Dans quoi s'étend l'univers

Autre version de l'énigme : si l'univers se réduisait à un seul objet, à symétrie axiale, cela aurait-il un sens de se poser la question : cet objet peut il être en rotation autour de son axe ?

@Jean-Louis: l'univers ne grandit pas nécessairement, ce sont les distances (qui sont des variables) entre les galaxies qui augmentent. Cependant, la galaxie d'Andromède se rapproche de la Voie Lactée.

Bonjour Jean-Louis.

Tu as piégé ta question (ou tu t'es piégé toi-même) en imaginant l'univers "vu de l’extérieur", (*) déjà dans quelque chose. Tu as oublié que tu fais partie de l'univers, que l'on ne connaît qu'un intérieur de l'univers, l'univers lui-même. Alors, comme on n'a aucune façon de savoir s'il y a autre chose que l'univers (**), voici une réponse qui en vaut une autre : L'univers est à l'intérieur d'un immense emmenthal, c'est un de ses trous et l'emmenthal n'a pas fini de se faire.

Cordialement.

(*) un peu comme les enfants qui regardent une mappemonde se demandent pourquoi les gens qui sont aux antipodes ne tombent pas, puisqu'ils ont (vu de l'extérieur de la mappemonde) la tête en bas.
(**) qui signifie tout ce qui est. Donc il n'y a pas d'autre chose; s'il y avait autre chose ce serait une partie de l'univers

Jean-Louis a écrit:

Le ruban de Moebius existe dans l'espace ambiant identifié à R3

Non,, le ruban de Möbius (ne pas confondre avec le dessinateur) n'existe pas dans l'univers à trois dimensions euclidien. On peut le plonger proprement dans un espace euclidien à 4 dimensions. (théorème de Whitney).

Jean-Louis:

Et si l'univers était contenu dans un contenant pourquoi le contenant ne serait-il pas contenu lui-même dans un contenant etc?

S'il n'y a pas de contenant cela évite la configuration peu probable en poupées russes.

Bonjour,

Tu demandes dans quoi s’étend l’Univers.

La question n’a pas de sens puisque l’Univers ne s’étend pas. Les galaxies lointaines ne se déplacent pas les unes par rapport aux autres comme l’expansion de l’Univers le suggère (faussement).
C’est la métrique de l’espace-temps qui évolue. Et comme elle évolue vers le rouge, par analogie avec l’effet Doppler, on peut interpréter cette évolution de la métrique comme un éloignement (dans une métrique constante).
Mais la métrique n’est pas constante (loi de Hubble) et éloignement il n’y a point.

Pour ma nièce de 11 ans je dis :
On mesure la distance entre deux chaises avec des morceaux de sucre. On trouve 40.
On casse le sucre en deux. On laisse le mobilier en place. On mesure 80.
La distance mesurée évolue, augmente. Tout se passe comme si les chaises s’éloignent l’une par rapport à l’autre.

Mais on sait que les chaises n’ont pas bougé. On a trouvé une distance plus grande parce qu’on a compté plus de morceaux de sucre.

L’Univers change la métrique au cours du temps comme on a cassé le sucre. L’Univers « casse » sa métrique : c’est une propriété intrinsèque de l’Univers.

Pour en revenir à ta question :
L’Univers ne s’étend pas comme les chaises de bougent pas.
La métrique peut « casser » le sucre si finement et si vite que tu peux avoir l’impression que les chaises s’éloignent l’une de l’autre à des vitesses supérieures à celle de la lumière. Et dans l’interprétation (fausse) d’un éloignement dans une métrique constante, tu génères des paradoxes qui pourtant n’existent pas.

Pour finir, on peut bouger les chaises : ne pas confondre le déplacement d’une galaxie dans l’espace et l’évolution de la métrique, la fameuse « expansion ».

FdP a écrit:

Comment sais-tu que tes deux chaises n'ont pas bougé? Comment localises-tu les objets?

