Pourquoi voit-on le passé en regardant dans un télescope?

Drôle de chose que l'on entend souvent dans la bouche des cosmologues : avec des télescopes, ils réussissent à remonter vers les origines de l'univers. C'est même leur métier. Comment font-ils ? Le voyage dans le temps est il à notre portée ?


L'univers en Expansion.



L'univers est en expansion.

C'est-à-dire que plus le temps avance, plus l'univers s'éloigne de son point d'origine: le point du Big Bang, là où tout a commencé. Ce n'était pas plus gros qu'un point, parait-il. Et il ne s'éloigne pas de n'importe quelle manière : comme une onde sur la surface de l'eau, l'univers s'étend en cercles dont le centre est le fameux point d'origine. L'univers étant en trois dimensions, il serait plus sage de parler de sphère ; néanmoins, l'erreur commise en parlant de disque n'est pas énorme, étant donné que l'univers ressemble à un disque plat (de quelques milliers d'années lumières de hauteur et de plusieurs trillions d'années lumière certainement sur les bords (ces chiffres ne sont absolument pas représentatifs, ils ont pour seul but de donner un ordre d'idéesde la différence pouvant exister)). Pour plus de précisions concernant ce point, ce référer au lien ci après: http://www.journaldunet.com/science/espace/dossier/univers/4.shtml

Voici une représentation schématique de l'expansion:


Le télescope



Cette notion en tête, intéressons nous à ce que veut dire "regarder dans un télescope".

C'est simple, je ne sais pas si vous avez déjà regardé dans un télescope d'une certaine taille, puis dans un autre plus grand : le deuxième voit plus loin. Cela se traduit dans ce que l'on voit par plus de détails, une plus grande taille des objets observés, l'apparition de nouveaux objets (les anneaux de Saturne ne sont pas visibles à l'œil nu, alors qu'ils le sont avec des jumelles, et la trace des anneaux sur le globe de Saturne sera visible avec un bon télescope). Plus on a une bonne "focale", c'est-à-dire un gros télescope, plus on voit loin.

Or dans l'univers, plus on regarde loin, plus on s'approche des bords du fameux cercle qui s'étend, ou du centre.
Vision de Saturne à l'oeil nu:

Vision de Saturne avec des jumelles (25x150mm):

Vision de Saturne par Hubble:


La vitesse de la lumière et l'explication de la vision dans le passé



Il faut maintenant s'intéresser à autre chose: la vitesse de la lumière.
Quand on regarde quelque chose, on le perçoit parce qu'il nous renvoie de la lumière. Les galaxies qu'on regarde avec nos télescopes sur les bords du disque ou à l'intérieur nous envoient de la lumière. Cette lumière a une vitesse: 3.10^8 m/s environ (valeur exacte: 299 792 458 m / s). La vitesse, comme vous pouvez le remarquer, est fonction du temps (le "s" dans la formule, pour "seconde"). C'est-à-dire que la lumière met un certain temps à parcourir la distance qui sépare l'objet de l'observateur (la galaxie observée de l'observateur sur Terre, par exemple).
Pour le trajet du Soleil à la Terre, la lumière met 8 minutes.
Je traduis d'une autre manière : la lumière est émise à l'instant t par une étoile. Vous la voyez à l'instant t + 1, qui représente le temps qu'à mit la lumière pour venir jusqu'à toi. Ainsi, si le Soleil a une explosion, on ne le verra que 8 minutes plus tard. Mais l'événement se sera pourtant bien passé il y a 8 minutes. On percevra donc ce qui s'est passé 8 minutes plus tôt, donc 8 minutes dans le passé.
Or le Soleil, c'est proche de nous. Imaginez un objet qui est si loin que sa lumière mettrait 1000 ans à venir jusqu'à nous : on percevrait ce qui se passe 1000 ans plus tard que la date réelle de l'événement. On remonterait donc 1000 ans en arrière...

Mais attention, si notre œil peut remonter dans le temps avec des outils puissants, ça ne veut pas dire que notre corps peut faire la même chose... C'est possible pour ce qui est extérieur à nous. Quelqu'un qui s'éloignerait à la vitesse de la lumière serait perçu comme s'éloignant de plus en plus dans le passé par ceux qui regarderaient depuis la Terre, mais pour lui, il serait toujours dans le présent...

 
 
~Kikouk~ Publié le : 23/06/2009

 

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Très bon article.
En effet si on peut voir le passé ce n'est pas pour autant que l'on peut y voyager. Einstein avec sa théorie de la relativité montre que la vitesse de la lumière est constante donc on ne voit pas les choses instantanément.
Même dans la vie de tous les jours, on ne voit que le passé, même si cela nous échappe car les distances terrestre sont très petites. Mais il n'empêche que l'on voit avec un retard de l'ordre de de dixième de nanoseconde (10 puissance moins 9).

~excelsior~ le 21-07-2009 à 19:13
 

Si l'on peut observer un objet situé, par exemple, à 10 années-lumière de nous, avec un décalage de 10 ans (je me trompe ?), peut-on observer notre Terre, ce qu'elle était dans le passé ? Et si oui, comment ?

