Questions concernant la cosmologie

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On dit que regarder loin, c'est regarder dans le passé. Si nous observons des galaxies à 10 milliards d'années-lumière, nous les voyons telles qu'elles étaient il y a 10 milliards d'années. Mais à ce moment-là, elles étaient beaucoup plus proche de nous. Alors pourquoi on n'a pas reçu leur lumière avant ? Dans le même sens pourquoi les galaxies "lointaines" sont si petites ? En admettant que toutes les galaxies aient la même dimension, les galaxies deux fois plus éloignées ne doivent donc pas nous paraître deux fois plus petites. Qu'en est-il exactement de la "concurrence" dilatation de l'espace - lumière venant vers nous ? La question semble d'autant plus aiguë que l'on s'approche du temps initial du Big-Bang.

2

Je fais des recherches sur le Big-Bang. Est-il vrai qu'au temps zéro il y avait une très grande boule de feu et une très grande énergie ? Y a-t-il d'autres théories pour expliquer le début de l'Univers (expansion, inflation, stabilisation) ?

3

J'ai lu un ouvrage de Jean-Pierre Petit, membre du CNRS, relatif à l'Univers. Que pensez-vous de l'idée de deux univers "parallèles" (pour reprendre les termes des amateurs de science-fiction)? D'après ce que j'avais compris à l'époque, ce que l'on observe a une structure en éponge: ainsi, dans chaque "trou" de l'éponge viendrait se loger une partie de l'autre univers. Cela fournirait une autre explication au problème de la masse manquante. Dans chaque univers, les particules réagiraient selon les lois de la physique mais entre les particules d'un univers à l'autre, les lois seraient "inversées", c'est-à-dire par exemple, que les particules de même charge s'attireraient.  

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Depuis l'année dernière on pense que les neutrinos ont une masse au repos non nulle. Où en est-on maintenant, surtout par rapport à la densité de l'Univers ? Ces «neutrinos massifs» pourraient-ils nous faire supposer que notre Univers va se recontracter plus tard ?

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De quoi est formé l'Univers ?

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Quelle est la taille connue de l'Univers ?

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Quelle est la structure de l'Univers ?

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On m'a dit que le big bang était une gigantesque explosion d'une structure infiniment petite telle que l'atome, et j'ai aussi entendu dire que l'espace était infini mais qu'il était en expansion cependant. Je ne comprend pas très bien, car si l'on rétrécit l'infini au minimum, il ne peut qu'être infini ? Qu'en est-il de la théorie du big bang ?

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Que se passerait-il si on voyageait plus vite que la lumière ?

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Je voudrais me renseigner sur la vitesse de la lumière : est-ce que Einstein a démontré qu'elle était constante dans le vide ou est-ce un de ses postulats ? S'il l'a démontré, comment l'a-t-il fait ? Par une démarche mathématique ? S'il l'a postulé, pour quelle raison ?

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J'ai vu récemment un documentaire sur ce qui est appellé «effet tunnel». J'ai compris que cela permettrait de dépasser la vitesse de la lumière, l'expérience réalisée donnait une vitesse environ 5 fois supérieure à la vitesse de la lumière. Est-ce vérifié ? Dans quelle mesure cela contredirait-il les théories d'Einstein ? Pourrait-on s'en servir lors de missions spatiales, sachant qúun message envoyé sur Mars met une vingtaine de minutes pour arriver ?

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J'aimerais savoir si la théorie de la relativité d'Einstein peut-être remise en cause ?

13

A propos du Big Bang, existe-t-il des recherches scientifiques ou des documents sur la singularité d'avant le temps de Plank et sur ce qui se serait passé avant ?

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Le point d'origine au moment de l'explosion du BigBang avait une densité infinie. Comment a-t-il pu exploser puisque la gravité était elle aussi infinie ? Le Big Bang respecte-t-il la gravitation universelle ?

15

Dans les livres la distance d'un corps (galaxie, amas galactique ou quasar) est le temps que la lumière émise par cet astre met pour nous parvenir. A partir de Z (redshift), comment peut-on calculer la distance d'un corps, soit le temps mis par la lumière pour parvenir, la distance réelle ou la distance lors de l'émission de la lumière de ces astres quand Z1 ? Si nous avons la distance lors de l'émission de la lumière ou la distance réelle nous pouvons calculer l'autre, donc il nous faut un moyen pour calculer l'un sans l'autre. Pourriez-vous s'il vous plaît me montrer les calculs nécessaire pour trouver T, D(0) et D(z) à partir des données suivante : H(0) = 65 km/s/mega parsec (la constante de Hubble), T(0)= 15,38 milliards d'années (âge actuel de l'univers), Z = 3 (décalage vers le rouge), R = 1/(Z+1)= 0.25 (le facteur d'échelle), Omega = 1 (le paramètre de densité de masse), c = 300 000 km/s (vitesse de la lumière), T= ? (le temps mis par la lumière pour nous parvenir en années), D(0) = ? (distance actuelle de l'astre en années lumière), D(z) = ? (distance lors de l'émission de la lumière de l'astre en années lumière).

16

Pourquoi les scientifiques ne savent pas vraiment en quelle année s'est produit le Big Bang ?

17

Si l'âge de l'Univers est d'environ 15 milliards d'années, comment peut-on observer des étoiles situées à plus de 15 milliards d'années-lumières ?

