Ton raisonnement est correct, c'est juste un aspect qui n'est pas assez mis en avant dans les explications vulgarisées de l'expansion de l'univers. On pourrait appeler ça "la vulnérabilité de l'énergie relativiste à l'expansion".
 
Souvent il est dit que la température de l'univers diminue du fait de l'expansion, ce qui est correct, de la même façon que la température baisse lors de la détente adiabatique d'un gaz (effet Joule-Thomson ou Joule-Kelvin), ce qui est inexact. Imaginons un gaz enfermé dans un piston entouré par le vide. En un temps arbitrairement bref, je retire le piston. Les molécules de gaz, chacun munie d'une vitesse v s'égaillent dans l'espace. Y'a t'il une force qui les retient ? Non, aucun travail n'est effectué, leur vitesse ne varie pas, donc la température reste la même.  
 
Maintenant il serait peut être judicieux de faire intervenir la gravité. S'il y a beaucoup de gaz, lors de son expansion les molécules doivent remonter la pente du puits gravitationnel ce qui leur fait perdre de la vitesse, donc de l'énergie cinétique, donc de la température. Dans le formalisme classique on dira que l'énergie du système formé par l'ensemble des molécule liée par la gravité c'est l'énergie thermique moins l'énergie de liaison. L'énergie de liaison est en effet une quantité négative. L'expansion correspond au fait que les molécules se délient les unes des autres. L'énergie de liaison devient moins négative (donc augmente) et c'est pris sur leur énergie thermique, de sorte que l'énergie totale est conservée. C'est déjà plus correct, et si tu t'arrêtes à ce stade, tu auras une version pas trop pourrie du refroidissement dû à l'expansion.  
 
Mais la réalité est plus subtile que ça. Le cadre théorique d'expansion de l'univers est la relativité générale, et dans ce cadre la notion d'énergie du système est problématique. Tu sais peut être que l'équation d'Einstein, qui résume toute la théorie, relie deux tenseurs, en très gros on peut résumer ça par G = T avec G qui représente l'espace-temps courbé, donc le champ de gravité, et T le tenseur énergie-impulsion, qui comme son nom l'indique contient l'énergie E du système et son impulsion p.  De ce fait, l'énergie du champ de gravité n'est pas nativement comptée dans l'énergie du système. Pour autant, la définition du tenseur G se traduit par le fait que la gravité gravite, c'est à dire que la courbure fait partie des composants du système qui participent à son champ de gravité.  
 
Donc tu vois, c'est délicat. Pour ne pas s'embrouiller il faudrait donc dire que la source de courbure c'est à la fois l'énergie (T) et la courbure (G) elle même. Mais de ce qui précède il ressort qu'il n'est pas possible de trouver une définition générale et univoque de l'énergie du système...  
 
On peut réintroduire l'énergie gravitationnelle dans le système sous la forme d'un pseudo-tenseur énergie-impulsion, mais la valeur de ce tenseur n'est alors pas la même pour tous les observateurs (alors que c'est ça, l'intérêt d'un tenseur en physique théorique) et il n'existe pas de façon univoque de le définir. Je n'en sais pas plus.
 
On peut, beaucoup plus simplement, s'en tenir à la limite newtonienne valable en champ faible (donc faible courbure) à l'aide de la définition classique de l'énergie de liaison, ce que j'ai fais ci-dessus.
 
J'espère que tu n'es pas trop dégoutté à ce stade   .  
 
Bon, comme tu t'en doutes, il faut bien quand même, pour des question de cohérence physique, que la température baisse.  Comment ça se passe ? Comme c'est une théorie relativiste, on part de la définition relativiste de l'énergie.  
 
E² = (mc²)² + (pc)²
 
E est l'énergie
m la masse invariante  
p l'impulsion ou quantité de mouvement
c la vitesse de la lumière
 
Quand p = 0 (matière au repos) tu as E= mc². C'est ce qu'on appelle la fraction non relativiste de l'énergie.
Quand m=0 (cas de la lumière) tu as E = pc. C'est ce qu'on appelle la fraction relativiste de l'énergie. C'est ce terme qui est vulnérable.
 
