le big bang

[gerard_wegan]

L'un des problèmes de cette discussion, c'est qu'elle tourne en rond... je souhaite donc bon courage à Shadoko qui tente de la poursuivre !!!

Sur la différence entre le temps zéro du modèle mathématique du "big bang" et son absence de signification physique, ainsi que sur les questions d'interprétation qui y sont liées (et qui ne sont pas, contrairement à ce que croit Caupo, des tours de passe-passe), j'ai écrit longuement plus haut, au moins à deux reprises je crois ; plutôt que de recommencer, je ne peux que renvoyer aux précédents posts...

PS. Ceux qui ont lu l'article de Pour la Science mis en téléchargement par Rojo (cf. post plus haut) auront pu constater que cette question du caractère non-physique du temps zéro des modèles cosmologiques avec "big bang" pourrait être liée à celle de la théorie des cordes... ce qui, pour l'heure, ne tranche aucun débat, mais devrait inciter à la prudence vis-à-vis d'affirmations péremptoires concernant les théories en question !

[gerard_wegan]

il faudrait qu'on dise exactement qu'est-ce que c'est ce modèle près de zéro....bon, je sais, on se refugie dans la chose-en-soi kantienne

... là encore, je crains de me répéter, mais tant pis : NON, l'interprétation physique du modèle ne renvoie pas à la "chose-en-soi kantienne". (voir posts + haut)

la fameuse radiation de fond (qui n'a pas la température qu'elle doit avoir) est extrèmement uniforme pour un univers totalement non-uniforme

Là, je ne comprends pas :
1) je ne connais pas cette discussion sur la température du rayonnement cosmologique qui serait pas celle "qu'elle doit avoir" !? De quoi s'agit-il ?
2) le rayonnement cosmologique et son caractère remarquablement isotrope sont précisément des prédictions des modèles dits à "big bang", et parmi les principaux arguments en faveur de ces modèles... tout en posant un certain nombre de problèmes ayant conduit, entre autres, à l'idée d'inflation (idée effectivement controversée qui n'est d'ailleurs pas la seule solution possible aux problèmes posés, comme le souligne l'article cité de Pour la Science). Quoi qu'il en soit, rien n'indique aujourd'hui que ces problèmes ne puissent être résolus dans le cadre d'un modèle cosmologique avec "big bang". L'homogénéité du rayonnement provient du "découplage" entre matière et rayonnement jusqu'alors en équilibre thermodynamique, d'où les caractéristiques de "rayonnement du corps noir" observées ; le découplage résulte de l'expansion ; la difficulté est plutôt en amont : même à ce stade d'un univers très dense et très chaud, la taille de l'univers semble trop grande pour avoir permis sa thermalisation (c'est-à-dire à l'ensemble de la matière d'être en équilibre thermodynamique avec le rayonnement -- d'où l'idée problématique d'une phase d'inflation plus rapide que celle initialement envisagée par les modèles).

Je n'ai pas pu charger l'article de Rojo

... tu devrais essayer à nouveau : ça marche a priori, puisque j'ai téléchargé l'article à partir de ce post !

[shadoko]

Pour txi:

pour répondre à Shadoko : ( NB il est possible que je ne comprenne rien à tout ça, mais je ne demande qu'à comprendre)

Pas de problème, c'est une discussion. Je dis ce que je sais, toi pareil, etc... Je ne suis pas omniscient, toi non plus, on peut tous les deux se planter. Voyons donc les arguments.

D’où ma question : Le temps dans la théorie du Big-Bang est-il assimilable à ce temps subjectif ?

Non, elle n'a aucun rapport. Il s'agit bien dans la théorie de la relativité d'un temps réel, objectif (et donc aussi dans les modèles d'univers avec big bang).

Je ne vois pas -mais je veux bien qu’on m’explique- en quoi procéder ainsi :

(Or, avant tout temps t_0 strictement plus grand que zéro, il y a un temps t_1 (et même des tas) qui est un peu plus petit)

résoud le problème. Remonter jusqu’à un temps epsilone plus grand que 0, ça suppose l’existence de zero, même si on ne prétend pas atteindre ce dernier.

