Astronomie

Comment est-il possible que le CMB s'approche de la terre dans toutes les directions ?

Comment est-il possible que le CMB s'approche de la terre dans toutes les directions ?


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Je suppose que les photons du CMB s'approchent de la terre dans toutes les directions, sinon on ne pourrait pas les détecter avec une image où il est présent partout dans l'univers avec une toute petite anisotropie.

Maintenant, le CMB est le résultat du big bang. Un autre résultat du big bang est que dans toutes les directions nous voyons des galaxies s'éloigner de nous, comme si nous étions au centre de l'univers (ce qui n'est probablement pas le cas).

Mais pourquoi toutes les galaxies (sauf quelques-unes) s'éloignent de nous alors que le CMB se rapproche de nous. Quelle est la raison de cette différence ? Ou ces photons ne viennent-ils pas de partout ?


Vous comparez des pommes et des oranges. Le CMB est comme la lumière d'une galaxie lointaine, qui pendant que la galaxie s'éloigne, la lumière s'approche de nous. CMB est la lumière émise par l'univers lors de la recombinaison. La matière qui a émis le CMB s'éloigne de nous avec un décalage vers le rouge très élevé.


Le Big Bang s'est produit partout et la recombinaison des électrons avec les noyaux - la chose qui cause le CMB - s'est également produite partout. Ainsi, dans toutes les directions où vous regardez, vous pouvez voir le rayonnement de cette recombinaison.

Mais cette recombinaison s'est également produite il y a longtemps et donc, étant donné que la lumière a une vitesse constante, les endroits où nous pouvons voir la recombinaison se produire sont également très éloignés. Et, en raison de l'expansion de l'espace-temps, ce rayonnement est très décalé vers le rouge, donc au lieu que la recombinaison semble se produire à environ 4000 degrés Kelvin, cela ressemble à quelque chose qui se passe à 3 degrés Kelvin.

Cette expansion est également ce qui donne l'impression que les galaxies lointaines s'éloignent toutes de nous et plus elles s'éloignent, plus elles semblent se déplacer rapidement.


Histoire de la théorie du Big Bang

le histoire de la théorie du Big Bang a commencé avec le développement du Big Bang à partir d'observations et de considérations théoriques. Une grande partie du travail théorique en cosmologie implique maintenant des extensions et des raffinements du modèle de base du Big Bang. La théorie elle-même a été formalisée à l'origine par le prêtre catholique belge, mathématicien, astronome et professeur de physique Georges Lemaître.


Le doute sur la relativité de la simultanéité

(J'espère que mon anglais est compris). Bonjour, j'ai une question concernant la relativité de la simultanéité.

La température moyenne du fond diffus cosmologique nous indique la taille de l'univers par rapport à l'époque de la recombinaison. Si je mesure maintenant que la température moyenne du fond diffus cosmologique est de 3 Kelvin, et je sais qu'au moment de la recombinaison elle était de 3000 Kelvin, alors je peux en déduire que l'univers est maintenant (3000/3 = 1000) 1000 fois plus plus grand qu'à l'ère de la recombinaison. Depuis lors, jusqu'à maintenant, l'univers s'est étendu pour multiplier par 1000 sa taille.

La température moyenne du fond diffus cosmologique est la même pour deux observateurs qui la mesurent simultanément, quel que soit leur mouvement relatif. Deux observateurs avec un mouvement relatif entre eux, par effet Doppler, peuvent ne pas être d'accord sur la température du fond diffus cosmologique dans une certaine direction, mais s'ils font tous les deux les mesures simultanément, ils mesureront tous les deux la même température moyenne du fond diffus cosmologique. .

Et cela pose problème. Je m'explique, imaginons deux radiotélescopes sans mouvement relatif entre eux, le radiotélescope 1 et le radiotélescope 2. Les deux radiotélescopes peuvent mesurer la température moyenne du fond diffus cosmologique avec une grande précision. Les radiotélescopes sont allumés en appuyant sur leur interrupteur avec un faisceau de lumière.

Au centre se trouve une source lumineuse, sans mouvement relatif par rapport aux radiotélescopes. La source lumineuse envoie un faisceau de lumière à chaque radiotélescope, appuie sur l'interrupteur, les allume. Les deux radiotélescopes mesurent la température moyenne du fond diffus cosmologique. Il s'avère que les deux radiotélescopes obtiennent exactement le même résultat.

L'observateur A ne bouge pas par rapport au système. A partir du référentiel de l'observateur A, les rayons lumineux atteignent les deux radiotélescopes en même temps. Par conséquent, l'observateur A voit que les deux radiotélescopes sont allumés en même temps. L'observateur A apprend que les deux radiotélescopes ont mesuré exactement la même température moyenne du fond diffus cosmologique. Puisque l'observateur A a vu que les deux radiotélescopes ont mesuré la température moyenne du fond diffus cosmologique en même temps, il comprend que les données concordent avec son observation.

L'observateur B se déplace par rapport au système. A partir du référentiel de l'observateur B, d'abord un rayon lumineux arrive au radiotélescope 1, puis un rayon lumineux arrive au radiotélescope 2. Par conséquent, l'observateur B voit que le radiotélescope 1 s'allume en premier et le radiotélescope 2 plus tard. L'observateur B apprend que les deux radiotélescopes ont mesuré exactement la même température moyenne du fond diffus cosmologique. L'observateur B comprend qu'il y a un conflit entre ses observations et les mesures des radiotélescopes.

