« Vers l’infini et au-delà »

Salut

« Vers l’infini et au-delà » , voilà un phrase bien connue de ceux qui ont vu l’animation Toy Story.
Phrase qui pose les questions suivantes
-  mais qui y a t-il donc au-delà de notre univers ? 
- l’univers est-il fini ou infini ?
- existe t-il d’autres univers ?
- si oui, à quoi peuvent-ils ressembler ?
- quoi crée les dimensions ?

L’article que je place en lien ne va pas y répondre, le débat à ce stade est plus philosophique que scientifique, voir même pourrait être métaphysique,, mais l’article reste intéressant tout de même.
D’autres questions émergent fatalement, que ce soit sur la vitesse de la lumière, sur les dimensions et l'existence de l’inter dimensionnel, l’hyper espace etc …

En fait, je me demande si notre esprit est capable de concevoir un univers différent du nôtre, avec plus de dimensions ou voir moins ? Déjà concevoir la finité ou l’infinité de l’univers ne nous est que bien peu accessible à notre esprit, voir pas du tout
La réponse est me semble t-il « non », peut être que les mathématiques pourraient un jour accéder à ce qui nous inaccessible.


Article de science et avenir ici

Le Vieux

L'univers connu est limité par le trajet déjà effectué par la lumière depuis qu'elle peut traverser l'espace, c'est à dire après les 180 000 premières années sur les ~=13,5 milliard d'années de l'univers (on va arrondir à 13,5 milliards d'année-lumière). Donc sa taille est déjà suffisamment grande pour qu'on puisse se poser quantité de questions sans aller au-delà.

Ensuite, l'astronomie du XXème et XXIème siècle nous apprend que l'univers est en expansion et que cette expansion s'accélère (et on ne sait pas pourquoi). Donc cela repousse encore les limites déjà grandes du terrain de jeu.

Conséquence secondaire, au lieu d'un "big crunch", l'univers connaîtra un "big freeze", c'est à dire qu'entre divers points très chauds et très massifs, l'univers va se vider, et l'ensemble va en moyenne se refroidir (à énergie constante, l'augmentation du volume entraîne une diminution de la température).

---

Mon problème intellectuel serait plutôt, à cette échelle de problème, comment concilie-t-on la loi de conservation de l'énergie avec l'idée d'un univers aux dimensions en constante accélération?

L'idée d'un univers en expansion est venue de l'observation par télescopes que les étoiles et galaxies les plus lointaines sont aussi celles ayant un décalage vers le rouge (éloignement) de leur lumière le plus important, et que ce décalage (la vitesse d'éloignement) est d'autant plus grand que leur distance est grande.

Physiquement, cela voudrait dire qu'il existe une force qui repousse ces étoiles et galaxies et que cette force augmente avec le temps, donc qu'il y a une énergie (noire parce que non identifiée) au sein de l'univers qui augmenterait constamment... ce qui est en contradiction avec le loi de conservation de l'énergie!

Et tout ça pour ne pas remettre en cause l'idée de célérité constante de la lumière dans l'espace.

Pourtant :

1. L'espace n'est pas vide, il y a des ondes lumineuses qui "se croisent" et "se percutent" dans toutes les directions. Dans quelle mesure une onde lumineuse perd de l'énergie avec les interférences ? "Aucune" est une réponse acceptable, mais il faudrait pouvoir l'établir sur un trajet de 10 milliards d'années.
   
2. La mesure de distance des étoiles est faite grâce au comportement particulier de certaines étoiles, les Céphéides; mais pour les plus lointaines, c'est le décalage vers le rouge qui indique cette distance... mais aussi la vitesse d'éloignement: Le serpent du raisonnement circulaire se mord la queue.
   
3. Il fût un temps, les 180 000 premières années de l'univers, ou âge opaque, où la lumière ne "voyageait" pas parce qu'elle ne pouvait physiquement pas traverser la "matière" (dénomination impropre) de l'univers. Je suppose que le changement physique ne 'est pas fait en un éclair et que la "matière" est devenue transparente progressivement et de manière non-homogène. Dans cette hypothèse, le "vide spatial" ne serait pas si vide et il resterait un peu de cette "matière" qui "fatiguerait" la lumière dans son trajet, et donc lui ferait perdre de l'énergie et provoquerait le décalage vers le rouge, proportionnellement à la distance parcourue (et à la "matière" traversée). Ce qui expliquerait la perception de l'expansion de l'univers.
   
4. La lumière créée au coeur du soleil mettrait des années à atteindre la surface (puis 8 minutes pour nous parvenir), une histoire de densité (célérité du milieu) sans doute. Justement, la densité dans l'univers est variable, et un rayon lumineux subit ces variations de densité. Au final, il est censé arriver sans perte d'énergie. Pourtant, tout changement de milieu passe par une interface où une partie de l'énergie se perd. Quand l'interface est un volume mesuré en année-lumières, la mesure est donc pour un rayon lumineux (une droite) une dérivée de la distance et de la densité. Donc on n'a pas encore mesuré cet effet parce qu'on ne s'est pas donné la peine d'envoyer un miroir assez loin pour qu'il nous renvoie un rayon lumineux connu pour qu'on puisse mesurer les perturbations subies pendant le trajet.