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Sommaire

 

L'UNIVERS A-T-IL UNE FORME ?

 

 

FICHE 29

 

Je pense que mon travail sur l'Univers permet de proposer une idée de forme pour l'Univers.

Les différentes dimensions mathématiques de l'espace peuvent nous aider. Dans quelle dimension se place-t-on ? Voyons-les successivement.

 

Dans la première dimension de l'espace, l'univers fermé en expansion est le cercle en expansion. On pourrait visualiser ce cercle en programmant sur un plan transparent un cercle qui conserverait son centre, et dont le rayon grandirait à vitesse constante.

Il faudra y définir un sens de déplacement. Pour cela, se donner deux points du cercle, A et B, tels que ces deux points ne soient pas diamétralement opposés. Par exemple l'arc AB sera nettement différent du demi cercle. Nous aurons ainsi deux arcs, le grand et le petit.

Ils définissent deux sens, celui de A vers B suivant le petit arc, et celui de A vers B suivant le grand arc.

Il ne sera pas question de sens direct des aiguilles d'une montre et de sens inverse, puisque le cercle peut être vu d'un côté de son plan ou de l'autre.

L'expansion du cercle aura une vitesse, mesurée par l'accroissement de son périmètre pendant l'unité de temps.

Sur ce cercle en expansion, un point fixe, A par exemple, va se déplacer au cours du temps, perpendiculairement à la tangente au point A, soit dans la direction d'un rayon..

Nous ferons cheminer un point P mobile, dans les conditions données dans mes fiches : même vitesse du point sur le cercle en expansion  et de l'augmentation du périmètre du cercle. Nous appellerons la vitesse de ce mouvement du point P : V/V. Le cheminement du point sera figuré par une spirale déjà étudiée.

Nous reviendrons sur le fait que cette spirale nous permet de savoir comment un point de cet Univers voit l'Univers.

 

Dans la deuxième dimension, l'Univers fermé en expansion est la surface sphérique en expansion. C'est le ballon qu'on gonfle.

Un point A fixe va se déplacer suivant la direction d'un rayon de la sphère.

Un point P mobile se déplacera sur la sphère suivant une ligne géodésique, soit un grand cercle. Nous lui donnerons la vitesse V/V. Le cheminement du point sur la sphère en expansion sera une spirale étudiée dans les fiches. L'ensemble des spirales aboutissant à un point A formera la spiraloïde de révolution propre au point A. Les auteurs utilisent l'expression : cône de lumière passée.

Cette spiraloïde sera à la base de la vue que le point A aura de l'Univers en expansion dans la deuxième dimension.

 

Dans la troisième dimension, l'Univers fermé en expansion est hors de notre imagination. Notre cerveau ne nous permet pas de le concevoir dans sa globalité. Cependant les cosmologistes, les physiciens, les mathématiciens ont constaté qu'il existe et ont travaillé sur lui. On parle "d'Espace courbe", de "géométrie non euclidienne". Les astronomes "voient" le Big-bang dans toutes les directions de l'espace. Cependant ils attribuent la courbure de leur espace à la gravitation. Pour eux, ce sont les masses (celles des étoiles, des amas de galaxies, etc.) qui courbent l'espace. Par contre, dans ma construction, la courbure est plutôt une donnée première, mathématique, de l'Univers entier.

L'Univers de la troisième dimension, en expansion, qu'on ne peut imaginer, est prouvé par le rayonnement fossile, issu d'une phase primitive restreinte, mais constaté partout. Nous y reviendrons.

 

Cet Univers qui a une forme issue du cercle. Comment l'observons-nous ?

Je reviens sur la spirale V/V dont j'ai parlé. Les physiciens et les cosmologistes nous apportent les données suivantes :

1 – la lumière a une vitesse connue, appelée c, de 300 000 km/s ;

2 – l'Univers dans sa totalité, s'étend à la vitesse c.

Cette dernière affirmation est tirée par moi des observations des astronomes qui ont constaté que les quasars, ces objets les plus éloignés observables, semblent s'éloigner de nous à une vitesse proche de celle de la lumière.

J'ai montré aussi dans mes fiches que la distance parcourue par les photons de l'origine pour nous parvenir, correspond au périmètre de l'Univers.

 

Je reviens donc à notre vue de l'Univers. D'abord dans la première dimension. Au point A de l'univers actuel, arrivent deux rayons lumineux, de part et d'autre. Ils apportent la lumière partie de l'origine, ou créée en route par les galaxies. Ce sont les différents points de ces deux spirales qui frappent l'œil d'un observateur ponctuel en A. Cet observateur ne voit pas l'Univers actuel, sauf les photons créés à l'endroit même où il se trouve. Les autres points de l'Univers actuels seront vus plus tard, lorsque la lumière aura eu le temps d'arriver.

Si l'on considère que, dans la région de l'origine, autour de celle-ci, il a existé un cercle émettant, à un moment donné, des photons se diffusant à la vitesse c, et créant l'espace avec eux, ces photons accompagnent l'espace en expansion et sont vus en permanence en tout point A du cercle-Univers. Ce serait ce qui se passe lorsqu'on observe aujourd'hui, en permanence, le rayonnement des premiers 300 000 ans.

Dans la première dimension, ce rayonnement arrive en permanence des deux directions opposées des deux spirales, faisant un angle voisin de 9 degrés avec la tangente au cercle.

 

Dans la deuxième dimension de la surface sphérique en expansion, tout ce que nous venons de dire se transporte intégralement, sauf qu'il s'y trouve une infinité de grands cercles (la surface sphérique) et, pour un même point A, une infinité de spirales (la spiraloïde)

Tout point A de la surface sphérique voit suivant un cercle autour de lui. Il voit le passé, chaque point étant vu à une date correspondant à la distance parcourue par les photons.

 

Dans la troisième dimension de notre espace  en expansion, où notre représentation mentale est prise en défaut, il nous reste à transposer ce que nous avons constaté. Nous voyons l'Univers sur la surface intérieure d'une sphère qui nous entoure et que nous appelons la voûte céleste.

Les photons nous arrivent de régions proches et de régions éloignées, émis dans le passé à des époques différentes suivant leurs distances.

On remarque la progression : dans la première dimension, l'Univers est vu sur deux points opposés ; dans la deuxième, suivant un cercle vu de son centre ; dans la troisième, suivant une sphère vue de son centre.

On remarque aussi le renversement optique créé par la courbure géométrique. Première dimension : les deux directions opposées ont la même origine. Deuxième dimension : toutes les directions où est vu le cercle primitif ont même origine. Troisième dimension : tous les points de l'espace autour de notre Terre montrent le rayonnement fossile des premiers 300 000 ans.

 

Existe-t-il une quatrième dimension spatiale ?

J'ai tendance à répondre oui puisque notre vue du rayonnement fossile correspond à ce que nous attendons après avoir constaté ce qui se passe avec les première et deuxième dimension.

 

Certains auteurs (Hawking) considèrent le temps comme une dimension comme les autres, pouvant aller dans les deux sens suivant que l'Univers est en contraction ou en expansion, temps qui n'aurait "pas de bord", parce que retourné sur lui-même, comme le sont le cercle ou la sphère.