Comme à partir du référentiel de l'observateur B, le radiotélescope 1 est allumé en premier, puis le radiotélescope 2, l'observateur B s'attend à ce que la mesure de la température moyenne du fond diffus cosmologique du radiotélescope 1 soit supérieure à celle du radiotélescope 2. Sans Cependant cela n'arrive pas, les deux mesures sont identiques.

Alors l'observateur B arrive à la conclusion suivante :
-Ou pendant un certain temps, à partir de son référentiel, l'univers a cessé de s'étendre.
-Ou la simultanéité n'est pas relative, mais absolue.


Comment est-il possible que le CMB s'approche de la terre dans toutes les directions ? - Astronomie

Je vais aller à Oslo en juin. Je comprends qu'au nord d'une certaine latitude, le soleil ne se couche pas du tout pendant une ou plusieurs nuits. Quel chemin suit le soleil pendant cette période ? Je l'ai entendu décrire comme traçant un petit halo sur le point le plus au nord du ciel, ne plongeant jamais sous l'horizon alors qu'il rétrograde à son point de départ dans le cercle. Est-ce même proche ?

La latitude « critique » est de 66,5 degrés. Mais Oslo n'est qu'à 60 degrés et vous ne devriez donc pas y voir le "soleil de minuit".

La trajectoire du Soleil dépend de la latitude du lieu. À la latitude de 66,5 degrés nord, le soleil ne se couchera pas le 21 juin. Ce jour-là, le soleil se lève au nord, se dirige vers l'est et atteint des parties plus élevées du ciel atteignant une élévation maximale d'environ 47 degrés au-dessus de l'horizon au sud, puis allez vers l'ouest et touchez juste l'horizon (sans réglage) au nord. Ainsi, le Soleil ne se couche jamais et tourne en rond dans le ciel. Considérons maintenant le cas extrême du pôle nord. Là, le Soleil tracera des cercles d'élévation à peu près constante pendant des mois !

De plus, cette année, la pleine lune est célébrée le 24 juin. Je suis intrigué par l'idée d'une pleine lune et du soleil dans le ciel en même temps, et j'espérais prendre une photo de quelque chose que je ne reverrai peut-être jamais. Ma question : je suppose que le soleil sera à son point le plus occidental dans le ciel lorsque la lune se lèvera à l'est, et ils voyageront dans des directions opposées jusqu'à ce que le soleil soit à l'est au moment où la lune se couche. À quelle distance en termes de diplômes vont-ils se rapprocher? C'est-à-dire que si la lune était directement au-dessus de nous lorsque le soleil est au nord et touche l'horizon, ils seraient à 90 degrés l'un de l'autre et j'aurais besoin d'un objectif assez large. Est-ce proche de la vérité ?

Vous ne verrez presque jamais la pleine lune et le soleil en même temps. La raison en est que toutes les planètes, la Lune et le Soleil se trouvent dans un plan dans le ciel appelé écliptique et ce plan est incliné par rapport à l'équateur terrestre d'environ 23,5 degrés. Le jour de la pleine lune, la Lune et le Soleil sont à peu près (pas exactement) sur les côtés opposés de la Terre. Ainsi, si le Soleil est à une déclinaison de 23,5 degrés (ce qui sera proche de l'été) dans la constellation des Gémeaux, alors la Lune sera à une déclinaison de -23,5 degrés dans la constellation du Sagittaire.

Les endroits sur la Terre au nord de 66,5 degrés ne verront jamais la partie de l'écliptique qui est en Sagittaire (même si certaines parties de la constellation qui sont au-dessus de la déclinaison de -23,5 degrés peuvent être vues selon la latitude de l'endroit). Par conséquent, si vous êtes à une latitude de disons 80 degrés, le Soleil sera au-dessus du ciel toute la journée en été et la Lune ne se lèvera jamais pendant la pleine lune.

Cependant, l'orbite de la Lune est inclinée par rapport à l'écliptique d'environ 5 degrés, ce qui explique pourquoi nous ne voyons pas d'éclipse solaire à chaque nouvelle lune. Ainsi, à des latitudes proches de 66,5 degrés, on pourrait voir le Soleil et la pleine lune simultanément pendant très peu de temps si la géométrie de la Lune est juste. Cependant, le Soleil et la pleine lune se trouveront sur des parties opposées du ciel et personne ne pourra donc le photographier à moins d'avoir un appareil photo exceptionnel capable de prendre une photo de l'ensemble du ciel.

À Oslo, vous trouverez un lever de lune normal pendant la pleine lune. Le soleil restera levé très longtemps et la pleine lune se lèvera peu de temps après le coucher du soleil. Peu de temps après le lever de la lune, la Lune se couchera à nouveau, puis le Soleil se lèvera à nouveau. Pour la même raison que vous avez le Soleil pendant presque 24 heures, vous n'aurez la pleine lune dans le ciel que pendant très peu de temps.

Cette page a été mise à jour le 18 juillet 2015.

A propos de l'auteur

Jagadheep D. Pandian

Jagadheep a construit un nouveau récepteur pour le radiotélescope d'Arecibo qui fonctionne entre 6 et 8 GHz. Il étudie les masers au méthanol à 6,7 GHz dans notre Galaxie. Ces masers se produisent sur des sites où naissent des étoiles massives. Il a obtenu son doctorat de Cornell en janvier 2007 et a été stagiaire postdoctoral à l'Institut Max Planck de radioastronomie en Allemagne. Après cela, il a travaillé à l'Institut d'astronomie de l'Université d'Hawaï en tant que boursier postdoctoral submillimétrique. Jagadheep est actuellement à l'Institut indien de science et de technologie spatiales.