Tout d'abord, autant préciser que le but n'est pas (pour les théoriciens de ces théories) de résoudre un problème qui n'existe pas, ou plutôt qui n'existe que pour les gens qui ont mal compris la théorie. Sinon, pour répondre à ta question:
Quand tu dis "ça suppose l'existence de 0", ça veut dire quoi? 0 est un nombre. Il existe, y'a pas de problème. Par contre, y a-t-il un temps zéro dans les modèles d'univers avec big bang? Non. Je crois que ça a assez été dit. Le temps, dans ces théories, prend toutes les valeurs strictement positives.
Le problème qui gène Caupo est le suivant: s'il y a une origine du temps, il y a besoin d'un créateur pour lancer la machine, en quelque sorte (on voit en effet mal comment l'univers pourrait bouger à partir de cet état initial). Mais là, ce n'est pas le cas. Chaque état de l'univers (à un temps t) est précédé d'états à des temps plus petit qui l'engendrent. Il n'y a donc pas d'état primordial (ou de choc initial, ou de ce que tu veux). C'est donc un "problème" qui n'existe pas.
Maintenant, si tu ne comprends pas que le temps 0 puisse ne pas exister dans la théorie, relis mon message qui parle de température. C'est pareil, la température 0 n'existe pas. Une température (en Kelvins) est toujours un nombres strictement positif. Un temps, dans un modèle d'univers avec big bang est toujours un nombre strictement positif.

Ca n’est pas un hasard non plus si un certain nombre de chercheurs dans ce domaine et autour , pourtant des scientifiques, se déclarent croyants ou ont une démarche qui s’apparentent à la mystique.

Dans leur interprétation philosophique, soit, mais pas dans la manière dont ils développent la théorie. On pourrait en dire autant d'un tas d'autre théories.

on nous excusera de douter du fait que des croyances n’aient aucune influence possible sur la démarche elle-même.

Aucune influence possible, je n'ai pas dit ça. Mais en l'occurence, il s'agit des modèles d'univers avec big bang, qui sont une manière (il semble que ce soit la meilleure à l'heure actuelle) d'expliquer tout un tas de fais expérimentaux (comme les propriétés du fond diffus cosmologique, observé depuis 40 ans). Et dans ce cas précis, je dis simplement que la théorie n'est pas idéaliste en elle-même, que ceux qui l'interprêtent abusivement ont tort, mais cette théorie n'y est pour rien.

[gerard_wegan]

Je rajoute un mot à ce que vient d'écrire Shadoko [pas de chance, mon post s'est croisé avec le dernier de Caupo] -- a priori c'est une nuance, pas un désaccord, mais elle me semble d'importance.

Par contre, y a-t-il un temps zéro dans les modèles d'univers avec big bang? Non. Je crois que ça a assez été dit. Le temps, dans ces théories, prend toutes les valeurs strictement positives.

Lorsqu'on parle de modèle cosmologique avec "big bang", on fait référence à l'état passé d'un univers très dense et très chaud, état dont la physique connue permet de décrire nombre de propriétés dont peuvent découler un très grand nombre de propriétés aujourd'hui observables (telles celles du rayonnement mentionné plus haut). L'une des formes de la mise en équation d'un tel modèle d'expansion fait apparaitre une singularité au temps zéro, lequel n'a pas de réalité physique dans le modèle -- ceci dit, on peut très bien utiliser un autre paramètre que le temps si on veut absolument faire disparaitre le problème purement mathématique du temps zéro ! Le problème physique est ailleurs : le modèle ne peut aller au-delà de conditions de densité, de température, etc, puisqu'alors les hypothèses de validité de la physique qu'on met en oeuvre ne seraient plus remplies.
Cela ne signifie absolument pas qu'il n'y a rien avant : le problème posé est de relier les modèles actuels à d'éventuels autres modèles physiques susceptibles de décrire les états antérieurs de l'univers ; de ce côté, tout semble encore ouvert aujourd'hui (again, cf. par exemple l'article de Pour la Science)
Mais il n'existe a priori aucune raison pour que les états antérieurs, décrits par d'autres modèles, soient bornés dans le temps au temps zéro (encore une fois, purement mathématique) du modèle d'expansion. Ils peuvent tout à fait remonter bien au-delà, voire à un passé infini -- de même que les modèles d'expansion ne disent pas forcément quelque chose sur l'infinité du temps futur. Ici, le point important est que le raccordement des modèles ne devrait pas se faire au temps zéro du modèle d'expansion, mais forcément à un temps strictement positif. Ce n'est qu'en ce sens que l'on peut écrire, comme le fait Shadoko, que :

Un temps, dans un modèle d'univers avec big bang est toujours un nombre strictement positif.