Et quand tu parles de quelqu'un qui s'éloignerait à la vitesse de la lumière, c'est bien de l'hypothétique, non ? Aller à la vitesse de la lumière, ou plus vite encore, d'après ce que l'on m'a appris, est impossible, n'est-ce pas ? Cela me pose quelques problèmes d'interprétation, qui vont en contradiction avec ce que tu dis.

Je m'exprime plus clairement : selon que l'objet que l'on observe soit à une distance fixe, qu'il s'éloigne ou se rapproche, à une vitesse inférieure, égale ou supérieure à celle de la lumière (en supposant que ceci est possible), les observations depuis le télescope diffèrent, si je ne m'abuse.

Si la distance entre l'objet et moi, supposons-la de 10 années-lumière, ne varie pas ; je verrai alors dans mon télescope cet objet évoluer à une vitesse normale, seulement avec 10 ans de retard.
Si cette fois l'objet se rapproche de nous, avec la même distance de départ, à une vitesse (constante) inférieure à celle de la lumière ; là, je verrai l'objet évoluer à vitesse accélérée cette fois.

Si la vitesse de rapprochement est celle de la lumière, logiquement, je verrai 10 ans après le temps de départ, toutes les images de l'évolution de cet objet depuis 10 ans, condensées en une seule (avec de surcroît la collision entre cet objet et la Terre ).
Si elle est supérieure à celle de la lumière, on devrait alors voir l'évolution de l'objet... mais à l'envers ?! A vitesse ralentie, normale ou accélérée selon le surplus de vitesse par rapport à la lumière.

Si cette fois l'objet s'éloigne de nous ; il me semble que, que sa vitesse soit inférieure, égale ou supérieure à celle de la lumière, dans les trois cas l'évolution de l'objet observée sera ralentie (ou peut-être même arrêtée dans les deux derniers cas, je n'arrive pas vraiment à me le représenter).

Quoi qu'il en soit, je pense que c'est non pas dans l'éloignement de l'objet à la vitesse de la lumière qu'il "serait perçu comme s'éloignant de plus en plus dans le passé", mais dans son rapprochement à une vitesse supérieure à celle de la lumière.

Bien sûr, il est fort probable que je me sois trompé quelque part, ou sur toute la ligne. J'aimerais seulement comprendre un peu mieux le fonctionnement de tout cela .

Le temps est probablement l'une des choses les plus complexes de ce monde...

En passant, ton article est très intéressant !

Edit admin : merci d'éviter les triples post


~Nérée~ le 22-07-2009 à 19:03
 

En effet il est impossible de voyager à la vitesse de la lumière, en tout cas pour un corps ou une particule possédant une masse non nulle. Seule les particules de lumière (les photons) voyagent à la vitesse de la lumière, elles ont une masse nulle.
Par contre on peut faire des expériences de pensées en supposant qu'un objet puisse atteindre la vitesse de la lumière.

La théorie de la relativité restreinte d'Einstein implique cependant que la vitesse de la lumière est constante, partout et cela quelque soit la vitesse de l'objet qui émet la lumière : la vitesse de la lumière est absolue. Par contre le temps et l'espace sont relatifs.

Dans ton exemple sur Terre je pense que l'on verrait exactement la même chose de l'objet qui émet la lumière quelle que soit sa vitesse de déplacement. Ce qui change ce sera la distance parcourue par l'objet supraluminaire qui se contractera et le temps qu'il mettra (le temps se dilatera alors).
En fait comme pour l'expérience des jumeaux, le temps s'arrêtera pour un observateur se trouvant sur l'objet supraluminaire.

~excelsior~ le 23-07-2009 à 04:19
 

Mmmh...

Je me suis un peu renseigné sur la théorie d'Einstein pour essayer de mieux comprendre ce que tu me dis, mais au fond je crois que ça me dépasse pas mal...

Mais merci quand même, je me pencherai plus sur le sujet quand j'aurai du courage.


~Nérée~ le 27-07-2009 à 09:48
 

Bonjour à tous,
La question n'est peut-être pas posée comme il le faut. Il ne faudrait pas dire quand mais plutôt où.

Je m'explique : il y a plusieurs dimensions et le temps est peut-être couplé à une notion qui nous échappe (les dimensions actuelles sont longueur, margeur, profondeur et temps).
Par conséquent le temps serait bien uniforme mais toutefois lié a une dimension jusqu'ici inconnue.

Quand on prend l'exemple d'un évènement tel l'explosion du soleil, si on pouvait voyager à la vitesse de la lumière on devrait pouvoir remonter le temps via une autre dimension et donc se déplacer aisément entre le moment de l'explosion de la terre au soleil.

Le temps s'écoule et donc plus on se rapproche du Big Bang et plus on "remonte le temps" à défaut de pouvoir faire physiquement (notre corps ne pourrait pas). On pourrait envoyer une caméra capable de voyager à la vitesse de la lumière et ainsi voir le passé (à condition de l'envoyer aux extrémités de l'univers).

