Question:
À quelle vitesse l'univers se développe-t-il?
Demian Licht
2014-02-27 19:02:21 UTC
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J'ai entendu plusieurs théories affirmant que l'univers se développe plus vite que la vitesse de la lumière, d'autres prétendent que l'univers se dilate plus vite plus vous le mesurez. Lequel de ces éléments est correct et comment le prouvez-vous (mathématiquement)? De plus, cela implique-t-il correctement, alors, que finalement les galaxies seront si loin, et se déplaceront si vite, que nous ne les reverrons plus jamais?

Merci d'avance!

Quatre réponses:
OnoSendai
2014-02-27 20:47:17 UTC
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Les deux sont corrects, bien que le premier puisse être expliqué un peu plus en détail. Cependant, je ne vous donnerai pas de preuve mathématique; Au lieu de cela, je jouerai avec les personnages.

Supposons, pour des raisons de gedankenexperiment, que:

  • La vitesse de la lumière est de 5 caractères / s;
  • notre univers s'agrandit à 1 caractère pour 5 caractères par seconde.

C'est notre univers actuel, et nous lançons un photon du corps A visant le corps E. (l'espace généré chacun seconde est marquée d'un symbole # .)

  T = 0s A ---- B ---- C ---- D ---- E Corps * Photon - 19 caractères à ET = 1s A - # - B - # - C - # - D - # - E - # - * 17 caractères à ET = 2s A-- # --- B - # ---- C # ----- # D ---- # - E - # ----- # - * 17 caractères à ET = 3s A - # --- -B # ----- # - C --- # ---- D # ----- # - E - # ----- # ----- # * 18 caractères à ET = 4s A - # ----- # B ---- # ---- C # ----- # --- D - # ----- # - E - # ----- # ----- # ----- # * 19 caractères en E  

Je sais, le graphe n'est pas trop granulaire, et la génération d'espace n'est pas t répartir uniformément. Je m'excuse pour cela, mais c'est pour la démonstration.

Notez qu'à T = 2 un espace est déjà généré entre A et le photon. Mais ce n'est pas pertinent: E est assis à l'horizon des événements, et ne sera jamais atteint par le photon, car la quantité d'espace généré entre le photon * et le corps E est égale , ou supérieure à la vitesse de la lumière.

Etant donné tout taux d'expansion positif, il y aura un horizon d'événement - un point où la dilatation accumulée de l'espace est plus que la quantité d'espace qu'une particule se déplaçant au la vitesse de la lumière peut voyager.

Une galaxie assise initialement à, disons, 1000 caractères de A à T = 0, sera à 1200 ° C à T = 1 - soit 40 fois notre vitesse de la lumière.

À T = 16s, B (qui a été passé par le photon original à T = 1) sera assis exactement là où E était par rapport à A, et à T = 17 tombera hors de notre horizon d'événements. Un nouveau photon émis par A ne l'atteindra jamais.

Je suis très méfiant à ce sujet. Cela me rappelle le paradoxe de Zeno le plus célèbre sur [Achille et la tortue] (http://en.wikipedia.org/wiki/Zeno%27s_paradoxes#Achilles_and_the_tortoise). Je suis assez curieux de savoir à quoi ressemblerait la fonction de la distance dans le temps. Cela ressemble à une fonction périodique étrange.
Py-ser
2014-02-27 20:46:36 UTC
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C'était censé être plus un commentaire qu'une réponse, mais comme je ne peux pas commenter en raison d'un manque de réputation, je vais passer quelques mots ici. Tout d'abord, les "théories" que vous avez mentionnées ne sont pas incohérentes.