Notion des distances et de l'espace

L'astronomie fonctionne à une échelle de distance que l'homme a du mal à se représenter. Ainsi, les astrophysiciens utilisent la vitesse de la lumière comme appareil de mesure standard. En effet, sachant que la lumière se déplace à 300 000 km/s dans l'espace (la vitesse la plus rapide existante en apparence physique relativiste), lorsqu'un temps est indiqué en vitesse-lumière, il faut faire comprendre une distance.
Pour aborder l'astronomie il faut tout d'abord avoir une notion des distances et de l'espace qui sépare les corps célestes. Ensuite, il faut avoir une notion des masses en présence. Pour donner une image des distances qui séparent les astres de notre système solaire, voici une maquette à l'échelle 1/100 milliardième, (1cm = 1 million de km).

A cette échelle le système solaire se plaît dans le Grand Stade de France. Le Soleil, au centre du stade, ferait 1,4 cm de diamètre.
A 1,5 m de distance se trouverait la Terre avec un diamètre de 0,1mm, Jupiter serait à 8m du soleil et mesurerait 1,4mm. Pluton serait à 59m du Soleil et ferait un diamètre de 0,05mm. L'étoile la plus proche Alpha Centauri C Proxima Centauri (ainsi parfois appelée Alpha Centauri C) est une naine rouge de magnitude visible 11 trop faible pour être visible à l'œil nu, située dans la constellation du Centaure. C'est l'une des trois étoiles qui forment le système Alpha Centauri. C'est l'étoile la plus proche du système solaire à 4,22 années-lumière. dans le quartier de Barcelone et Sirius (de la même taille que le Soleil) serait dans le quartier de Lyon et.

Image : La vitesse de la lumière est fixée à 299 792 458 m/s en 1983 par les poids et les mesures, est une constante physique dont une valeur précise est obtenue expérimentalement à partir du XVII ème siècle par l'astronome danois Ole Christensen Romer en 1676 . La vitesse de la lumière était alors estimée à 200 000 kilomètres par seconde, environ 35 % en dessous de sa vraie valeur en raison des incertitudes du temps sur la taille de l'orbite de la Terre. Cependant, Cassini a émis des doutes sur la validité des résultats de son collègue. James Bradley proposait alors une estimation en km/s 300 000. Aujourd'hui, la vitesse de la lumière constitue l'un des piliers de la physique théorique.


Comment est-il possible que le CMB s'approche de la terre dans toutes les directions ? - Astronomie

Je vais aller à Oslo en juin. Je comprends qu'au nord d'une certaine latitude, le soleil ne se couche pas du tout pendant une ou plusieurs nuits. Quel chemin suit le soleil pendant cette période ? Je l'ai entendu décrire comme traçant un petit halo sur le point le plus au nord du ciel, ne plongeant jamais sous l'horizon alors qu'il rétrograde à son point de départ dans le cercle. Est-ce même proche ?

La latitude « critique » est de 66,5 degrés. Mais Oslo n'est qu'à 60 degrés et vous ne devriez donc pas y voir le "soleil de minuit".

La trajectoire du Soleil dépend de la latitude du lieu. À la latitude de 66,5 degrés nord, le Soleil ne se couchera pas le 21 juin. Ce jour-là, le Soleil se lève au nord, se dirige vers l'est et atteint des parties plus élevées du ciel atteignant une élévation maximale d'environ 47 degrés au-dessus de l'horizon au sud, puis allez vers l'ouest et touchez juste l'horizon (sans réglage) au nord. Ainsi, le Soleil ne se couche jamais et tourne en rond dans le ciel. Considérons maintenant le cas extrême du pôle nord. Là, le Soleil tracera des cercles d'élévation à peu près constante pendant des mois !

De plus, cette année, la pleine lune est célébrée le 24 juin. Je suis intrigué par l'idée d'une pleine lune et du soleil dans le ciel en même temps, et j'espérais prendre une photo de quelque chose que je ne reverrai peut-être jamais. Ma question : je suppose que le soleil sera à son point le plus occidental dans le ciel lorsque la lune se lèvera à l'est, et ils voyageront dans des directions opposées jusqu'à ce que le soleil soit à l'est au moment où la lune se couche. À quelle distance en termes de diplômes vont-ils se rapprocher? C'est-à-dire que si la lune était directement au-dessus de la tête lorsque le soleil est au nord et touche l'horizon, ils seraient à 90 degrés l'un de l'autre et j'aurais besoin d'un objectif assez large. Est-ce proche de la vérité ?

Vous ne verrez presque jamais la pleine lune et le soleil en même temps. La raison en est que toutes les planètes, la Lune et le Soleil se trouvent dans un plan dans le ciel appelé écliptique et ce plan est incliné par rapport à l'équateur terrestre d'environ 23,5 degrés. Le jour de la pleine lune, la Lune et le Soleil sont à peu près (pas exactement) sur les côtés opposés de la Terre. Par conséquent, si le Soleil est à une déclinaison de 23,5 degrés (ce qui sera proche de l'été) dans la constellation des Gémeaux, alors la Lune sera à une déclinaison de -23,5 degrés dans la constellation du Sagittaire.

