Bonjour,

Vendredi soir, Marius nous a posé la question: pourquoi la matière regroupée adopte-t-elle la forme sphérique - au moins pour les étoiles et les planètes ou la forme de disque pour les époques d'accrétion ou pour les galaxies?

On pourrait ajouter la question complémentaire: pourquoi le mouvement de rotation se retrouve-t-il aussi partout et tout le temps dans l'Univers?

Personnellement je ne sais pas à la seconde où j'écris formuler une réponse valable à cette question qui m'avait déjà traversé l'esprit à plusieurs reprises dont aussi ce même vendredi soir

Schwarzschild définit quant à lui son trou noir comme pouvant être une sphère pour stocker la matière initiale puis absorbée en forçant son moment cinétique et sa charge électrique à être nuls: cela signifie-t-il que d'autres formes peuvent être envisagées, et y compris pour le disque de matière au delà de l'horizon du trou noir?

Ayant en tête malheureusement une représentation du Big-Bang comme une explosion isotrope de matière, on a du mal à conclure que cela va donner lieu à des sphères, des disques et des rotations, en veux-tu?, en voilà!

Chaque morceau de matière a eu une vitesse et une masse initiales, et à proximité de ses voisins s'est soit retrouvé avec le temps comme attracteur gravitionnel (car très massif) ou comme nourriture d'un attracteur gravitationnel (peu massif) ou comme satellite de cet attracteur (suffisamment loin) , sans oublier les multiples collisions engendrées, ce qui semble expliquer la mise en rotation du disque d'accrétion, des planètes et des étoiles mais moins pour moi la forme sphérique définitive de celles-ci, surtout que d'autres corps plus petits n'ont pas cette forme jugée parfaite depuis toujours

Une explosion est une augmentation rapide de la pression d'un gaz dans un espace donné.
Dire que le Big-bang est une explosion est une toute première approximation qui se révèle fausse.
La matière n'a pas explosé dans un espace définit, c'est l'espace lui-même dans lequel sont contenues la matière et l'énergie qui s'est mis en expansion rapide. Il n'y a pas "fuite" de la matière vers l'extérieur du point d'origine. Il n'y a pas d'origine géographique. Le "point d'origine" est devenu l'univers entier.
Lorsque la force de gravité a pu se faire entendre, la matière s'est rassemblée partiellement. Deux particules de matière se rencontrent sur des trajectoires quelconques. Il est infiniment peu probable que les trajectoires de deux particules soient sur une même ligne et se rencontrent frontalement en leur centre de gravité. Il y a beaucoup plus de chances qu'il y ait un décalage qui va engendrer la rotation (Il y a une seule trajectoire qui ne donne pas de rotation, et une infinité qui en provoquent une...).
La matière (une planète par exemple) adopte une forme sphérique si sa masse est suffisante pour faire s'effondrer une montagne trop haute. Sur Terre, la montagne la plus haute culmine à 8,8 km environ au dessus du niveau de la mer. Une plus haute s'enfoncerait dans la croute terrestre. Mars qui a une masse et donc une gravité plus faibles permet à une montagne de 25 km de résister. Mais la forme générale reste sphérique (à l'aplatissement des pôles près, du fait de la rotation). Un astéroïde comme Cérès est aussi globalement sphérique avec ses 850 à 900 km de diamètre. Plus petit, les montagnes (dues aux collisions) sont plus hautes est ne permettent plus à l'astre de rester sphérique.
A noter que la forme sphérique est celle qui est la moins énergétique, donc la plus stable (c'est pourquoi une bulle de savon est sphérique...). Elle est privilégiée chaque fois que c'est possible.

Merci Jean-Pierre,

J'aime beaucoup les explications sur les rugosités des sphères que sont les montagnes et sur la réaffirmation du principe de moindre action de la nature (moindre énergie), modèle sur lequel nous devrions peut-être prendre exemple!