Que veux dire vulnérable ? Ça signifie que si je marche à côté d'une particule qui se propage dans l'univers, droit devant elle, même dans un espace vide, mais à condition que cet espace soit en expansion, alors je mesure que p diminue. Pour le photon, ça se traduit par une augmentation de la longueur d'onde de la lumière, donc une diminution de sa fréquence ν, donc en vertu de la relation E = hν, d'une diminution de son énergie. Si le photon a été émis dans l'ultra-violet, il va décroitre dans le domaine optique, puis infra-rouge, puis radio, etc, jusqu'à n'être plus que le fantôme de lui même. Asymptotiquement, l'expansion "vide" tout rayonnement de son énergie, c'est à dire éteint la fraction relativiste de l'énergie. On a parlé du tenseur énergie impulsion, qui contient la somme de l'énergie relativiste et non relativiste. D'après ce qui précède sa valeur n'est pas conservée.  
 
C'est cet effet qu'on appelle le redshift cosmologique. Au passage, tu vois que c'est conceptuellement très distinct d'un effet Doppler.
 
Et cet effet joue un rôle vraiment majeur dans l'histoire de l'univers. Imagine juste ceci. Lorsque l'univers était 1100 fois plus petit, en chacun de ses point il a libéré un rayonnement à 3000 K. En l'absence de redshift, nous serions baigné par ce rayonnement. Nous serions exactement comme dans un four dont les parois rayonnent à 3000K. Ce qui est deux fois supérieur à la température de fusion du fer, quand même. Clairement aucune des délicates structure  qui se forment à la surface des planète n'aurait pu apparaître. Même les étoiles qui sont chaudes, se forment à partir de gaz ultra froid. Dans un milieu à 3000K, ni étoiles, ni planètes. Si l'expansion n'avait pas siphonnée son énergie au rayonnement primordial, nous ne serions pas là pour l'observer.  
   
La question à 1000 euros c'est e savoir si l'énergie perdue par le rayonnement (donc par le tenseur T) est "récupérée" par le champs de gravité (donc par G). Et la réponse est.... je ne sais pas. La question est légitime mais la réponse n'est pas élémentaire, à ma connaissance.

 
S on parle de l'univers observable, évidemment oui, de la même façon que l'horizon forme un cercle en mer. Mais évidement, de même que la surface de la Terre ne s'arrête pas à l'horizon, l'univers observable est la fraction d'un tout. Appelons ce tout le multivers de type I (MI).  Ca désigne l'espace qui s'étend au delà de l'horizon cosmologique et qui a exactement le même aspect que l'univers observable.
 
A partir d'ici je me place dans le cadre de la théorie de l'inflation. Dans cette théorie MI est un "pocket universe" c'est à dire une fraction d'espace homogène en terme de constante cosmologique, densité, et loi physique né d'un changement d'état du vide, d'un état de haute énergie vers un état de basse énergie. Est ce que les pocket universe sont sphériques ? Ils s'en approchent sans doute, mais le processus de changement de phase est intrinsèquement quantique et chaque fraction d'espace nouvellement crées est susceptible de muter son vide indépendamment des régions voisines. Comme ces mutations concerne l'énergie du vide, donc le taux d'expansion local, chaque région décroit à son rythme et on donc on a un truc probablement assez chahuté à la fin. Et MI est tellement grand, dans les théorie inflationnaire, que la question de sa forme est assez académique (sans doute à jamais intestable).
 
Et au delà de MI, c'est MII, l'ensemble de tous les MI. Le Multivers avec une majuscule. L’équivalent physique du Tout des philosophes. Vu son taux de croissance à la fois extraordinaire et chaotique, on pourrait dire qu'il change de forme a chaque seconde. La seule question académique à son sujet c'est moins sa forme que sa topologie (simplement ou multiplement connexe).