Les endroits sur la Terre au nord de 66,5 degrés ne verront jamais la partie de l'écliptique qui est en Sagittaire (même si certaines parties de la constellation qui sont au-dessus de la déclinaison de -23,5 degrés peuvent être vues selon la latitude de l'endroit). Par conséquent, si vous êtes à une latitude de disons 80 degrés, le Soleil sera au-dessus du ciel toute la journée en été et la Lune ne se lèvera jamais pendant la pleine lune.

Cependant, l'orbite de la Lune est inclinée par rapport à l'écliptique d'environ 5 degrés, ce qui explique pourquoi nous ne voyons pas d'éclipse solaire à chaque nouvelle lune. Ainsi, à des latitudes proches de 66,5 degrés, on pourrait voir le Soleil et la pleine lune simultanément pendant très peu de temps si la géométrie de la Lune est juste. Cependant, le Soleil et la pleine lune se trouveront sur des parties opposées du ciel et personne ne pourra donc le photographier à moins d'avoir un appareil photo exceptionnel capable de prendre une photo de l'ensemble du ciel.

À Oslo, vous trouverez un lever de lune normal pendant la pleine lune. Le soleil restera levé très longtemps et la pleine lune se lèvera peu de temps après le coucher du soleil. Peu de temps après le lever de la lune, la Lune se couchera à nouveau, puis le Soleil se lèvera à nouveau. Pour la même raison que vous avez le Soleil pendant presque 24 heures, vous n'aurez la pleine lune dans le ciel que pendant très peu de temps.

Cette page a été mise à jour le 18 juillet 2015.

A propos de l'auteur

Jagadheep D. Pandian

Jagadheep a construit un nouveau récepteur pour le radiotélescope d'Arecibo qui fonctionne entre 6 et 8 GHz. Il étudie les masers au méthanol à 6,7 GHz dans notre Galaxie. Ces masers se produisent sur des sites où naissent des étoiles massives. Il a obtenu son doctorat de Cornell en janvier 2007 et a été stagiaire postdoctoral à l'Institut Max Planck de radioastronomie en Allemagne. Après cela, il a travaillé à l'Institut d'astronomie de l'Université d'Hawaï en tant que boursier postdoctoral submillimétrique. Jagadheep est actuellement à l'Institut indien de science et de technologie spatiales.


Un Big Bang – Partie 1

Comment l'univers a-t-il commencé ? Dans presque toutes les écoles publiques et universités, l'idée d'origine universelle la plus répandue est le big bang. L'idée est que l'univers a commencé il y a des milliards d'années comme un point de taille infinitésimale qui a jailli de rien et a commencé à s'étendre. L'énergie est devenue de la matière qui est ensuite devenue des étoiles, des galaxies et des planètes. Le big bang est-il vraiment une théorie raisonnable sur la façon dont l'univers a commencé ? Peut-il être réconcilié avec l'Écriture? Est-ce basé sur une bonne science ?

Qu'est-ce que le Big Bang ?

Inventé par Georges Lemaître en 1931, le big bang est une conjecture sur le tout premier univers. Dans les années 1920, Edwin Hubble et d'autres ont trouvé une relation entre le décalage vers le rouge mesuré et la distance des galaxies. Le décalage vers le rouge est un phénomène par lequel la lumière d'un objet est déplacée en fréquence vers des longueurs d'onde plus longues à partir de sa fréquence de laboratoire. Le moyen le plus simple de provoquer un décalage vers le rouge est que l'objet émettant la lumière s'éloigne à grande vitesse de l'observateur. Hubble a découvert que les galaxies lointaines avaient des décalages vers le rouge plus élevés que les galaxies proches. Cette observation est cohérente avec ce à quoi nous nous attendrions si l'univers entier était en expansion.

Lemaître était assez familier avec la relativité générale – la branche de la physique découverte par Albert Einstein. Il a découvert que les équations d'Einstein impliquaient que l'univers ne peut pas être statique, mais doit être en expansion ou en contraction. Il a appris les observations de Hubble qui impliquaient un univers en expansion. Et ces observations semblaient confirmer ses propres prédictions théoriques. L'univers est en effet en expansion. En 1927, Lemaître publia sa conclusion que l'univers était en expansion. Il a même fait une estimation du taux d'expansion, que nous appelons aujourd'hui la constante de Hubble. Bien que cette première estimation de la constante de Hubble n'était pas très précise en raison des limitations d'observation de cette époque, le raisonnement de base était brillant. La plupart des astronomes créateurs s'accordent aujourd'hui pour dire que l'univers s'étend comme prévu sur la base des équations de champ d'Einstein ainsi que des observations de décalages vers le rouge. C'est une science sensée, reproductible et vérifiable dans le présent.

Cependant, en 1931, Lemaître a publié un article dans lequel il spéculait sur la façon dont l'expansion de l'univers a commencé. Cela dépasse les limites de la science car nous ne pouvons pas tester ou répéter ce qui est censé s'être passé dans un passé lointain. La conjecture de Lemaître était basée sur une extrapolation. Il a pris le taux d'expansion actuel de l'univers avec les hypothèses d'uniformitarisme (que le taux d'expansion a été cohérent au fil du temps) et de naturalisme (que Dieu avait ne pas créé l'univers surnaturellement) et en a déduit que l'univers a toujours été en expansion depuis qu'il a commencé en tant que point sans taille - un atome primitif. Au fil du temps, l'idée a été appelée le big bang, ou le modèle standard. L'hypothèse uniformitariste est évidemment discutable. Mais le naturalisme est quelque chose que tout chrétien devrait rejeter comme faux parce que le naturalisme nie le surnaturel.