Il paraît (a vérifier) que sur certaines machines on perçoit l'écho de l'onde de choc du Big Bang même à l'heure actuelle.

Il nous manque à mon sens une notion de dimension. Une autre piste qui est relative au temps : quand nous dormons où va notre "esprit" ?
Dans cette fameuse dimension où le temps perd toute notion mais où il y aurait bien aussi un écoulement de celui-ci.


Pendant que je suis là j'y mets mes idées :

Reprenons depuis le début: E=MC²
Energie=MasseXCélérité(vitesse)²
Donc la célérité = Energie/masse.

Un trou noir est un élément ayant une masse tellement importante qu'il s'est effondré sur lui-même. Tout ce qui est autour de lui est attiré y compris ces fameux photons (éléments de la lumière).
Par conséquent autour des trous noirs il n'y a plus de notion de temps (ni de vitesse). Et encore une fois il y a forcément quelque chose d'autre qui permet quand même au temps de s'écouler d'une certaine façon (autre dimension). Pour plus de détails voir les notions d'Einstein avec la pendule et les jumeaux.

Le temps est relatif : oui ou peut-être que pas tant que ça.
Quand on s'ennuie le temps passe plus lentement (ex : heure de cours) et quand on s'amuse le temps passe plus vite (ex : la récréation).
Le temps n'est peut-être pas relatif mais lié à cette autre dimension qu'Einstein a qualifié lui de relative.

J'extrapole mais je pense que c'est quand même une piste intéressante. Il y a mille chose à dire sur le temps. Je mettrais si possible plus de détails sur les résultats d'Einstein et sur ses non-sens (pour moi).

Les trous noirs sont plus ou moins actuellement considérés comme vrais (plusieurs découvertes et preuves scientifiques) ainsi que les trous blancs (qui permettraient à la masse de l'univers de s'équilibrer).

~BTW971~ le 05-02-2011 à 03:03
 

Petite précision sur certains points :
Il faut savoir que le temps qui s'écoule sur terre et dans l'espace est différent : plus nous nous trouvons proches d'une masse importante (et donc qui déforme l'espace temps) plus le temps s'écoule lentement.
Par conséquent le temps s'écoule plus vite dans l'espace que sur Terre. Un des effets direct mesuré est fait par les GPS (une correction constante doit être faite par l'armée afin de corriger l'heure sous peine de se tromper de dizaine de kilomètres par jour par le GPS).

Einstein considérait que l'espace-temps est intimement lié : le temps dépend de l'espace et vice-versa.

La théorie d'Einstein reste vraie sauf dans le domaine du quantique (particules). Là, la théorie s'avère fausse.
Or lors du Big Bang c'est de l'ordre de l'atome qu'était concentrée la matière. Il nous faut donc répondre à cette question : quelles lois régissent les particules ?

Une des théories intéressantes est qu'il existe des particules qui voyagent à travers l'espace-temps ou dans d'autres dimensions (particule subatomique non visible et non quantifiable par les machines actuelles).
En faisant entrer en collision des protons et des anti-protons, il en résulte une perte d'énergie inexplicable. Cette énergie est a priori absorbée par une particule qui se déplacerait dans le temps ou dans une autre dimension.

Le Big Bang pourrait être l'accumulation d'énergie de plusieurs dimensions (qui en plus de la masse aurait courbé le temps) qui un jour se seraient toutes retrouvées exactement au même endroit, au même moment, et aurait partagé une partie de leur dimension entre elles (juste de la taille d'un atome) jusqu'à générer un rassemblement d'énergie pure. La conséquence : un grand bang.

Bien sûr, cela n'est qu'une théorie parmi tant d'autres...

~BTW971~ le 02-04-2011 à 17:08
 

Bonjour et merci pour cet article . Mais des détails m'interpellent:
Un ballon qui gonfle? OK
Mais où est le centre du ballon? Le point où s'est produit le big-bang? On a paraît-il les mêmes images du passé quel que soit le coté ou on regarde!
Il paraît que toutes les galaxies s'éloignent les unes des autres. Donc en retraçant leur direction en sens inverse on devrait avoir le croisement de leur trajectoire passée au point du big-bang. Et je sais que ce raisonnement est faux. Mais je ne vois pas où!!!
Et puis ce n'est pas vrai qu'elles s'éloignent les unes des autres comme dans un univers en expansion: Andromède et la Voie Lactée se rapprochent!!
Si on continue à améliorer les télescopes on aura des images de juste après le big-bang, OK? Comment est-ce possible puisqu'on y était???
ça voudrait dire que pendant 13,7 milliards d'années on a voyagé plus vite que la lumière et que maintenant on peut se retourner et voir arriver vers nous l'image dont on faisait partie à ce moment-là (sous forme d'énergie et d'atomes primitifs évidemment)
Si quelqu'un peut m'expliquer, je serais très content (en explications simples parce que si je suis curieux, par contre je ne suis pas physicien.
Amitiés à tous

~albo2004~ le 16-08-2013 à 08:41
 
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