Oui, oui, la nièce de Yves a aussi dit "mais en fait, Yves, tu vois des chaises, mais moi je ne vois que des quarks indistinguables les uns des autres" !

@Jean-Louis : Je vais à la fois paraphraser Yves et déformer ce qu'il dit. Imagine des gens (en nombre fini) habitant dans $\mathbb{R}$. Ils n'ont pas de repère, ni rien, donc quelqu'un placé en $\pi$ n'a aucune idée qu'il l'est, et ne voit aucune différence entre l'endroit où il se trouve et n'importe quel autre endroit du monde. Toi et moi, nous habitons dehors et notons $d$ la distance habituelle. Imagine un instant que tous les habitants de ce petit monde sont nés aujourd'hui, à 12h pile, et que leur manière de mesurer les distances dépend du temps : si $t$ est le nombre de secondes écoulées depuis 12h, alors la distance que deux habitants mesurent entre deux points $x$ et $y$ est, disons, $td(x,y)$. Que ressentent les habitants de ce monde ? Eh bien, ils ont l'impression qu'au début de leur vie (soit juste après midi, pour nous), ils étaient tous proches, et que progressivement, ils s'écartent les uns des autres - même sans avoir l'impression de se déplacer eux-mêmes ! Ils se disent qu'au début de leur temps, il y a eu un Big-Bang et que leur univers est en expansion !
Cette histoire nous permet de nous poser une question intéressante : le support où ces habitants vivent ne change pas, pour nous ; mais de leur point de vue, il a l'air de changer ! Bref, la réponse est peut-être que l'univers, lui, ne bouge pas ; ce qui change, c'est nous, dedans, et notre manière de regarder le reste de l'univers, de le mesurer.

Il y a un point infiniment chaud et dense et rien ne préexiste à ce point.
Il n’y a rien autour puisqu’il n’y a pas d’espace. Il n’y a rien avant puisqu’il n’y a pas de temps. Ce point n’est pas situé, il n’est pas localisé et il n’explose pas puisqu’une explosion, c’est quelque chose qui se déploie ! Ce point engendre l’espace et le temps. On peut éventuellement le formuler (quoique très mal), on ne peut pas le visualiser.

Ps: Tout le monde n’est pas physicien mais tout le monde est métaphysicien !
…

Si l’univers « ne grandit pas » alors il est borné.
Mais dans quoi ? :-D

Bonjour Serge_S.

"... même si les points occupent toujours les mêmes positions". Tu es dans un espace absolu ? Je croyais justement que cette notion avait été rejetée. Car comment savoir que "c'est la même position" si on n'a pas une référence extérieure ? Comment sais-je que je ne bouge pas ?

Cordialement.

Serge_S: Je ne suis pas sûr d'avoir compris ta réponse.
Tu veux dire que si deux objets ne sont plus à la même distance alors ils sont réputés avoir bougé (ne plus être au même emplacement)?

Serge_S :

Ta réponse à FdP est amusante, pour justifier que les distances ont changé mais que les objets n'ont pas bougé. Tu réponds en disant ils n'ont pas bougé car les distances sont inchangées X:-(

Je connais la notion physique de référentiel (depuis plus de 50 ans !). Je ne connais pas de référentiel global pour l'univers (encore moins de "solide de référence").

Cordialement.

Bonjour Dom.

Il semble effectivement que le mot univers est un peu flou. Physiquement, on peut donner des idées de "l'univers visible", qui est en gros une sphère centrée sur la Terre et de quelques milliards d'années lumière, mais il semble que tout ce qui est maintenant trop loin pour que la lumière nous parvienne (qui s'éloigne plus vite que la vitesse de la lumière) est perdu pour la connaissance.

Cordialement.

Salut Gérard,

Tiens, un paradigme.
L’univers est constitué de ce que l’on voit (la lumière) et de ce que l’on ne voit pas.
Les choses « qui sont loin » et que l’on ne voit plus sont désormais inaccessibles.
Et plus le temps passe, plus elles sont « loin » du point de vue « on pourrait courir après en se mettant sur un photon ».