Fait intéressant, Lemaître professait la foi en Dieu. Il était un prêtre catholique romain ordonné. Il rejetait apparemment l'histoire littérale de la Genèse et croyait que la science et la foi étaient des questions distinctes et que l'une n'avait rien en commun avec l'autre. Par conséquent, il a embrassé le naturalisme méthodologique. Le naturalisme méthodologique est une version plus douce du naturalisme, qui accepte que le surnaturel puisse arriver, mais que lorsque nous faisons de la science, nous devons prétendre que le surnaturel ne se produit pas.

Essentiellement, le naturaliste méthodologique fait de la science comme s'il était athée, bien qu'il ne soit peut-être pas réellement athée. C'est une position étrange. Le naturaliste méthodologique reconnaît que Dieu existe ou pourrait exister, mais fait la science en supposant que Dieu n'existe pas. Est-il rationnel de faire de la science à partir d'une hypothèse qui est définitivement (ou du moins possible) fausse ? Si le raisonnement d'une personne est basé sur une fausse prémisse, y a-t-il une raison de se fier à la conclusion ? Pourtant, il est surprenant de voir combien de chrétiens professants s'en tiennent au naturalisme méthodologique.

Étant donné que Lemaître a construit son hypothèse sur deux hypothèses non bibliques, nous devrions être très sceptiques quant à ses conclusions. Néanmoins, il est théoriquement possible pour une personne de tirer une conclusion correcte par accident à partir d'hypothèses erronées ou d'un raisonnement erroné. Alors, est-il possible que l'idée de Lemaître d'un big bang soit vraie ? Le big bang pourrait-il être le mécanisme que Dieu a utilisé pour créer l'univers ? Le big bang/modèle standard est-il compatible avec l'histoire de la création présentée dans la Bible ?

Considérations bibliques

En fait, il existe de nombreuses contradictions entre le big bang et la Bible. La première incompatibilité est l'échelle de temps. Dans la version actuelle du big bang, l'univers aurait existé il y a environ 13,8 milliards d'années. La Bible déclare que Dieu a créé en six jours, chacun délimité par un soir et un matin, ce qui constitue la base de notre semaine de travail (Genèse 1, Exode 20:8-11). De plus, Adam a été créé le sixième jour, et d'après les âges donnés dans les Écritures, nous savons que c'était il y a quelques milliers d'années. Une date exacte n'est pas nécessaire pour que nous sachions que 13,8 milliards d'années est bien plus vieux que ce que la Bible permet – d'un facteur d'environ 2 millions. C'est une différence à peine négligeable. Si la taille d'un homme moyen représentait l'échelle de temps biblique, alors l'échelle de temps du big bang correspondrait à peu près à la largeur des États-Unis.

Certains ont l'impression que s'ils pouvaient simplement étendre les jours de la création en de vastes âges, cela permettrait à la Bible d'être compatible avec le big bang. Bien sûr, le langage de la Genèse est très clair et ne peut pas être étendu pour s'adapter au temps profond. Néanmoins, cela ne résoudrait pas la disparité de toute façon parce que l'ordre des événements diffère. La Bible enseigne que les étoiles ont été créées le jour 4 de la semaine de la création, tandis que la Terre a été créée le jour 1 (Genèse 1:1, 14-19). Cependant, dans le modèle standard, les étoiles se sont formées des milliards d'années avant la Terre. En fait, le modèle standard suppose que les planètes telluriques comme la Terre se sont formées à partir d'éléments forgés dans le noyau des étoiles.

La création des étoiles après la Terre est si contraire au big bang que certains chrétiens ont demandé : « La Genèse ne pourrait-elle pas simplement signifier que les étoiles apparu le jour 4, plutôt que d'être fabriqué ce jour-là ? » La réponse est non. Le texte hébreu enseigne que Dieu fait (en utilisant le mot hébreu asah) les lumières dans le firmament le quatrième jour - non pas qu'il les ait faites apparaître, qui serait un mot hébreu différent (ra'ah). Serait-ce simplement le soleil et la lune qui ont été créés le quatrième jour ? Non. La langue hébraïque a une préposition (‘et) (qui n'a pas de parallèle en anglais) qui marque l'objet direct du verbe. Ce mot est utilisé dans Genèse 1:16-18 pour marquer les étoiles comme l'objet que Dieu a fait. Le texte précise donc que les étoiles sont les objets que Dieu fit le quatrième jour (avec le soleil et la lune).

Et il y a d'autres différences d'ordre. Selon la Bible, la Terre a été créée avant la lumière (Genèse 1:1,3). Cependant, dans le modèle du big bang, la lumière existait des milliards d'années avant la formation de la Terre. La Bible déclare que l'eau liquide existait avant les étoiles (Genèse 1:2, 14-19). Mais du point de vue du big bang, l'oxygène dans chaque molécule d'eau était censé être produit en étoiles. Dans le modèle standard, la Terre n'avait pas d'eau pour commencer, mais a commencé comme du magma.

