesses de diamètre d=c ou sur un cercle de diamètre d=c [la vitesse relative entre deux point A et B du cercle ou de la sphère est égale avec la longueur de la corde AB et c=AB c'est le maximum. (simple) On peut presque déduire que l'Univers est rond ou sphérique.

Et on peut pousser encore le raisonnement. Sous forme graphique cette fois.

Je pense qu'il y a confusion entre espace des vitesses ou espace des phases, et forme de l'univers...

[vaillantpc]

Bongo :

La masse est très importante en relativité restreinte, en effet, c'est elle qui détermine la vitesse d'une particule. Si elle est non nulle, alors elle ne peut atteindre la vitesse de la lumière, elle peut s'en approcher autant qu'elle le veut.
Si une particule a une masse nulle, alors elle est condamnée à voyager à la vitesse de la lumière

D'accord mais c'est cette notion de ''particule'' qui me parait pas trop claire. Est-ce qu'on peut trouver une ''particule'' pour chaque quanta d'énergie qui se déplace ? Pas évident de tout. Je pense à la chaleur par exemple. Même l'histoire du graviton est assez flue.
Car si le graviton ''existe'' on pourra régler pas mal de choses. Imagine qu'on peut le mettre en évidence d'une manière ''concrète'' et que sa vitesse est vraiment celle de la lumière... il y a pas mal d'applications a mettre en pratique.

Bongo :

Je ne dirai pas que le temps est manipulable... il faudrait que tu définisse ce qu'est la "manipulabilité".

A mon avis la promenade dans l'espace doit avoir une analogie avec la promenade dans le temps.
Dans l'Univers pour un point P de coordonnées [E=énergie, T=temps] on peut avoir toutes les possibilités. Car l'Univers on peut le définir aussi comme un ensemble U de points Px quelque chose comme : U= {Somme de Px(Ex, Tx)/ Ex=énergie, Tx=temps ; pour x=0 à infini}
C'est une vision différente qui a ses avantages et ses limites.
Je pense qu'on peut obtenir un certain type des ''raccourcis'' pour le déplacement temporel comme pour le déplacement spatial.

Bongo :

Je pense qu'il y a confusion entre espace des vitesses ou espace des phases, et forme de l'univers...

Disons que l'espace de vitesses est sphérique ou circulaire...et qu'une vitesse est l'équivalent d'une certaine énergie, on peut supposer que les ''autres composantes'' suivent et qu'on a des chances d'avoir quelque chose de sphérique ou circulaire.
J'ai pensé a une espèce de limité circulaire autour de chaque point de l'Univers et dans l'ensemble autour de tout. Car même si on remplace les points par autres choses les limites restèrent quasiment les mêmes.

Mais je peut me tromper aussi bien, et peut-être qu'il n'y a qu'un montage mathématique plus ou moins valable sur le papier.

Et si tout l'Univers n'est qu'un système de fonctions applique à un seul point P ? C'est défendable aussi.
Enfin, je voulais mettre en évidence le fait qu'on peut définir l'Univers simplement avec le temps et l'énergie appliqués à un seul point. Et que dans ce cas tout est sujet aux ''manipulations'' plus ou moins complexes et qu'on pourra petit à petit traduire en expressions mathématiques ces ''manipulations''.

J'ai employé le mot ''manipulations'' à la place de fonctions mathématiques pour mettre en évidence le fait qu'on a utilisé la roue avant de pouvoir la transcrire en maths.

Il y a peut-être aussi un mélange entre la notion d'existence et celle de la ''naissance'' de l'Univers.