Mais la plus forte probabilité des collisions non frontales ou centrales ne me convainc pas, parce que cela signifierait qu'une majorité de ces collisions viendraient d'un ensemble privilégié de directions , alors qu'on peut penser que toutes les directions de collisions sont équiprobables, et ce normalement dans l'angle solide maximal de 4 PI

A moins qu'effectivement à cause de l'expansion de l'espace des particules, poussières, objets de plus en plus massifs aient rattrapé ceux plus en avant en les happant ou en étant happés par eux, ce qui me ramène un tantinet à l'image de l'explosion avec un centre: je n'en sors pas, comme la lumière ne sort pas d'un trou noir!

J'ajouterai aux propos de Jean-Pierre M. sur la rotation:

Imaginons un nuage de particules, de grains de matière, immobiles dans l'espace.
Si ces particules sont suffisamment proches les unes des autres, la gravitation les mettra en mouvement et nous les verrons chuter les unes vers les autres.
Si la disposition initiale de ces particules est symétriquement parfaite, elles finiront par s'accrétionner pour former un aggloméra immobile.
Une disposition symétriquement parfaite des particules est infiniment peu probable.
La moindre imperfection dans la disposition initiale des particules se traduira par une impulsion un peu plus forte d'un côté du nuage, ce qui entrainera une rotation de l'ensemble.
De plus, le nuage de particules verra sa vitesse de rotation augmenter au fur et à mesure de sa condensation.

Hervé, ce que j'ai voulu dire, c'est qu'il y a plus de chances pour une particule (prenons là ponctuelle) d'en rencontrer une autre en dehors de la direction de son centre de gravité.

Un petit schéma pour m'expliquer :


Castor : j'aime bien le verbe s'accrétionner

Oui, je sais, le verbe "accretionner" n'es pas encore reconnu dans la langue française, mais ça viendra, je me bats pour.

Sur ton croquis, je pense que même la trajectoire qui est dite sans influence en a une.

Revelli

La rotation des objets dans l'espace n'a rien à voir avec l'expansion de l'Univers.
Pour ce qui est d'un centre supposé de l'Univers, vendredi dernier, sur le parking de Froufrou j'expliquais ceci:

De notre petite planète, nous observons le rayonnement primordial à une distance de plus ou moins 14 milliards d'années-lumière, et ceci tout autour de nous.
Doit-on en conclure que par un effet extraordinaire du hasard, nous serions pile-poil au centre de l'Univers ?
Et bien décidément non, nous ne sommes pas au centre de l'Univers.
Un observateur situé à 14 milliards d'années-lumière de nous observera exactement la même chose et se croira lui aussi au centre de l'Univers.
Ceci pour dire que le centre de l'Univers est partout dans l'Univers, ou plus exactement que l'Univers n'a pas de centre.

Pour accepter ceci, le mieux est toujours de revenir à cette représentation de l'Univers amputé d'une dimension qu'est la surface d'une baudruche.

Jean-Pierre,

J'avais bien en tête ce schéma qui a donc généré une question: pourquoi y aurait-il un ensemble privilégié de directions comme la figure le montre?

Je l'ai attribué au big bang et à l'expansion, avec l'image que la matière primordiale tout en se constituant progressivement se répand , avec effectivement l'idée implicite que celle-ci partait d'un centre qui n'est pas forcément un point ou une sphère , donc avec une forme quelconque qui va se modifier

Francis l'attribue lui à une situation "établie" où il y aurait de la matière partout dans toutes les directions avec une légère asymétrie qui engendrerait les rotations suite aux collisions : reste la question de l'établissement de cette situation établie avec en plus l'interrogation de la structure filamenteuse qui justement révèle des directions privilégiées

Je reste donc partagé et n'arrive pas à me faire une idée claire: mais je crois que nous sommes tous dans cette situation, y compris les cosmologistes et astrophysiciens, parce que nous sommes confrontés à des dimensions spatio-temporelles infinies, en rappelant que le big bang ne serait pas une naissance mais un évènement singulier dans l'Univers, avec ce que nous permettent de voir nos instruments et notre position dans ces infinis

Les FLOT auxquels je participe, le cours Merici, les livres nombreux à ma disposition vont me permettre d'améliorer mes connaissances et espérer donc mieux comprendre

Pourquoi tiens-tu tant à associer les notions d'expansion de l'Univers, de Big-bang et de matière primordiale, avec le fait que les objets au-delà d'une certaine masse soient ronds, et que tous les objets ont une certaine disposition à tourner sur eux-mêmes ?