Il 'n'y avait pas que la matière sombre qui manquait: https://www.newscientist.com/articl [...] lly-found/
 
Au titre j'avais cru un instant qu'ils invalidaient le concept de matière sombre.  

C'est une question de point de vue. Sean Carroll dit que c'est mieux de dire que l'énergie n'est pas conservé en relativité générale: http://www.preposterousuniverse.co [...] conserved/
John Baez parle aussi de ce problème sans prendre parti: http://math.ucr.edu/home/baez/phys [...] gy_gr.html

ça fait quand même très long pour dire qu'un ptit radiateur va réchauffer la salle de bain mais pas un appartement et encore moins un gymnase ou un stade.  
Je comprends en partie (en partie seulement) tout ce que tu viens de dire, mais moi je préfère me dire que l'univers étant un système isolé, sans apport extérieur (vu qu'il n'y a pas d'extérieur)  et que la quantité d'énergie dans ce système étant fixe, plus le volume du système augmente du fait de l'expansion, moins il y a d'énergie par unité de volume, donc plus le système se refroidit.

 
y'a pas une carte de l'univers qui était sorti récemment pour montrer les puits gravitionnels et le déplacement des clusters ?
ça avait pas vraiment l'air sphérique, plutôt patatoide avec plein de bourgeons (mais ça ne représentait peut être qu'une infime fraction de l'univers MI ?)

 
  Bonnes pages
 
Le premier argument de Sean Caroll c'est que l'énergie gravitationnelle n'a pas de définition locale, c'est une propriété globale. Mais c'est justement dans la possibilité de retrouver l'énergie perdue à un niveau global que l'on peut s'interroger. Son second argument (c'est trop compliqué à expliquer ) est disons, faible.
 
La page de Baez est roborative, c'est toujours un plaisir de lire ses explications.  
 
Mais il y a un élément qu'aucun des deux ne mentionnent, et qui ajoute à ma perplexité, c'est le fait que dans le cadre inflationnaire, un théoricien de premier plan comme Alan Guth mentionne le "deuxième miracle de la physique" de la théorie (le premier étant qu'un vide énergétique engendre l'expansion de l'espace) par le fait que la création d'espace à densité d'énergie du vide constante se fait à bilan d'énergie nul du fait que l'énergie gravitationnelle devient toujours plus négative au cours du processus. Je n'ai pas lu la démonstration, mais il le mentionne expressément dans son cours et ses conférences. Dans son cours au MIT il rajoute même que vu l'importance crucial de ce mécanisme de compensation pour la cohérence physique du modèle, les théoriciens ont vérifié que le signe (-) qu'on donne à l'énergie gravitationnelle n'est pas purement conventionnel. Donc je me dis que c'est ballot : il manque "juste" la compensation de la perte d'énergie relativiste après le Big Bang pour avoir un bilan équilibré (E totale = 0) sur l'ensemble du Multivers.  
 

Ah c'est intéressant, ça.

Inflation = univers plat, effectivement. Par contre il est ouvert. Mais il reste plat ! Au moins quand on considère un volume de Hubble.

Du coup... Y'a p'tet moyen de moyenner une conservation de l'énergie post-Big Bang ?

 
Oui, mais là il n'est pas question de la forme qu'adopte la matière (matière noire, gaz, galaxie) dans l'espace-temps, mais bien de la forme de l'espace-temps lui même.

Si l'on commence à parler énergie négative, alors on s'approche du Warp Drive

Nope, justement parce que l'énergie négative associée à la gravité n'est pas une propriété locale. Entendre par là qu'on ne peut pas, en l'état actuel de la Physique, concevoir un fluide qui aurait cette propriété d'avoir une énergie négative.