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A l'école j'ai appris en physique que la lumière ne possède aucune masse. OK pas de problème. Mais pourquoi diable est-elle sensible à la gravitation ? Si elle ne peut s'échapper d'un trou noir et si les effets de lentilles gravitationnelles existent, c'est qu'elle doit posséder une masse, si infime soit-elle, non ?

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J'ai lu dernièrement un article d'astronomie parlant de la découverte d'un quasar dont l'âge était de 26 milliards d'années, ce qui plus grand que l'âge de l'Univers actuellement connus. Je me demande si cela ne remet pas en question la théorie du Big-Bang.

20

L'astronome Halton C. Arp observa que le décalage spectral des corps liés gravitationnellement avec les quasars étaient moins grands que celui de ces derniers. Alors pourquoi ne pas avoir énoncé la possibilité d'un décalage relativiste dû à la gravitation causé par une très forte densité des quasars ?

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La science-fiction fait toujours allusion au "déplacement" de l'objet dans le temps ou l'espace (à la "vitesse de la lumière"). Qu'en est-il de la théorie de contraction de l'espace, et aussi du fait que l'espace serait structuré en vagues ? Pourrait-on, dans le futur, créer des "tunnels" entre les différentes vagues de l'espace ?

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Concernant l'expansion de l'Univers : on observe "l'expansion de l'espace intergalactique", les galaxies elle-mêmes sont-elles aussi en expansion ? Si oui, est-ce observable ?

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Si on sait que l'univers s'est créé à partir du BIG-BANG il y a 20 mia. d'années (ceci est un exemple), sachant que l'univers grandit à la vitesse de la lumière depuis son point de départ (soit le BIG-BANG), la taille de l'univers peut donc être connue (en théorie). Mais la question est : "Que se passe-t-il au-delà de notre Univers ?" Je pense qu'il y a de l'anti-matière dans ce cas... Et surtout que nous empèche-t-il de croire qu'un autre univers "parallèle" ou un autre amas de matière (avant BIG-BANG) pourrait exister au-delà ? Mon raisonnement est donc le suivant: Si ce que j'ai dis plus haut est correct (à vous de me le dire), nous ne pourons jamais voir cet autre Univers tant que sa lumière ne nous sera parvenue (autrement dit jamais). Mais si un autre Univers existe, il doit créer des champs magnétiques énormes et donc la proximité d'un possible voisin à notre Univers doit créer des distortions magnétiques (comme le feraient à plus petite échelle 2 aimants). Si ma "théorie" est exacte, il se pourrait que des particules (comme la lumière) naissantes du big-bang se trouvent déviée de leur axe initial, car attirées (ou repoussées) par la masse de l'Unives voisin.S'il nous est possible de mesurer ces "courbures" de l'espace, nous pourions donc peut-être trouver un autre Univers sans encore le voir.

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La vitesse de la lumière est une constante, environ 300'000 km/s, et les trous noirs absorbent toute matière, ainsi que la lumière car e=mc²... Si un rayon laser partait d'un trou noir (ou juste à coté) dans une direction opposée à celui-ci, la lumière devrait ralentir, s'arrêter, puis repartir ! Dans ce cas, comment la vitesse de la lumière peut-elle tout de même être considérée comme constante ? Deuxièmement, la lumière voyage-t-elle dans le temps ? Met-elle réellement 1 seconde pour parcourir 300000 km ou cela n'est-il vrai qu'à notre échelle ?

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A la suite de ma lecture d'" Une brève histoire du temps" de Stephen Hawking, j'ai appris qu'un objet, approchant de la vitesse de la lumière, voyait son poids augmenter. Ceci entraîne donc l'existence d'un point de référence à partir duquel on pourrait dire que cet objet se déplace à la vitesse de la lumière. Mais étant donné que l'Univers n'est pas statique et que les galaxies s'éloignent les unes des autres, certes par rapport à une certaine galaxie, cet objet ira à la vitesse de la lumière mais par rapport à une autre. Cet objet aura une vitesse plus ou moins grande que celle de la lumière. Ainsi, comment pouvons-nous dire qu'à une vitesse proche de celle de la lumière le poids d'un objet augmentera dans des proportions données ?

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Chaque fois que l'on parle de création de l'Univers et de rayonnement, on semble s'intéresser aux photons lumineux uniquement. Or ceux-ci, effectivement, n'ont pu être émis que lorsque les électrons ont étés capturés par les baryons du fait des fortes sections efficaces d'interactions des électrons libres avec les photons lumineux. Ce que l'on peut penser c'est qu'aux températures très élevées qui ont précédé ce stade, de nombreux photons X et gammas ont été produits et ont pu représenter un pourcentage important de l'énergie totale. Si on considère des photons d'énergies de plusieurs MeV, les sections efficaces d'interaction avec les électrons et autres particules sont beaucoup plus faibles. Ceux ci ont donc pu s'échapper définitivement à la vitesse de la lumière et sans déviation. Ils se retrouveraient alors aux confins de l'Univers sans toutefois pouvoir être détectés puisque pour les mesurer il faudrait se trouver dans leur axe et au-delà de l'Univers. Si tel était le cas ils pourraient représenter une partie importante de l'énergie manquante. Qu'en pensez-vous ?

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L'univers est-il plan ? L'est-il en dimension 3 ? 4 ? La courbure de l'espace-temps évoqué par la relativité générale nécessite-t-elle une dimension supplémentaire ? Peut-il y avoir une courbure de l'espace ou de l'espace temps indépendante de celle de la relativité ? Que sait-on de la topologie de l'Univers ?