[gerard_wegan]

Pour Caupo : le rayonnement observé est effectivement extrêmement "smooth"... ce qui est parfaitement cohérent avec le fait qu'il provienne du découplage avec la matière dans un état d'équilibre thermodynamique avec ce rayonnement (d'où ses caractéristiques de rayonnement de "corps noir"). Autrement dit, à ce stade, les propriétés de la matière (en particularité sa répartition spatiale) devaient être aussi extrêmement uniformes.
Les problèmes que tu soulèves sont en fait ailleurs : comment un univers initialement extrêmement homogène a-t-il pu conduire, au cours de son expansion, à la grande hétérogénéité aujourd'hui observée ? L'une des réponses possibles est de supposer de légères inhomogénéités dans cet univers primitif, qui auraient pu être les prémices des effondrements locaux ultérieurs... d'où l'idée de rechercher les traces de telles inhomogénéités comme des écarts entre le rayonnement observé et celui attendu pour un "pur" corps noir. A chaque moment, les prédictions faites sur ces possibles hétérogénéités sont, entre autres, fondées sur la connaissance qu'on a, par exemple, de la formation des galaxies ; or ces connaissances ont considérablement évolué depuis quelques décennies (pour mémoire, le rôle dans la formation des galaxies et même l'existence des trous noirs supermassifs étaient totalement ignorés jusque ces toutes dernières années !), ce qui remet forcément en cause un certain nombre de prédictions : mais il s'agit ici de changements qui n'ont aucune raison de remettre en cause la structure des modèles d'expansion fondés sur des raisonnements physiques qui ne sont pas affectés par ces connaissances nouvelles ! Personne ne prétend qu'il existe un modèle cosmologique avec "big bang" qui solutionnerait tout (par exemple, je l'ai dit plus haut, l'hypothèse de l'inflation reste controversée) ; la question est de savoir si dans le cadre général de ce type de modèle qui, contrairement à ce que tu sembles croire, explique un nombre considérable de données observationnelles, il sera possible de résoudre les questions qui restent ouvertes. Peut-être pas... l'avenir le dira mais, pour l'heure, on ne dispose d'aucune théorie alternative permettant de rendre compte d'autant d'observations.
That's all !

[shadoko]

Je réponds argument par argument à Caupo, ce qui rend le message très long. Pour les autres lecteurs, il suffit soit de sauter ce message, soit de lire directement la réponse à l'argument de Caupo qui les intéresse (et que je cite). Tu ne sembles pas avoir intégré la plupart des explications de Gérard Wégan, Caupo, ce qui fait qu'il n'y a rien de nouveau dans ce message. Tu boucles.

Une chose ce sont les "affirmations peremptoires" une autre c'est le flou artistique... Et c'est bien facile de dire que la critique des implications idéalistes de la théorie du big-bang, ne répond pas au "modèle" (parce qu'en effet il s'agit d'une construction ou un andamiage plutot mathématique que l'on rempli des nouvelles théories à fur et à mesure qu'il bute contre des contradictions)

Mais quelle idée as-tu des théories physiques? Quand je lis "une construction ... plutôt mathématique", j'aimerais savoir quelle théorie n'en est pas une!!! Quelles sont les théories physiques qui ont grâce à tes yeux? Peux-tu me citer des exemples.

Moi, je peux t'en citer des tas, qui ont permi de produire pratiquement toutes les découvertes du siècle, et les amélioration techniques qu'on connaît aujourd'hui. Par exemple:

-la mécanique quantique. Dans cette théorie, un objet est représenté par une fonction d'onde, c'est-à-dire un vecteur dans un espace fonctionnel de Hilbert de dimension infinie. Je n'écris pas ça pour frimer, mais tout simplement pour faire ressortir que pour avoir la moindre chance de pouvoir dire quelque chose sur cette théorie, il faut comprendre ces notions. Ce n'est pas enfantin, et pourtant c'est le tout début.
Sans cette théorie, pas de transistor, donc pas d'ordinateurs, pas de microscopes électroniques, pas de laser, pas de CD de musique, etc...

-la relativité générale. Dans cette théorie, l'espace-temps (3 coordonnées locales spatiales et une coordonnée locale temporelle) est représenté par une variété riemannienne de courbure locale déterminée par les masses qui s'y trouvent. Le temps s'écoule donc localement, et deux personnes qui ont des positions en accélération par rapport l'une à l'autre ont leur temps qui ne s'écoule pas pareil. Pénible, hein? Bon, et bien sans celle-ci, pas de calcul correct des trajectoires des sondes spatiales, pas de GPS, etc...