C'est sûr, tu complique le problème, si problème il y a!

Donc, tu estimes que si une masse quelconque attire nombre d'autres masses autour d'elle jusqu'à accrétion, elles doivent toutes l'atteindre selon une trajectoire radiale ?

Heureusement que la supposée planète qui serait à l'origine de la formation de la Lune n'a pas percuté la Terre selon une trajectoire radiale, car je ne suis pas certain que nous serions là pour en discuter.


Image gif des impacts de la comète Shoemaker-Levy 9 sur Jupiter:

Castor, j'ai voulu dire : "pas d'influence mécanique sur la rotation"
Hervé : j'ai représenté quelques directions. Il en existe une infinité possibles.
Comme déjà dit, le phénomène d'accrétion d'objets est (presque) totalement indépendant de l'expansion. La force de gravité l'emporte largement sur l'expansion aux petites distances (par rapport à la taille de l'univers).

Bonjour Francis,

Pourquoi m'attribuer des propos que je n'ai pas du tout prononcés?

Pourquoi ne pas admettre que quelqu'un ne comprenne pas?

Pourquoi ne pas admettre qu'il se pose des questions, certes souvent un peu basiques?

Pourquoi ne pas admettre qu'il pose des questions sur les réponses qu'on lui apporte et qu'il a suscitées?

Tes 2 derniers posts détournent un débat d'idées quasiment vers un débat de personnes: je sais que depuis des années nous sommes envahis par ce procédé utilisé par les journalistes dans quasiment tous les médias, y compris publics, pour éviter de parler du fond et ainsi de nous permettre de comprendre réellement la situation dans laquelle nous vivons.

Je ne pensais pas sincèrement que ce procédé trouverait sa place dans notre forum et j'en suis courroucé.

Par ailleurs, je ne suis pas non plus du genre à me plier ni aux évidences, ni aux affirmations, surtout lorsqu'elles sont assénées: j'ai eu la chance d'avoir une double éducation parentale et scolaire où j'ai appris à ne jamais prendre pour argent comptant ce qu'on me disait et pardon si quelquefois j'en arrive à être un peu trop pointilleux mais c'est maintenant bien ancré dans mes gênes! Cette attitude ne signifie jamais un quelconque jugement sur les personnes, mais seulement sur les idées.

Si tu as écouté mon intervention vendredi soir sur la conférence à laquelle j'avais assisté la veille, tu aurais compris que je prenais avec un certain recul les dires du spécialiste, justement parce que cette catégorie de personnes indispensables est trop souvent aveuglée par son propre domaine: j'ai vécu en tant qu'ingénieur système cette situation difficile vis à vis des ingénieurs sous-système et pire encore de la part des experts technologues dont le domaine est encore plus restreint car rares sont les individus qui font preuve de pédagogie et de didactisme, souci empathique envers les autres.

Et il faut aussi arrêter de prendre un questionnement pour une opposition ou un refus alors qu'il se veut bâti sur les idées de coopération et de collaboration qui sont les attitudes indispensables à adopter pour qu'un collectif progresse, soit efficace, et ce de la façon la plus homogène possible. Là aussi j'ai appris dans ma carrière professionnelle, notamment avec les ingénieurs de pays très fiers comme le Japon- où souvent le mot "NON" n'existe même pas- de vérifier et revérifier s'ils avaient bien compris ce que nous leur disions, ce que je m'applique à l'inverse.