Nous connaissons la simple loi de Hubble:

$ v = HD $

où $ v $ est la vitesse de recul d'une galaxie, $ H $ est la constante de Hubble, $ D $ est la distance de la galaxie considérée. Cela signifie que plus la galaxie que vous observez est éloignée, plus cette galaxie recule rapidement. À un moment donné, il deviendra plus rapide que la lumière (ou superluminal). À un moment donné, l'espace entre nous et l'émetteur de lumière augmentera si vite que la lumière ne pourra jamais nous atteindre, ce qui rendra ces objets invisibles. En effet, tout ce que nous pouvons observer est par définition notre univers observable. Cela augmente avec le temps, mais certains objets resteront invisibles pour toujours. La toute première chose que vous mentionnez, je suppose que vous devriez la mettre plus correctement, car il devrait être préférable de parler de taux d'expansion de l'univers (au lieu de vitesse), et cela est donné par le Hubble constante, environ 70 $ km / s / Mpc $. Prenez soin des unités de cette "constante", et vous comprendrez pourquoi cet argument n'est pas si intuitif. Veuillez attendre des personnes plus expérimentées, car il ne s'agissait que d'un résumé très grossier des concepts de la cosmologie.

Et la relativité ne s'applique pas ici? Je suppose qu'à un moment donné, les objets devraient paraître avoir la même vitesse quelle que soit la distance grâce au concept de relativité.
Gerald
2014-02-27 20:49:07 UTC
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L’univers s’étend à environ 70 km / s par méga parsec, en raison de la loi de Hubble. Cela signifie que la vitesse à laquelle deux objets s'éloignent l'un de l'autre est proportionnelle à leur distance. À un Mega parsec, c'est 70 km / s. C'est une valeur moyenne, qu'il n'est pas nécessaire de tenir pour chaque objet.

En divisant la vitesse de la lumière d'environ 300 000 km / s par la constante de Hubble, vous obtenez que les objets sont plus éloignés qu'environ Les parsecs 4300 méga s'éloignent plus rapidement les uns des autres que la vitesse de la lumière.

L'expansion est mesurée par le redshift des spectres, ce qui signifie que les raies d'absorption et d'émission sont décalées. Avec des estimations de distance, basées sur plusieurs méthodes, l'expansion par distance, c'est-à-dire la constante de Hubble, peut être estimée.

Allen Hall
2017-03-15 15:10:37 UTC
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L'univers observable s'étend sur 879 873 000 000 000 000 000 000 de kilomètres. En utilisant la constante de Hubble mesurée moyenne de 75 kilomètres par seconde par mégaparsec (30,800,000,000,000,000,000 km) pour l'expansion de l'espace, vous pouvez ensuite calculer le taux d'expansion pour l'univers entier et ce nombre est de 2113636 kilomètres par seconde. Cela dit que l'expansion de l'univers sur tout le diamètre augmente à 7,05 (+/- 2,33) fois la vitesse de la lumière.

  • Diamètre de l'univers 93 000 000 000 LYMegaparsec 3 300 000 LY
  • ((Diamètre de l'univers / Mégaparsec = 28.182) x 75 kps) = 2.113.636 kps ou 7,05 x la vitesse de la lumière.
  • Cela signifie que l'univers se développe 0,000000000000000000000008% chaque année terrestre.

Localement, cela fonctionne pour ...

La Voie lactée devrait connaître une expansion de 3,46 kilomètres par seconde ou 108 988 052 kilomètres par an. (en utilisant 75 kps - dans la marge d'erreur)

Il y a quelques articles rapportant maintenant une augmentation indirecte mais mesurable de l'espace localement. Un article révisé par des pairs publié en 2015 dans Gravitation and Cosmology periodical indique que l'effet mesuré sur l'orbite terrestre est d'environ 5 mètres par an (environ 1 / 2 de la constante de Hubble) Manifestations de l'énergie noire dans le système solaire Manifestations de l'énergie noire dans le système solaire

La notation scientifique des nombres rendrait ce message plus lisible.
L'article auquel vous créez un lien est une procédure, pas un article révisé par des pairs. En fait, l'auteur n'a pratiquement aucune citation pour aucun de ses articles, à l'exception des auto-citations. On pense généralement que la gravitation empêche les systèmes tels que les systèmes solaires et les galaxies de se développer.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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