On pourrait continuer.

Tout ça pour dire que le concept de théorie "plutôt mathématique" en opposition aux autres (plutôt physiques?) est totalement dénué de sens.

Quant aux théories "corrigées", c'est également le cas de toutes les théories. Si tu crois que tout d'un coup il y a un gars qui débarque avec une théorie toute achevée, tu te plantes complètement. Même quand il y a une idée générale (parfois géniale) au départ, le développement technique des théories passe forcément par des améliorations et des corrections lorsqu'on s'aperçoit que ça ne correspond pas à certains phénomènes observés (ou que la théorie présentes certaines incohérences internes).

mais encore, il faudrait qu'on dise exactement que est ce que c'est ce modèle p^rès de zéro....bon, je sais, on se refugie dans la chose-en-soi kantienne (on ne peut pas savoir; les lois de la physique ne s'appliquent plus, etc.)

On ne se réfugie dans rien du tout. Où as-tu vu "on ne peut pas savoir?".
Je crois, comme dirait Lénine, que tu n'as pas compris la différence entre "la vérité absolue et la vérité relative". Aujourd'hui , on ne peut pas savoir. Parce qu'on a pas d'instruments assez précis pour mesurer un rayonnement qui provient de cette époque. Ça n'a rien à voir avec un "on ne peut pas savoir" et la chose en soi de Kant, qui est inconnaissable par essence. De même "les lois de la physique ne s'appliquent plus", ça veut dire: les lois de la physique (en fait celles de la relativité générale et de la mécanique quantique) qu'on connaît aujourd'hui, on a pu constater en laboratoire qu'elle ne s'appliquent plus dans les conditions qui ont prévalu à ce moment. Mais pour le moment, on en a pas d'autres (on fait des tentatives, supercordes, par exemple, mais on a pas encore d'essai concluant). Alors, on ne va pas s'amuser à raconter n'importe quoi.

Encore, et encore recement lu, il parait que pour Einstein, le temps dependait d'un observateur, thèse dont il ne se défit qu'à la fin de sa vie, et que c'est précisement de cette thèse complètement idéaliste subjective qu'il a battu la théorie de la relativité.

Caupo, tu confonds tout, dans cette phrase. Il y a une différence entre "le temps" comme chose objective dans la nature (qui existe indépendament qu'un homme l'observe ou pas), et la manière dont on le comprend à une époque donnée. Ce qu'Einstein a compris, c'est qu'effectivement, le temps peut s'écouler différement pour deux objets qui ne restent pas ensemble dans l'espace (ça a été mesuré, avec des horloges atomiques embarquées sur satellite, par exemple!!!). La différence dépend en gros de leur accélération l'un par rapport à l'autre (au sein d'un espace courbé par les masses). Alors, oui, le temps s'écoule de manière un peu plus compliquée qu'on ne le pensait il y a un siècle. On a affiné nos lois sur l'écoulement du temps, si tu veux (je précise tout de suite, ça n'implique nullement que le temps peut s'écouler à reculons, qu'on peut remonter dans la passé, ou je ne sais trop quoi).

Maintenant, si tu veux nier la théorie de la relativité, tu vas avoir un siècle de découvertes scientifiques en face de toi. Comme je l'ai déjà mentionné plus haut, le GPS, qui sert à calculer précisément la position de quelqu'un sur la terre fonctionne à l'aide de reprérage de la personne par rapport à des satellites, et doit intégrer les prévisions de décalages temporels de la relativité générale pour arriver au résultat correct. Tu veux quoi, comme meilleure preuve expérimentale? Tu peux en acheter un dans un magasin au coin de la rue. C'est pas concret, ça?

Encore une fois, tu as entendu un truc de vulgarisation, et tu interprètes la théorie à partir de là. Prends des pincettes, Caupo, c'est pas si simple. Forcément, quand on vulgarise une théorie, on est bien obligé de simplifier, de dire des choses un peu fausses pour que le lecteur non averti puisse se faire une idée de ce qu'on dit. Mais toi, tu prends ça pour argent comptant, et ça se transforme en un truc délirant.

Il semble même qu'il a proposé un univers fermé et statique qui collapserait sur lui même. Je pense qu'il est tout sauf "statique" ...