J'imagine bien oui.
Tiens d'ailleurs sans rapport direct, j'avais vu passer un article qui parlait d'une expérience où ils avaient obtenu une température en dessous de 0°K.
Ça parait impossible a priori mais en fait c'est une histoire de bidouille de moyenne qui fait qu'à un endroit on doit considérer une telle température.
Ça me paraissait tiré par les cheveux

J'imagine bien oui.
Tiens d'ailleurs sans rapport direct, j'avais vu passer un article qui parlait d'une expérience où ils avaient obtenu une température en dessous de 0°K.
Ça parait impossible a priori mais en fait c'est une histoire de bidouille de moyenne qui fait qu'à un endroit on doit considérer une telle température.
Ça me paraissait tiré par les cheveux

https://www.newscientist.com/articl [...] found/amp/ wut ?
 
edit: Ah, posté plus haut
 
XaT

....
Un système physique avec une température négative, est donc toujours plus chaud qu'un système avec une température positive. On a donc possibilité de température négative, mais ce n'est pas plus froid que le zéro absolu, d'une certaine façon c'est plus chaud qu'une température infinie.

 
C'est parce que la température est défini par rapport à la relation entre entropie et énergie. À volume et nombre de particules constant, tu peux écrire l'inverse de la température comme étant égale à la variation (la dérivée) de l'entropie par rapport à l'énergie. Avec cette formule, tu peux retrouver le concept plus habituel mais moins général de température comme étant simplement une mesure de l'énergie cinétique moyenne des molécules. Dans ce cas, on ne peut pas avoir de températures négatives, car bouger moins que ne pas bouger du tout ce n'est pas possible, ou pour reprendre la définition générale de la température, parce que l'entropie croit avec l'énergie.
 
 

ça c'est juste parce que par convention on a fixé le 0 au niveau du point de solidification de l'eau. Qui est très loin d'une absence totale d'activité moléculaire/atomique. Ce qui permet donc des températures négatives.
Il suffit de partir de 0K comme base, pour n'avoir que des températures positives. C'est juste une question de convention de mesure.
D'ailleurs, théoriquement, avec un hypothétique 0K absolu, il se passe quoi, les électrons s'arrêtent de tourner autour des noyaux?

ça c'est juste parce que par convention on a fixé le 0 au niveau du point de solidification de l'eau. Qui est très loin d'une absence totale d'activité moléculaire/atomique. Ce qui permet donc des températures négatives.
Il suffit de partir de 0K comme base, pour n'avoir que des températures positives. C'est juste une question de convention de mesure.
D'ailleurs, théoriquement, avec un hypothétique 0K absolu, il se passe quoi, les électrons s'arrêtent de tourner autour des noyaux?

D'ailleurs, théoriquement, avec un hypothétique 0K absolu, il se passe quoi, les électrons s'arrêtent de tourner autour des noyaux?

D'ailleurs, théoriquement, avec un hypothétique 0K absolu, il se passe quoi, les électrons s'arrêtent de tourner autour des noyaux?

 
A 0K ils sont tous sur les orbitales les plus basses possibles mais le moment cinétique des électrons n'est pas nul.

Découverte d'une fusion de deux étoiles à neutron.

Je me méfie de ces effets d'annonce  

Il y a aune conférence de presse prévue à ce sujet lundi prochain par LIgo et Virgo.

Ce qui est très prometteur, c'est que l'ESO organise également une conférence de presse au même moment, ce qui suggère qu'ils ont observé une contrepartie optique.

Découverte d'une fusion de deux étoiles à neutron.

Ca fait un trou noir ou une étoile à neutrons plus balèze ?

La planète naine Hauméa a un anneau   https://www.theguardian.com/science [...] nd-neptune
 
Ce qui en fait que c'est une curiosité à explorer, entre ces 2 lunes + le fait qu'elle soit 2x plus longue que large    
 
Ceci dit pas maintenant vu que les plus favorables prévoient un transit de plus de 14 ans avec un départ en 2025    
 

 
https://secure.ucsusa.org/onlineact [...] ScehUj4QA2