Pour revenir enfin au sujet, mon dernier post visait donc à synthétiser notre échange précédent et à faire des remarques nouvelles.

Dans le schéma proposé par Jean-Pierre, il y a un ensemble de directions privilégiées - ici venant de droite- qui fera très probablement que la structure, percutée par la petite sphère, se mettra à tourner vers le haut ou vers le bas, plus ou moins vite d'ailleurs, la direction radiale très spécifique ne faisant que pousser vers la gauche la structure percutée selon la loi de la conservation de la quantité de mouvement.

Mon idée était donc que si un tel ensemble de directions privilégiées a pu exister, il ne pouvait s'agir que juste après le Big Bang dans le cadre de quelque chose qui serait apparenté à une explosion dans toutes les directions: mais on sait qu'assimiler le Big Bang à une explosion n'est pas du tout valide (comme il l'explique dans le dernier chapitre du cours d'astrophysique, le professeur de Merici dit que malheureusement il ne connaît aucune représentation satisfaisante à la date où il écrivait de ce qu'a été le Big Bang, émettant en plus un doute sur la théorie à ce moment si bien qu'il réduit le Big Bang au début de l'expansion, ne donnant aucun élément convaincant de ce qu'il y avait avant ce début)

Ton explication, totalement valable pour la mise en rotation d'une structure, correspond par contre à une situation où il y a déjà de la matière tout autour de la structure percutée - avec une certaine hétérogénéité dans la répartition - (la structure percutée dans toutes les directions étant plus massive et attirant à elle par gravitation les structures moins massives et de vitesse insuffisante pour créer un effet centrifuge capable de compenser cette force d'attraction: bien entendu cette chute de la structure attirée ne sera pas radiale puisqu'elle a une vitesse initiale, ce que j'ai appris il y a 45 ans au lycée)

Au passage, cette image semble fausse car la matière est plutôt répartie dans un disque plutôt qu'une sphère autour de la structure attirante: pourquoi?

Donc on a des explications pour la mise en rotation d'une structure, qu'elle soit sphérique ou non!

Jean-Pierre a redonné l'explication concernant la forme sphérique de certaines structures, étoiles et planètes (d'ailleurs une structure ne sera qualifiée de planète que si elle respecte ce critère de sphéricité)

Il reste donc à retrouver une explication concernant les disques et leur propre rotation qu'ils soient du type "système stellaire" - une (ou deux) étoile(s) avec des planètes- ou du type "système galactique"

Je ne sais plus d'ailleurs au delà de ces ensembles la forme des amas et des super-amas galactiques et si ceux-ci sont aussi soumis à une rotation

Comme je l'ai écrit dans mon post précédent, j'ai énormément de ressources aujourd'hui à ma disposition pour essayer de comprendre: la mise en commun, le partage auquel je procède avec le forum vise autant à vous impliquer qu'à bénéficier de ce que je trouve et des interrogations que cela suscite chez moi

Il s'agit aussi justement de prouver que chacun doit pouvoir intervenir dans le forum en exprimant des idées même candides et idiotes pour ne pas laisser cet espace, à priori ouvert à tous, aux mains de quelques uns.

Et il en est de même pendant nos réunions du vendredi soir !

Bonjour Jean-Pierre,

Je n'ai pas vu ton dernier post, occupé à éditer le mien pour lequel je devais chercher les mots car passablement énervé (une excuse peut-être à mon égard car je suis né Hervé!).

J'ai relu l'ensemble du fil de discussion et donc mes propres posts et effectivement j'ai peut-être laissé entendre maladroitement que l'expansion pouvait être la cause de la mise en rotation des structures de matière

Pour être plus clair et donc précis, j'aurais dû -pour expliquer la cause et le moment possibles de l'existence d'un ensemble de directions privilégiées- utiliser l'expression "au début de l'expansion après le Big Bang vu comme une explosion", arrivant d'ailleurs maintenant à la compréhension que Big Bang ne doit être interprété justement que comme le début de l'expansion et pas autre chose, càd tel qu'il aurait provoqué l'expansion, ce que personne ne sait aujourd'hui!