Le mécanisme

Ainsi, l'échelle de temps et l'ordre des événements du big bang contredisent ceux de la Bible. Le big bang ne peut donc pas être vrai si la Bible l'est et la Bible ne peut pas être vraie si le big bang l'est. Mais il existe des différences supplémentaires. Une différence significative concerne le mécanisme par lequel l'espace, le temps, les étoiles et les planètes ont été créés. Le big bang est un modèle naturaliste. Les partisans croient que les lois naturelles peuvent expliquer l'origine de l'univers et de tous les objets qu'il contient. Dieu n'est ni désiré ni requis. En effet, tout l'intérêt du big bang est d'expliquer comment l'univers et ses caractéristiques sont apparus sans invoquer le surnaturel.

Mais la Bible n'enseigne-t-elle pas que Dieu a créé surnaturellement les cieux et la terre ? Pour répondre à cette question, nous devons définir nos termes. Les incroyants ont tendance à avoir l'idée fausse commune que le mot « naturel » signifie que Dieu n'est pas impliqué, alors que « surnaturel » est lorsque Dieu intervient. Cependant, la Bible enseigne que Dieu soutient l'univers entier par l'expression de sa puissance (Hébreux 1:3) et accomplit tout son bon plaisir (Isaïe 46:10). Ainsi, tout ce qui se passe dans cet univers est finalement permis par la puissance de Dieu. Les phénomènes naturels démontrent la puissance de Dieu tout autant que les phénomènes surnaturels. Ils sont également des démonstrations de la toute-puissance de Dieu.

Quelle est alors la différence ? « Naturel » fait référence à la manière normale, cohérente et reproductible dont Dieu soutient l'univers, et « surnaturel » fait référence à une manifestation inhabituelle et extraordinaire de la puissance de Dieu. Considérez les orbites des planètes autour du soleil. Qu'est-ce qui les empêche de s'envoler dans l'espace ? En fin de compte, les planètes orbitent par la volonté de Dieu, mais la plupart des physiciens diraient que la gravité du soleil les maintient attachées. Les deux réponses sont parfaitement cohérentes lorsque nous reconnaissons que la gravité n'est que le nom que nous donnons au chemin que Dieu maintient les planètes en orbite. La gravité n'est pas un remplacement pour la puissance de Dieu, mais un Exemple de la puissance de Dieu. Et puisque la gravité est la manière normale et répétable par laquelle Dieu accomplit son plan, cela relève de la catégorie de la loi naturelle. Tout ce qui se produit normalement, à plusieurs reprises ou de manière prévisible est une manifestation naturelle de la puissance de Dieu, plutôt qu'une manifestation surnaturelle.

La création de l'univers était-elle donc naturelle ou surnaturelle ? Pendant la semaine de la création, Dieu parlait dans l'existence de choses qui n'avaient pas d'existence antérieure. Il a créé la Terre. Il a créé des plantes, des animaux et des personnes sans ancêtres. Ce ne sont pas des choses que Dieu continue de faire aujourd'hui. Elles sont ne pas répétés dans le temps, et sont donc surnaturels. Genèse 2:2 confirme que Dieu ne fait pas aujourd'hui les actes de création qu'Il a accomplis pendant la semaine de la création. Ce verset déclare qu'au septième jour, Dieu a achevé/terminé son œuvre (de création). Puisque Dieu ne fait pas aujourd'hui ce qu'il a fait pendant la semaine de la création, nous pouvons dire avec certitude que la semaine de la création impliquait des manifestations surnaturelles de la puissance de Dieu. La création de l'univers, les astres célestes, la Terre et la vie sur Terre ne peuvent donc pas être correctement décrits par un modèle naturaliste. Le mécanisme naturaliste du big bang est fondamentalement faux car il suppose que l'univers s'est formé de la même manière qu'il est maintenu aujourd'hui.

L'origine de l'univers n'était pas un « bang » violent et naturaliste. C'était une séquence ordonnée d'objets créés de manière surnaturelle lorsque le Seigneur les a créés.

Le modèle standard n'est pas seulement une histoire sur le passé, c'est aussi une histoire sur l'avenir. Il y avait à l'origine trois versions de l'avenir de l'univers autorisées dans le modèle du big bang. Mais les observations récentes ont essentiellement éliminé tout sauf la position suivante. Selon le modèle standard, l'univers continuera à s'étendre pour toujours. L'énergie continuera de passer d'une forme utilisable à une forme inutilisable. Après des éons de temps, toute l'énergie utilisable aura disparu. Dans cette "mort de chaleur", les étoiles n'existeront plus et la vie ne sera plus possible. L'univers ne sera plus qu'un rayonnement de basse énergie et des trous noirs.

C'est une vision plutôt sombre, et qui contredit l'avenir décrit dans la Bible. La Bible enseigne qu'il y aura un futur jugement et une restauration. Le nouveau ciel et la nouvelle terre dureront éternellement, et ceux qui ont reçu Christ comme Seigneur vivront éternellement avec lui. Ce qui est déroutant, c'est que de nombreux chrétiens rejettent la vision biblique des origines en faveur du big bang, alors qu'ils acceptent la vision biblique de l'avenir tout en rejetant l'avenir du big bang. C'est terriblement incohérent. Si nous ne pouvons pas croire que Dieu a bien les détails dans la Genèse, alors pourquoi croire qu'Il a bien les détails du futur ? Certaines personnes pourraient objecter que le jugement et la restauration futurs sont des actions surnaturelles de Dieu, et donc un modèle naturaliste est insuffisant pour les décrire ou les évaluer. Mais là encore, la Bible enseigne que la création du ciel, de la terre et de tout ce qui s'y trouve était une séquence d'événements surnaturels. Un modèle naturaliste est donc insuffisant pour les décrire.

