Temps et espace

CPCapture20092013

Sans vouloir pr?sumer d?aucune fa?on une ??sup?riorit? ? l?expertise des sp?cialistes, ;-) ?voyons une question simple, cons?quente au concept du Mod?le Standard?:

Quelle est la taille de l?univers?

La science nous donne une r?ponse en tenant compte, dit-elle, de la th?orie de la relativit? d?Einstein?:

??La th?orie de la relativit? g?n?rale d?Einstein nous a appris que l?espace-temps pouvait se d?former comme une membrane ?lastique. La th?orie du Big Bang, bien confirm?e par l?exp?rience et d?coulant de la th?orie d?Einstein, nous indique que l?espace est en expansion. Mais elle est compatible aussi bien avec l?id?e que?(1) notre univers est une sorte de bulle de taille finie qui gonfle, qu?avec l?id?e que (2) celui-ci ?tait d?j? de taille infinie au moment o? a commenc? son expansion.?? (Futura science)

Remarquez que l?univers, ?tant ??tout ce qui est??, est n?cessairement ??infini?? puisque ses limites seraient ??ce qui n?est pas?? et que ??ce qui n?est pas?? n?existe pas. Donc l?univers serait ??sans limite?? tout en ?tant un ??volume d?espace?? d?termin?.

On ajoute?: ??Cette derni?re id?e semble paradoxale mais elle est math?matiquement coh?rente. On peut aussi penser que (3) seule une petite portion de cet univers infini est entr?e en expansion ? un moment donn? de son histoire.???

Avouons que ce qui semble r?ellement paradoxal est que la coh?rence math?matique puisse donner ces trois r?ponses comme ?tant possibles et qui sont, finalement, toutes les r?ponses que l?on pourrait imaginer compatibles?(plus ou moins) avec le mod?le standard. Il est impossible d?imaginer une seule ?r?ponse possible additionnelle qui soit compatible ? ce mod?le. Est-ce que ces trois r?ponses sont acceptables par la science simplement parce que des ??sp?cialistes renomm?s?? d?fendent chacune de ces possibilit?s? C?est ? vous de juger.

La conclusion de la science est?:

??En toute rigueur, tout ce que l?on peut dire c?est qu?au moins une portion spatiale d?un espace-temps s?est mis en expansion avec une vitesse d?passant celle de la lumi?re il y a 13,7 milliards d?ann?es, avant de le faire ? un rythme moins rapide bien avant sa premi?re seconde d?existence. De sorte que les r?gions dont nous parvient aujourd?hui le fameux rayonnement fossile, les plus lointaines observables, sont ? une distance d?environ 45,6 milliards d?ann?es-lumi?re actuellement.???

Essayons de revoir ces donn?es en intensifiant, si possible, ce ??En toute rigueur?? scientifique qui, d?j?, prend un coup dans l?aile au niveau de la relativit? d?Einstein, avec sa vitesse d?passant celle de la lumi?re. Quant ? l?exemple de la ??membrane ?lastique ?, il est un peu malheureux pour parler d?un volume d?espace tridimensionnel; mais passons.

Par contre, un photon, voyageant ? la vitesse de la lumi?re, qui nous arrive d?une distance de 45,6 milliards d?ann?es-lumi?re et qui n?a dispos? que de 13,7 milliards d?ann?es pour nous parvenir me donnent des crampes d?estomac face au genre de math?matique pour le prouver; mais passons une fois de plus parce que, de toute ?vidence, je ne poss?de pas l?expertise n?cessaire.

Nous parlons donc de l?univers et de sa taille. Voyons la d?finition du mot ??univers???:

??L?Univers?est l?ensemble de tout ce qui existe, r?gi par un certain nombre de lois.??

L?univers est donc compos? de ??tout ce qui est??. Conclusion?: Il ne peut y avoir rien d?autre que l?univers qui puisse exister. Ce qui ?limine ?videmment les ??univers parall?les?? de la science fiction.

Quant au ??rayonnement fossile?? on vient de voir que ce sont les photons les plus anciens qui parviennent jusqu?? nous. Ces photons sont ceux qui furent lib?r?s lorsque l?univers n??tait ?g? que de 380,000 ans et qui produisent les photos que l?on obtient au moyen des satellites COBE, WMAP et PLANCK. Donc les photons observ?s par les scientifiques datent de 13,7 milliards d?ann?es moins 380,000 ans et non de 45,6 milliards d?ann?es.

Mais revenons ? cette affirmation qui veut que ces premiers photons visibles nous viennent d?une distance de 45,6 milliards d?ann?es-lumi?re?

Nous savons qu?une ann?e-lumi?re est la distance parcourue par la lumi?re durant la p?riode d?une ann?e ? la vitesse de la lumi?re; tout comme 100 km/hre est la distance parcourue dans la p?riode d?une heure ? une certaine vitesse.

