La lumière et l'Univers

Bonjour,

J'ai juste une question à poser. Chacun pourra y répondre et bien sûr Jean plus particulièrement.

Citation :

La lumière fait-elle partie intégrante de l'Univers ou est-elle être indépendante de lui?

Cordialement
jlj

Bonjour neandertal,

La lumière (partie observable par l’oeil humain du spectre du rayonnement électromagnétique) représente de l’énergie dont le vecteur est le photon.

Sans univers, il n’y aurait rien, pas le vide mais rien ... donc pas d’énergie, ni matière.
Vous savez l’équivalence entre énergie E et matière M suivant l’équation E = Mc² de la relativité restreinte (c étant la célérité de la lumière, du rayonnement électromagnétique).
L’univers observable est, du verbe être, parce que il contient de l’énergie-matière qui en constitue la géométrie : l’équation tensorielle de la relativité générale d’Einstein [ S = χ T ] signifie que la géométrie locale de l’univers observable (S) est fonction de son contenu local (T) en énergie-matière.
Sans energie-matière il n’y aurait pas d’univers observable, sans univers observable il n’y aurait pas d’énergie-matière.

Donc bien sûr la lumière est partie intégrante de l’univers observable et n’est pas indépendante de lui : elle en suit même les géodésiques pour s’y déplacer, géodésiques qu’elle (la lumière) contribue à "façonner", à déterminer, à imposer avec la matière.

Cordialement,

Jean

Salut Jean,

je ne m'attendais pas à une réponse aussi rapide. Par contre je prévoyais bien son contenu (venant de toi).

Et bien sûr si je l'ai posée c'est qu'autre chose me turlupine.

Citation :

Donc bien sûr la lumière est partie intégrante de l’univers observable et n’est pas indépendante de lui

Je sais que mes raisonnements sont simplistes mais voilà quand même le résumé de mes cogitations (néandertalienne je me répète)

Si cette lumière fait partie intégrante (donc n'a pas pris les devants) de l'univers observable celui-ci devrait correspondre à au moins une de ces quatre obligations possibles:

1- l'univers est stationnaire, infini depuis le départ et la lumière peut s'y balader sans problèmes.

2- la vitesse d'expansion de l'univers est égale à celle de la lumière et elle ne peut donc en sortir.

3- la vitesse de la lumière diminue au fur et mesure qu'elle s'approche de la frontière de l'univers jusqu'à n'avoir qu'une vitesse égale à celle de l'expansion et donc ne plus pouvoir s'échapper.

4- la lumière se réfléchit sur la limite de l'univers, nous arrive donc de tous les côtés et bien sûr ne peut pas s'évader.

Peut-être aurais-je dû attendre les réactions des collègues avant d'exposer mes interrogations cosmologiques.

Cordialement
jlj

Bonsoir Neandertal,

Je trouve ta question très intéressante.

La lumière n'était pas au programme de ma classe de terminale, je me demande bien pourquoi. Etait-ce trop compliqué ou plutôt ce que je pense, c'est parceque les théories trop faciles à contester face à des adolescents très imaginatifs.
Ma réponse est un peu courte, mais comme tu demandes de ne pas te laisser seul face à Jean, voici ce qui me vient à l'esprit concernant la lumière et son appartenance ou non à l'univers.
Comme l'a dit Jean, la lumière est ce que nos organes de la vision, nos yeux, reçoivent.
Si l'on considère que ceci est une définition de la lumière, cela veut dire que la lumière est du même ordre que nos yeux vis à vis de la question de cette appartenance. Pour être plus clair ( tiens, je ne l'ai pas fait exprès, ...clair... lumière) si la lumière ne fait pas partie de l'univers, nos yeux et donc nous mêmes, n'en faisons pas partie. Si par contre la lumière fait partie de l'univers, nos yeux et nous-mêmes faisons aussi partie de l'univers.

Evidemment, on voit que seule la deuxième proposition est bonne. A moins que ma définition initiale soit fausse, puisque nos yeux ne perçoivent pas l'ensemble du spectre lumineux. Ta question me semble être aussi une question de philosophie, mais cela pourrait bien à mon avis être essentiel dans la compréhension du phénomène OVNI.

Tu pourrais poser la question à un aveugle ou imaginer ce que pourraient découvrir de l'univers des êtres aveugles, ou comme dans mon sujet sur une "planète recouverte d'un couverture nuageuse constante", ce que leurs habitants découvriraient de l'univers, des étoiles et des galaxies. La vue est le sens qui nous permet de percevoir les choses situées le plus loin, mais attention cela ne veut pas dire que c'est le sens qui nous permet le mieux de comprendre l'univers.

Bien cordialement,
Serge

Bonsoir

Moi je dirais quà partir du moment où il y a création de l'Univers, il y a création de la matière avec les atomes et création de la lumière avec les photons.

La lumière est donc diffuse partout, auquels vient s'ajouter les rayonnements émis par les étoiles.

C'est le moment de savoir ce que l'on a retenu des explications de Jean parce que je crois qu'on avait déjà abordé ce problème.

Cordialement

Bonsoir neandertal, Serge & JJR,

JJR a écrit:

C'est le moment de savoir ce que l'on a retenu des explications de Jean parce que je crois qu'on avait déjà abordé ce problème.