Un début

Curieusement, certains chrétiens ont prétendu que le big bang est biblique sur la base qu'il enseigne que l'univers a eu un commencement, tout comme la Bible. Bien sûr, la trilogie du Seigneur des Anneaux a aussi un début. Doit-on donc croire que le Seigneur des Anneaux est une description précise des origines et compatible avec la Bible ? De toute évidence, un point d'accord n'efface pas les nombreuses différences entre les origines bibliques et l'histoire du big bang. Au final, le big bang et la Bible donnent deux descriptions très différentes de l'origine de l'univers, et l'acceptation de l'une nécessite donc logiquement le rejet de l'autre.

L'histoire de la pensée laïque sur les origines peut éclairer cette question. Au milieu du vingtième siècle, il existait deux principaux modèles séculaires de l'origine de l'univers : le big bang et le modèle d'état stationnaire. Les deux ont embrassé un univers en expansion. Mais le big bang supposait que cette expansion avait commencé il y a des milliards d'années, alors que l'état stationnaire supposait que l'univers était éternel, de taille infinie et qu'il avait toujours été en expansion. Puisque l'expansion conduirait naturellement à une baisse de densité, la théorie de l'état stationnaire a proposé qu'une nouvelle matière se forme constamment à partir de rien dans le vide pour maintenir constante la densité moyenne de l'univers.

Les deux modèles étaient également cohérents avec les observations, jusqu'en 1964. Étant donné que le big bang commence avec toute l'énergie de l'univers concentrée en un point sans taille, lorsque l'univers commence à s'étendre, la densité d'énergie serait incompréhensiblement élevée. Cela correspond à une température extrêmement élevée, qui produirait un rayonnement électromagnétique (lumière de très haute fréquence). Au fur et à mesure que l'univers s'étendrait, cette lumière chuterait en fréquence à mesure que ses longueurs d'onde s'étendraient avec l'espace. En 1964, Arno Penzias et Robert Wilson ont découvert que les micro-ondes à faible énergie voyageaient dans l'espace depuis apparemment toutes les directions : un fond diffus cosmologique (CMB). De nombreux astronomes ont immédiatement supposé que ces micro-ondes étaient les restes de rayonnement étendus produits dans le big bang. Étant donné que le modèle à l'état stationnaire n'a pas prédit un tel rayonnement, la découverte du fond diffus cosmologique a été saluée comme la preuve du big bang et la réfutation du modèle à l'état stationnaire.

Mais il y a deux problèmes importants avec ce raisonnement. Notons tout d'abord que le modèle biblique n'a pas été invité à ce concours. Seuls les deux modèles naturalistes les plus populaires ont été pris en compte – une erreur de bifurcation. Nous pouvons facilement « prouver » quelque chose qui est faux en ne considérant que les mauvaises options. Considérez l'option A incorrecte ou l'option B incorrecte. L'option B incorrecte ne correspond pas aux observations, donc A. Mais qu'en est-il de l'option C ? Après tout, la Bible également enseigne qu'il y avait de la lumière avant les étoiles (Genèse 1:3, 16-18), et semble impliquer un univers en expansion (Esaïe 40:22). Nous pouvons donc raisonnablement nous attendre à trouver des micro-ondes dans tout l'espace sur la base des Écritures également.[1]

Deuxièmement, bien que le modèle à l'état stationnaire n'ait pas prédit un fond diffus cosmologique, personne à l'époque ne semble s'être demandé s'il aurait dû ou non faire une telle prédiction. In any universe that has matter with non-zero energy, that matter must radiate electromagnetic energy. Some places will naturally be warmer than others. But over time, the universe will be flooded with radiation corresponding to its average temperature. At an average temperature of 2.7 degrees above absolute zero, the radiation will have the frequency of microwaves. The point is that the existence of a cosmic microwave background is not a unique feature or the big bang model any universe with an average temperature will eventually have a CMB.

The big bang was invented to explain the origin of the universe and its features without God. It is a naturalistic model and is incompatible with the Bible. The big bang differs with the biblical account on the timescale, the order of events, the mechanism, and the future. Therefore, for those who believe the Bible, the big bang is not an option. What remains to be considered are the scientific merits of the big bang. If we did not have the Bible, if we did not know the true origins of the universe, would the big bang be a reasonable scientific hypothesis? More to come.

[1] I am not suggesting that this is definitely the explanation of the cosmic microwave background – only that it is a possibility.


Seeing a black hole with millimetre waves

Another terahertz astrophysical project required far higher resolution than Planck attained. In April 2019 the international Event Horizon Telescope (EHT) collaboration presented the first ever image of a black hole – the supermassive black hole at the centre of the elliptical galaxy M87, 55 million light-years away.

The aim had been to study the region near the event horizon by observing the black hole’s “shadow”, a dark area within the glow emitted by hot accretion material flowing into the black hole. The shadow, caused by the gravitational bending and capture of light near the event horizon, has a diameter about five times the Schwarzschild radius (the radius of the black hole) as predicted by general relativity. It would subtend only a tiny angle of

Terahertz photons delineate a black hole because they come from deep within its gravitational well. Earlier studies of M87 at wavelengths from 1.3 mm to 7 mm had shown signs of a central 40 μ arcsec structure but could not image it. These results did, however, show that the shorter the millimetre wavelength, the more closely the photons represented the actual site of the black hole within the bright region. But no individual radio telescope installation, single-dish or multi-dish, could provide the required angular resolution at millimetre wavelengths.