Nous savons que l?univers est ?g? de 13,7 milliards d?ann?es et nous savons que, selon la relativit? d?Einstein, RIEN ne peut aller plus vite que la vitesse de la lumi?re. Alors comment se fait-il que des photons nous parviennent d?une distance de 45,6 milliards d?ann?es-lumi?re si l?univers est ?g? de 13,7 milliards d?ann?es?

La r?ponse de la science est que l?univers a travers?, ? ses tous d?buts, une p?riode d?inflation subite qui aurait grossi l?univers d?un facteur d?au moins 1026 et probablement immens?ment plus (de l?ordre de 101000000, voire encore plus dans certains mod?les). Comme on peut voir, le facteur de grossissement ??is no object?? pour la science. L?important est que l?univers grossisse d?une fa?on extraordinaire dans un laps de temps minime de fa?on ? concorder aux interpr?tations math?matiques obtenues selon les ??d?ductions?? des scientifiques. Car il n?est aucunement question d?observation de photons datant de plus de 13,7 milliards d?ann?es. Nous venons de le voir. Il faut ?galement que ce grossissement ne soit pas un mouvement parce qu?alors, ce mouvement se ferait ? une vitesse sup?rieure ? celle de la lumi?re, ce qui n?est pas acceptable pour la science ??en toute rigueur?? (mais qui semble en voie d??tre accept?e apr?s quelques ??accommodements raisonnables?? indispensables).

Acceptons sans discuter (trois fois n?est pas coutume) la th?orie de l?inflation mais, par contre, si cette inflation s?est produite ?, ou tr?s t?t apr?s, l?instant de Planck, il faudrait que cette inflation grossisse l?univers de 1026 fois lorsque celui-ci ?tait d?une dimension de 10-35 m. Ce qui nous donne un univers qui n?a pas encore atteint la dimension de UN M?TRE.

Soyons g?n?reux et acceptons (Quoi? La quatri?me fois, d?j?? Ai-je perdu mon esprit de contradiction?) cette dimension plus que maximale de UN M?TRE pour l?univers, apr?s la p?riode d?inflation. Comme l?expansion ne peut se faire plus rapidement que la vitesse de la lumi?re et que l?univers est ?g? de 13,7 milliards d?ann?es issue d?une ??explosion??, la taille de l?univers d?aujourd?hui ne peut ?tre que de 27,4 milliards d?ann?es PLUS UN M?TRE, d? ? l?inflation que nous avons accept? sans discussion.

Personnellement apr?s mon calcul, je n?aurais jamais mentionn? l?avoir fait ??en toute rigueur??; est-ce que la raison pour laquelle la science le mentionne est qu?elle en sent la n?cessit? pour ?tre acceptable? Il semble bien que oui, car la donn?e est incoh?rente sauf math?matiquement et encore, on peut se demander quelle sorte de math?matique s?y applique, comme on vient de le voir.

Mais, encore une fois, acceptons la donn?e scientifique de 45,6 milliards d?ann?es-lumi?re pour la dimension minimale de l?univers et regardons les autres options.

1) Nous savons que l?univers est ?g? de 13,7 milliards d?ann?es.

2) Nous savons que l?expansion de l?univers est une production d?espace (actuellement on la constate entre les galaxies, mais les galaxies n?ont pas toujours exist? et l?expansion a d?but? avant leur existence; ce qui nous ram?ne au fait que l?expansion est une ??production d?espace??)

3) Nous poss?dons une photo WMAP de l?univers lorsque celui-ci n??tait ?g? que de 380,000 ans.

4) Nous savons que notre syst?me solaire est ?g? de 4,56 milliards d?ann?es.

Donc lorsque l?univers se trouvait dans l??tat montr? sur la photo WMAP, notre syst?me solaire n?existait pas encore. Il est bien de ne jamais oublier l??ge de notre syst?me solaire lorsqu?on regarde l?univers.

Lorsque nous regardons une galaxie situ?e ? 10 milliards d?ann?es-lumi?re de nous, nous regardons une galaxie telle qu?elle ?tait lorsque l?univers ?tait ?g? de 3,7 milliards d?ann?es apr?s l?instant de Planck. Nous savons qu?? cette ?poque, notre syst?me solaire n?existait pas encore; mais est-ce que l?espace qui nous entoure aujourd?hui existait ? cette ?poque?

La r?ponse est non.

Voyons pourquoi.

Nous savons que rien ne se d?place plus vite que la lumi?re; donc m?me l?espace en expansion ne peut aller plus vite que la lumi?re (abstraction faite de la p?riode de l?inflation). Supposons que l?univers prend de l?expansion ? la vitesse de la lumi?re. Cela signifie qu?apr?s 3,7 milliards d?ann?es, l?espace de l?univers ne peut pas ?tre plus grand que 7,4 milliards d?ann?es-lumi?re, puisque 3,7 est la distance parcourue par la lumi?re et que cette distance devient th?oriquement un rayon ?parce qu?elle partirait d?un point ??explosif?? dans tous les sens. L?espace qui nous entoure actuellement est ?g? de 13,7 milliards d?ann?es; donc il ne pouvait encore exister ? l??poque ? laquelle nous observons cette galaxie ?g?e de 3,7 milliards d?ann?es.