Merci JJR pour cette excellente mémoire.

Vous semblez neandertal faire effectivement à nouveau la confusion que vous réalisiez dans le fil du sujet évoqué par JJR, "Pourquoi ?", entre rayonnement de fond cosmologique diffus qui baigne tout l’univers, rayonnement électromagnétique apparu environ 380 000 ans après le "big bang" (et aujourd’hui à une température de 2,73°K) et la lumière d’une étoile, d’une galaxie.

Votre post du Ven 11 Aoû - 13:53 au sein de ce sujet "Pourquoi ?" comportait d’ailleurs déjà votre question d’aujourd’hui :

neandertal le 11 août a écrit:

La lumière fait-elle partie de l'Univers?
Je pose cette question car si la réponse est OUI, la vitesse d'expansion de l'Univers n'est pas difficile à trouver (sauf si tout l'Univers observable en est baignée, elle deviendrait une variable)

Il faut avoir présent à l’esprit la distinction entre "univers" et "univers observable".
L’univers peut très bien être d’extension infinie, alors que l’horizon cosmologique de notre univers observable est situé à environ 13,7 milliards d’années-lumière.

L’univers observable est en expansion accélérée, borné par un horizon au-delà duquel les galaxies sont invisibles, car leur lumière n'a pas encore eu le temps de parvenir jusqu'à nous. Mais où se situe la frontière fatidique ?

Les équations qui décrivent le déplacement d'une fourmi le long d’un élastique que l'on étire s'appliquent aussi à la course entre la lumière et l'expansion cosmique ! Elles permettent de calculer au passage le décalage spectral cosmologique de la lumière d'une galaxie et la relation entre décalage et distance ...

Réfléchissez à cet aspect de la fourmi se déplaçant le long d’un élastique que l’on étire.

Allez au-delà dans l’aspect mathématique serait rébarbatif.

Mais, neandertal, je suis évidemment prêt à répondre à vos questions en m’efforçant de le faire avec des mots de tous les jours.

Pour ce qui concerne un aveugle, Serge, malgré son terrible handicap celui-ci est également sensible au rayonnement électromagnétique émis, par exemple, par le Soleil.
Exposé à la lumière du Soleil, il ressentira les effets des photons infrarouges qui le réchaufferont, et des photons ultraviolets qui lui occasionneront un "coup de soleil".

Cordialement,

Jean

Bonsoir Jean,

Citation :

neandertal le 11 août a écrit:

tu es vraiment infernal, dur de se louper avec toi.

Heureusement la suite reprend les deux premiers points que je cite et démontre bien que ce problème de lumière (une fois la lumière faite sur l'expansion proprement dite) me turlupine vraiment.

Citation :

Réfléchissez à cet aspect de la fourmi se déplaçant le long d’un élastique que l’on étire

Trés bon exemple Jean que j'ai expérimenté. En étirant moins vite l'élastique que la vitesse de progression de la fourmi elle finit par crapahuter sur mes doigts.Elle a quitté "son univers" en expansion.

En le faisant avec une vitesse égale, la fourmi faisait du sur-place par rapport à mes doigts mais s'éloignait à grande vitesse de sa copine flemmarde restée immobile. "Son univers observable" semble être infini en ne voyant pas le bout arriver et en expansion en voyant sa copine s'éloigner d'elle plus vite que sa vitesse de déplacement propre.

Mais si à force de l'étirer, l'élastique devient plus fine (*) et que la fourmi ayant de plus en plus de mal à progresser ralentit sans cesse sa progression, elle ne pourra également pas atteindre mes doigts.
Essoufflement mise à part la fourmi aura les mêmes impressions que dans le cas précédent, cependant la vitesse d'étirement a pu être nettement plus faible car la vitesse de la fourmi calculée localement a varié dans son temps et son espace.
* un chewing gum fut utilisé pour cette expérience

Pénible le mec n'est ce pas? Mais je me suis débrouillé pour apprivoiser deux fourmis afin de réaliser ces expériences, alors essaie d'en faire autant avec un homo-néanderthalensis.

Cordialement
jlj

Re Jean,

Citation :

Vous semblez neandertal faire effectivement à nouveau la confusion que vous réalisiez dans le fil du sujet évoqué par JJR, "Pourquoi ?", entre rayonnement de fond cosmologique diffus qui baigne tout l’univers, rayonnement électromagnétique apparu environ 380 000 ans après le "big bang" (et aujourd’hui à une température de 2,73°K) et la lumière d’une étoile, d’une galaxie

.

Non, Jean je ne fais pas de confusion je parle de la lumière née de la libération des photons à la fin de l'inflation et de la période sombre et participant à l'expansion. Quoique celle des galaxie par la suite si elle est plus rapide que l'expansion je ne vois pas ce qui l'empêcherait de la rattrapper puis de la précéder (au moins pour une partie des photons émis).

Citation :

Il faut avoir présent à l’esprit la distinction entre "univers" et "univers observable".

Jean je ne suis pas un petit astronome qui ne voit pas plus loin que ses lunettes je suis un "rêveur" qui même atteint d'une myopie certaine embrasse l'univers dans son ensemble.

Toujours aussi cordialement
jlj