Qui collapserait? Je ne vois pas bien ce que tu veux dire. Je crois que tu fais allusion à la chose suivante: la rélativité générale ne prédit pas la forme globale de l'univers. Il y a donc plusieurs possibilités (toutes compatibles avec la relativité générale). Einstein, qui n'avait pas à sa disposition de données expérimentales pour voir cette forme, a proposé celle quil lui paraissait la plus simple, une sphère de dimension trois (un espace fini, sans bord, l'équivalent de la surface de la terre, mais en dimension 3) qui ne grossit pas au cours du temps (c'est le sens de statique, dans ce contexte). Les faits lui ont donné tort (observations de Hubble sur l'expansion de l'univers). Il n'a pas insisté sur cette idée. C'est tout. Aujourd'hui, on ne connait toujours pas la forme générale de l'univers (voir un de mes message plus haut pour quelques explications).

Mais, comment dire que le temps zéro, le début quoi, peut-être lié à la théorie des cordes ou supersordes, dont personne à vu la couleur, moins encore les cordes et que ce n'est qu'une spéculation purement mathématique qui a pour but justement de combler cet abîme béant du "modèle"?

Là, tu peux avec profit relire le message de Gérad Wégan qui explique la différence entre les idées suivantes:
1. On a pas de données expérimentales [B] pour le moment [B] qui nous proviennent de ces instants de l'univers.
2. La relativité générale prévoit des conditions de température, d'échelle, à ces instants. Malheureusement, dans ces conditions, la mécanique quantique devrait s'appliquer et elle est en contradiction.
3. On doit donc corriger ces théories pour qu'elles soient valables dans ces conditions (un peu comme la relativité restreinte à corrigé la théorie de Newton pour les grandes vitesses).
4. La rélativité générale n'a pas "d'abîme béant" en tant que modèle dans ces conditions. On pourrait faire comme si elle s'appliquait, et on aurait pas de contradiction dans les équations. Mais on sait qu'elle ne s'applique pas.
5. La théorie des cordes fait partie des nouvelles idées. On pourra en vérifier la validité en laboratoire si on fait des progrès.
6. Vu tout ça, on ne peut pas dire si on a bien affaire à un big bang, ou si au lieu de tendre vers une densité infinie quand le temps tend vers zéro, l'univers ne s'est pas juste contracté (et dans ce cas, le temps ne s'écoule pas simplement pour les valeurs strictement positives, mais il y a effectivement un passé beaucoup plus lointain).

mais je reste sur ma faim et si les réponses de G.wegan ont comblé quelques intérrogations, celles de shadoko m'ont laissé reveur vu qu'il semblait d'accord sur tout ...tout en laissant le temps de coté (comme si on pouvait le faire!) et en ne disant rien (sauf quelques questions logiques) de comment il le conçoit...

C'est parfaitement faux. Même si ce n'était pas ma question initiale, je me suis exprimé plusieurs fois sur le temps, et j'ai répondu aux erreurs logiques que tu faisais, ce qui te faisait voir un paradoxe (sur l'origine) là où il n'y en a pas. Maintenant, que veux-tu que je te dise sur le temps? Que je t'explique en détail la théorie de la relativité générale et comment le temps est conçu dans cette théorie? Ce n'est pas si simple. Je veux bien le faire un peu, mais seulement si c'est bien ça que tu veux, parce que ça prend du temps (justement). Sinon, je n'ai pas de conception personnelle du temps plus élaborée que cette théorie (sinon, je ne la garderais pas pour moi...). Si tu veux parler de conception générale du genre: "le temps s'écoule dans un sens", "la matière est en mouvement au cours du temps", etc... je crois que ce n'est pas la peine. Ou alors, si tu as une question précise, je veux bien, mais sinon...


Tu devrais jeter un oeil sur "matérialsime et empiriocriticisme", dans la partie où Lénine critique l'interprétation abusive des nouvelles découvertes en physique du début du siècle. Tu verras qu'il ne s'avance pas sans savoir à critiquer sur ces bases les théories elle-mêmes. Il se contente des conceptions philosophiques des auteurs. C'est tout-à-fait suffisant pour s'opposer à l'idéalisme. Pas la peine pour cela de critiquer sur des bases floues des théories qu'on ne comprends pas.

Sinon, pour changer, j'ai une question pour toi: je serais curieux de savoir l'idée que tu te fais de la théorie des supercordes (quels sont les points qui te paraissent ridicules).