Mais m?me l?, ce calcul n?est pas encore exact et, malgr? l?apparence, n?est pas logique avec les faits. Pourquoi?

Parce que la photo de WMAP qui est ?g?e de 380,000 ans apr?s l?instant de Planck, nous entoure compl?tement. Autrement dit, nous somme ? l?int?rieur de la bulle verte de l?image au d?but de l?article; et que le noir qui entoure l?image verte est un espace ??qui n?existe pas??. Ajoutons que, puisque l?expansion continue encore aujourd?hui, il est bien ?vident que nous sommes toujours situ?s en pleine ??explosion?? qui dure depuis le Big bang.

La r?alit? fait donc en sorte que ?cette photo de WMAP est l?image que l?on voit partout dans le ciel, quelle que soit la direction de notre regard ou de notre t?lescope?et quelle que soit l?amplitude de la p?riode d?inflation, puisque celle-ci s?est produite AVANT l?image observ?e. Il nous est impossible d?observer des photons avant cette date. Donc si cette photo que nous observons est celle de la situation de l?univers lorsqu?il ?tait ?g? de 380,000 ans et qu?elle nous entoure compl?tement, le seul espace de l?univers qui n?est pas observable est celui derri?re cette p?riode de 380,000 ans et qui s??tend, derri?re l?image, jusqu?? l?instant de Planck ou m?me l?instant z?ro. Il n?existe pas d?autre partie d?univers inobservable sauf celui l?. Et ce, m?me avec l??v?nement de l?inflation, puisque celui-ci s?est produit beaucoup ant?rieurement ? cette date de 380,000 ans apr?s l?instant de planck. Autrement dit, l?inflation n?a aucun impact sur la taille de l?univers ? partir de l??poque de cette photo de WMAP.

Et quel que soit l?endroit dans l?univers o? nous faisons notre observation, la photo de WMAP ne changera pas du tout et entourera toujours l?univers que nous observerons. De plus, quel que soit l?endroit d?o? nous observons, nous aurons toujours l?impression d??tre au centre de l?univers parce que l?instant de notre observation sera toujours ??l?instant pr?sent?? qui regarde vers le pass? et il n?y a pas d?autre ??pass? de l?univers que celui qui est observable depuis la photo de WMAP sauf son pass? initial d?une dur?e de 380,000 ans.

Il faut absolument comprendre que lorsqu?on regarde l?univers, on regarde le temps; la distance n?est qu?une perception du temps. La distance cosmique n?est que le temps qu?a dur? un d?placement ? la vitesse de la lumi?re.

Dans notre environnement habituel nous avons des distances qui ne sont pas strictement du temps parce que l?instant pr?sent se retrouve partout dans cet environnement. Par exemple entre l?instant pr?sent ? Montr?al et l?instant pr?sent ? Qu?bec il y a une distance ?de 275 km que nous pouvons parcourir ? la vitesse que l?on veut, ce qui influencera la dur?e du parcours. Mais dans l?observation de l?espace, notre ??regard???ne voyage pas ? la vitesse que l?on veut; il est oblig? de voyager ? la vitesse de la lumi?re ce qui ?limine la notion de distance pour ne devenir qu?une notion de dur?e c?est-?-dire?: de temps (fig?). L?observation de l?espace est une observation strictement de temps puisqu?elle est l?observation du pass??(temps fig?) et quel que soit l?endroit d?o? nous observons, nous observerons toujours le m?me pass? de l?univers ? partir de l?instant pr?sent de l?univers. Et comme nous ne nous d?pla?ons pas ? la vitesse de la lumi?re, notre ??temps pr?sent?? ? nous, n?est pas fig? et continue ? produire du ??pass?.

Ajoutons un autre volet qui consiste ? dire que le Big bang s?est produit ??partout ? la fois?? et non ? partir d?un point pr?cis; ce qui veut dire que l?univers n?a pas de centre. Acceptons cette donn?e (alors l?, mais ?a m?est devenu une habitude acquise???). Elle a cependant une cons?quence assez importante. Cette cons?quence est que cette explosion aurait donn?, non pas un RAYON, mais plut?t un DIAM?TRE ? notre univers. Ce qui signifie que notre univers n?a maintenant qu?un diam?tre de 13,7 milliards d?ann?es-lumi?re au lieu de 27,4 milliards d?ann?es-lumi?re.

? ce niveau de r?flexion sur l?univers, on se rend compte que les math?matiques n?ont malheureusement aucune coh?rence ??explicative??.

Amicalement

Andr? lefebvre

 

 

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