Le passage « s’éloigne plus vite que la lumière » m’interpelle d’ailleurs.
Je pensais que rien ne pouvais aller plus vite « matériellement ».

Pour ma part, je ne sais rien du néant, et pour cause. Je sais que l'univers existe, et les cosmologistes me disent qu'il a évolué à partir d'une situation initiale bizarre. Bon d'accord, mais ça remplace seulement l'arche divine des "cosmologistes" du moyen âge ou les Titans, ou la tortue qui soutient le monde.
On peut mathématiquement éviter la question du "avant" en modifiant le calcul du temps; ça ne console pas.

Cordialement.

Et si l'univers était et a toujours été et sera toujours....infini ?
Par contre, la part de l'univers qui nous est visible est finie et en expansion (avec la vitesse de la lumière).

Pour ce qui est de l'accélération de l'expansion de cette part visible, on n'a pas besoin d'énergie noire. Je l'ai déjà dit ici : la matière ne serait qu'une structuration, une déformation de l'espace, comme une vague de l'océan. Quand la matière se forme et se condense, elle prend de l'espace autour et le déforme pour se former...ce qui formera ce que d'autres appelleront un "champ gravitationnel". Quand la matière disparait ou plutôt se "dissout", elle restitue de cet espace et cela repousse la matière alentour (comme le fait une explosion).

Depuis 4-5 milliards d'années, l'expansion de l'univers visible accélère. Pourquoi ? Car il y a de plus en plus de "déconcentration" de matière dans les amas de galaxies. Ce qui restitue de plus en plus d'espace et l'étend....une sorte d'antigravitation.

Bien sûr, c'est encore des intuitions...mais cela me semble logique et formalisable.

Autre chose : il n'y a pas de raison (ni de limite à la raison) pour que ce que l'on a appelé Univers ne soit que le résultat d'une sorte de Hyper-Nova que l'on appelle Big-Bang d'une Hyper-étoile parmi tant d'autres dans un Hyper-Univers (parmi tant d'autres)....Bonne nuit et faites de bons rêves !

Euh...ça tourne un peu en rond votre histoire de ruban de Möbius sur ce fil là.

Alors je précise : l'espace est de la matière potentielle, mais aussi de l'énergie potentielle. Espace=Matière=Energie.
Et ce potentiel est non borné (vers le haut). Il est infini. Mais cette non limitation n'est pas le point important dans ce que je présentais.

L'univers s'étend dans une énorme bouse de vache.

Merci @umrk...je ne connaissais pas cette théorie de géométrodynamique.
C'est un point de plus dans l'espace infini des choses que j'ignore.
Je suis donc mal placé pour répondre à la requête de @gerard0.

Sur la géométrodynamique (venant de voir wiki), je dirais (au comptoir) qu'il n'y a pas de bonne raison à une limitation à 4 dimensions.
Allez hop...on est au comptoir...alors...un nombre infini de dimensions ? ;-)

Un point sur l'hypothèse d'univers multiples et que le nôtre soit le résultat d'une hyper-nova.

L'expansion observée (et son accélération) pourrait aussi résulter de la gravitation par l'attraction exercée par d'autres univers désormais suffisamment proches. Ainsi, une expansion infinie (scénario du big-freeze) ne tiendrait plus.
Il y aurait fusion d'univers et l'histoire continuerait.

Voici a présent un raisonnement par l'absurde : si on admet que l'Univers est ce qui est Tout alors l'Univers n'a pas de contenant car son contenant serait en dehors de ce qui est Tout et simultanément serait dans Tout. Donc le contenant serait dans Tout et simultanément n'y serait pas, ce qui est contradictoire.
On peut aussi préférer la littérature ou la philosophie et lire Le Château de Kafka ou alors
L'Éthique de Spinoza, ces deux livres ont des positions philosophiques diamétralement opposées.
(:D