The answer was for the EHT to link eight separate installations around the Earth, including the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in the Chilean desert, the South Pole Telescope (SPT) in Antarctica, and the IRAM 30-metre telescope in Spain (figure 3). The resulting virtual telescope gave an angular resolution of the order of the 1.3 mm wavelength divided by the Earth’s diameter. After an intricate process of co-ordinating the telescopes and analysing petabytes of data, the composite network produced a striking image at a resolution of 20 μ arcsec. It clearly shows the dark shadow within the bright emission region 42 μ arcsec across, which itself displays details. Analysis of the data gave a central mass of 6.5 × 10 9 solar masses, definitively establishing the existence of a supermassive black hole in M87 and supporting the supposition that black holes of this size lie at the centre of galaxies.


6. Reionization Distortions With Anisotropy Measures

The effect of peculiar velocity on the frequency spectrum at each desired observational frequency can be evaluated on the whole sky using the complete description of the Compton-Getting effect (Forman, 1970). To this aim, we can simulate the corresponding maps on the basis of the Lorentz-invariance of the distribution function, including all orders of the effect and their link with the geometrical properties induced at each multipole. We review here the fundamental concepts and the observational perspectives opened by the next generation of CMB anisotropy missions including realistic simulations of foreground and calibration limitations.

We first discuss the dipole spectrum frequency dependence (Danese and de Zotti, 1981 Balashev et al., 2015). The 𠇍ipole amplitude is directly proportional to the first derivative of the photon occupation number, η(ν), which is related to the thermodynamic temperature, Tthermie(ν), i.e., to the temperature of the blackbody having the same η(ν) at the frequency ν, by ” Burigana et al. (2018)

The difference in Tthermie measured in the direction of motion and in the perpendicular direction is given by Danese and de Zotti (1981):


Why is the C.M.B. visible in every direction?

If it is the case that the big bang was a local event how is it that the cosmic microwave background is visible from every spacial angle?

If there was superluminal expansion, surely only one direction should have the remnants.

If the photons escaped the plasma during expansion, surely there was nothing for them to scatter off of -- back towards us -- and we shouldn't see anything.

Is it topological? Something like a 4-D stereographic projection where the projection point is the big bang such that all 3-D spacial paths trace a meridian back into the past?

How can we even tell that it's the big bang and not radiation from non-observable universe beyond our small bubble?

If it is the case that the big bang was a local event

This is not the case. The big bang happened partout simultanément. It was not like an explosion with forces acting to drive matter outward into pre-existing empty space. It was more like the inflation of a half-inflated balloon -- if you were to draw a grid on the balloon and inflate it, all points on the grid would expand away from all other points on the grid, and not due to any forces acting along the grid lines.

how is it that the cosmic microwave background is visible from every spacial angle?

Because it was emitted from all regions, in all directions. All the light that was emitted from everywhere 13.7 billion years ago is finally reaching us now from every direction.

Is it topological? Something like a 4-D stereographic projection where the projection point is the big bang such that all 3-D spacial paths trace a meridian back into the past?

It's not even that. The balloon analogy I used above is actually flawed in precisely this way -- the surface of a balloon is 2-dimensional but an actual balloon is 3-dimensional, so with a balloon, you can imagine a "center" that exists but just isn't on the surface, and is in some hidden dimension. If you take that analogy you would expect this means our 3-dimensional space must be embedded in a 4-dimensional space where the center of the big bang is actually somewhere else in that 4th dimension.

But that's not the case either. The way the mathematics work, there is no need for there to be a 4th spatial dimension in which our universe is embedded. A better analogy that would capture this is like if our universe were an infinite 3D sponge, the kitchen sink kind of sponge, but infinite in all directions. It started out in a squeezed state, and expanded uniformly as it relaxed. It was already infinite prior to the expansion, and it is still equally infinite as it relaxes . but nevertheless, any two given points in the sponge are now further away from each other than they were when the sponge was squeezed. This example better captures the expansion without needing any embedding in a fourth dimension.

Edit: Another way to think about it is: if "everything is expanding away from this point" is the qualifier for the center, then tous point is equally qualified to be the center, because tout is expanding away from everything else.

How can we even tell that it's the big bang and not radiation from non-observable universe beyond our small bubble?

One big giveaway is that the big bang model actually prédit both the existence et the spectrum of this light, et the scale of its small anisotropies, all long before it had been experimentally observed. When you make such a stupidly-specific prediction that no other model makes, and then finally go looking and find out that nature almost perfectly matches the prediction . well, you know .

Another aspect is that the CMB is extremely uniform, suggesting that all the distant regions at the edges of our observable universe were likely all in causal contact at one point in time (indicating it was very likely much closer together in the past, and was driven en dehors of causal contact by an inflationary mechanism).

We also know that beyond a certain scale, the universe becomes observably uniform and no new large-scale structures exist beyond that given size -- this feature is called the End of Greatness, so we would expect the same kinds of matter to be at the edge of the observable universe and beyond that edge, as there is in nearby regions to us.



Commentaires:

  1. Che

    je voudrais ceci

  2. Tojakasa

    Curieusement, mais ce n'est pas clair

  3. Jujar

    Bravo, quelle phrase ... une pensée brillante

  4. Lucky

    Vous avez touché le point. C'est une bonne idée. Je t'encourage.

  5. Mikam

    Je vous suggère de venir sur un site sur lequel il y a beaucoup d'informations sur cette question.



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