Mea culpa mais je sais que je m'y referai encore prendre: c'est la raison même de toutes les situations d'incompréhensions, de quiproquos qui font notre monde et notre vie! Comme aussi la colère lorsqu'on n'arrive pas à se faire comprendre qui est tournée contre soi et qui est interprétée par les autres comme leur étant destinée, à cause d'un narcissisme individuel répandu chez tout un chacun et auquel je n'échappe pas.

Pourquoi prends-tu la mouche alors que je ne fais que t'expliquer que l'expansion de l'Univers n'a pas d'action notable sur le phénomène d'accrétion et rotation d'un objet dans l'espace.
De plus, je t'indique des exemples concrets d'impacts non radiaux pour appuyer mes propos.

Je ne vois pas d'attaques ni de moquerie dans cela.
Si tu préfères les monologues, dorénavant, je pense que j'éviterai de consacrer du temps à te répondre sur le forum.

Tout cela me prend du temps, beaucoup de temps.
Trop gentil trop …, s'il en est ainsi, je consacre mon temps à mes activités personnelles, plus à t'expliquer quoi que ce soit.

C'est toi qui viens d'en faire un débat de personnes, c'est toi qui vient de m'attaquer.
En ce qui me concerne, le débat est clos.

Salutations.

Castor, pas besoin de militer pour faire entrer le verbe "accretionner" dans la langue française, car si les particules "s'accrétionnent" pour former un "agglomérat", ben elles s'agglomérent !
Après, il y a aussi agglutiner, assembler, agréger, amasser, combiner....

µµII Oui mais moi j'aime bien "accretionner".

Je me souviens que certains piaffaient quand je disais " patatoïdal", et bien je me suis aperçu depuis que ce terme est régulièrement utilisé.

Ce sera pareil dans quelques années pour "accretionner".
D'ailleurs, il n'a pas l'air inconnu au Canada:
http://www.btb.termiumplus.gc.ca/tpv2al ... tionner#il

Peut-être au Canada, mais en France, le terme exact est "accréter".
Mais je suis d'accord, le français est une langue vivante.
Pourquoi pas "accrétationner" ?

Bonjour,

Dans les 2 FLOT d'astrophysique que je suis actuellement (ExplorUnivers et Gravité), la question de Marius et plus généralement de tous les mouvements de type circulaire dans l'Univers est bien entendu venue très vite de la part des participants.

Je ne suis pas encore capable de faire un résumé des différents échanges entre participants et aussi avec l'équipe pédagogique (qui n'a pas fourni encore de réponse synthétique).

Globalement, il ressort que depuis le Big-Bang et la création des premiers atomes d'Hydrogène et d'Hélium, ce sont plus les turbulences gazeuses et magnétiques qui auraient imprimé à toute la matière qui commence à se structurer le mouvement circulaire comme un équivalent au phénomène de Vortex (ce que je comprends seulement pour les turbulences gazeuses)

Et par la suite, c'est toujours ces turbulences gazeuses et magnétiques qui interviennent dans la formation des étoiles et de leur disque éventuellement protoplanétaire et qui seraient à la source du mouvement de rotation de l'étoile et du disque où par entrainement les planètes en formation vont aussi acquérir ce mouvement

Il me semblerait donc que les collisions ne seraient alors qu'un phénomène complémentaire qui viendrait modifier pour chaque objet en cours de constitution leur mouvement propre de rotation sur eux-mêmes

Mais ce n'est sûrement qu'une conclusion hâtive de ma part.

Par ailleurs, je n'ai pas compris (car je n'ai pas encore cherché) comment le magnétisme d'un nuage ou plus précisément d'un filament inter-stellaire intervenait pour imprimer un mouvement circulaire aux étoiles qui se forment en son sein.