Article "Pour la Science" et paradoxe de l'information

[tiffoule 19]

Bonjour,

 

Ayant des connaissances rudimentaire en physique, j'essaye quand même de m'accrocher tant bien que mal et je suis très curieux sur tout ce qui touche à cela. Ce n'est que récemment que je commence à comprendre(un tout petit peu) et à accepter le principe(complètement contre-intuitif mais magnifique) de superposition quantique. Alors voici un nouvel article de "Pour la Science" qui je pense n'amène rien de nouveau mais son intérêt de vulgarisation et son ambition de résumer les connaissances actuels me fascine.

Donc oui, l'incapacité pour l'instant de concilier physique quantique et relativité général c'est connus mais c'est qui l'est moins c'est sur quels points spécifiques les théories n'arrivent pas à s'entendre. Un des points est le paradoxe de l'information. Les trous noirs avalent et détruisent tout mais la physique quantique est formel : l'information quantique ne peut pas disparaître.

 

Question aux experts :

1) Pourquoi le rayonnement de Hawking ne contient aucune information liée à la matière qui a pénétré dans le trou noir ? Mes quelques neurones qui n'ont pas encore grillé me disent que si la fumée s'échappe d'un feu, si j'analyse la fumée je peux un peu savoir ce qui brûle dans le feu.

 

Question aux piliers de bar, trolls et amateurs :

2) Quels est votre opinion sur Stephen Hawking?

 

Question pour tout le monde:

3) Quels autres paradoxes vous semblent intéressants entre relativité général et physique quantique ?

 

L'article de pour la science publié par Steven Giddings :

https://www.pourlascience.fr/sd/astrophysique/trous-noirs-comment-resoudre-le-paradoxe-de-linformation-20377.php

  

Merci de m'avoir lu et en espérant que ça roule dans vos observations du ciel nocturne.

[barnabé 444]

Ii existe différents  types  de trous noirs 

Les trous noirs  super massifs  qui sont aux centres de toutes  les galaxies,  ceux-là  je ne suis pas sur qu'ils  soient  aussi voraces et qu'ils  engloutissent  tout ce qui les entoure  même  si tout le monde le pense

Moi et mon neurone  grillé  nous pensons qu'ils  sont  les graines des galaxies et donc que la matière  en sort

Modifié 23 novembre 2020 par barnabé

[Theta Coxa 288]

Préambule : je ne suis pas expert du domaine et donc je peux (vais ?) me tromper. Mais je me risque à tenter des pistes de réponses.

 

1/ Le problème de l'information est assez complexe à comprendre car il ne s'agit pas que d'une histoire de composition-bilan (même si c'en est la partie la plus intuitive : quelle étoile donne lieu au TN ?). Si on dirige un faisceau cohérent (un laser par ex) vers un TN, le retour est incohérent. Et il se trouve que le formalisme de la quantique interdit ce changement (on calcule leurs états différemment).
Ce problème de l'information remet en question des principes tenus pour acquis : le principe d'équivalence (cher à la RG), l’impossibilité de dupliquer un état quantique (indétermination d'Heisenberg), et enfin la conservation de l'information (même si l'info est détériorée elle est tjs présente).

 

Le rayonnement de Hawking ne fait pas sortir la matière du trou noir. Le principe du mécanisme, c'est que les effets de marée du TN arrivent à séparer les paires de particules-antiparticules virtuelles. Cela lui coûte de l'énergie. Dans une autre interprétation, c'est l'absorption de la particule qui confère une "énergie négative" qui diminue la masse du TN.

Donc c'est comme si tu attrapais un photon et que tu essayais de savoir ce qui a brûlé dans ton feu, ça devient plus dur qu'avec la fumée. Sauf que là, c'est pire, car la particule que tu vois s'échapper du TN n'a à priori rien à voir avec le TN lui-même. L'analogie du feu, comme toutes les comparaisons, a des limites : si tu fais fondre un glaçon dans un verre d'eau, l'information ne disparaît pas pour autant.

 

Il semblerait que certaines théories spéculatives soupçonnent que la surface (et/ou "l'intérieur") du TN pourrait encoder l'information. Cela reste à travailler et constitue les frontières de la science actuelle. On attend donc bien des surprises et des changements de paradigmes de ce côté-là.

 

2/ Ce serait hors de propos de donner un avis sur l'homme, mais je peux donner une opinion sur le scientifique : ses travaux ont constitué des avancées indéniables. En revanche, ses déclarations sortant de son domaine de compétence sont à prendre comme telles, à savoir des opinions personnelles.

 

3/ Plusieurs pistes :

Il me semble qu'il y a une incompatibilité des formalismes mathématiques.

Il y a un problème avec la notion de temps, qui semble avoir un sens différent dans les deux théories (la causalité qui nous semble naturelle disparait dans une certaine mesure en quantique - voir paradoxe EPR).

On peut citer les différences de conception de l'espace-temps (continu en RG et discret en MQ).

On a du mal à expliquer la gravitation en utilisant un boson comme on peut le faire pour les autres interactions fondamentales.

La RG conduit à la notion de singularité, hors tout ce qui est ponctuel semble incompatible avec la MQ.

 

 

 

 

Il y a 2 heures, barnabé a dit :

Moi et mon neurone  grillé  nous pensons qu'ils  sont  les graines des galaxies et donc que la matière  en sort

Puisque le rayonnement de Hawking dépend de la force des effets de marée du TN, et que ceux-ci sont plus faibles quand la taille du TN augmente, c'est compliqué pour les miens (de neurones grillés) de concevoir cela.

 

 

 

Ça fait beaucoup de mots qui sont peut-être tous faux, mais si j'ai pas tout compris, au moins tu as des pistes pour aller chercher les infos par toi-même (et pas prendre ce que je dis pour acquis).

Modifié 23 novembre 2020 par Theta Coxa
(je sais plus écrire)

[roul 304]

Il y a 6 heures, Theta Coxa a dit :

Ça fait beaucoup de mots qui sont peut-être tous faux, mais si j'ai pas tout compris, au moins tu as des pistes pour aller chercher les infos par toi-même (et pas prendre ce que je dis pour acquis).

Modifié il y a 5 heures par Theta Coxa

 

 

Bonjour: je n'oserais absolument pas d'essayer d'expliquer quoi que ce soit--mais dans mon cas j'écoute podcast,s vidéos conférences et classes à ce sujet donnés par des scientifiques ayant participés au développement du "standard model" comme Steven Weinberg, Abraham Pais,  Sam Treiman, Richard  Feynman, etc.

 

Sujet fascinant, l'anglais est malheureusement indispensable. De plus certains accents sont difficiles à comprendre, Feynman en particulier.

 

Sas aucun doute il doit y avoir des videos, conférences, démonstrations en français sur YouTube.

[Theta Coxa 288]

Oui, il y a un paquet de conférences données en langue française, qui aident à appréhender ces concepts. Mais il ne me semblait pas pertinent d'en faire une liste non-exhaustive ici. Si ça intéresse @tiffoule il suffit de demander

[Diziet Sma 2 203]

Il y a 15 heures, tiffoule a dit :

Question aux piliers de bar, trolls et amateurs :

 

Présent !

Et euh... , c'était quoi la question ?

[barnabé 444]

Moi je reviens sur la troisième  question, je ne sais pas s'il  s'agit  de paradoxe d'anomalie ou quel autre terme à  utiliser mais de nombreux efforts nos scientifiques  ont réussi à  faire entrer  trois des quatre forces qui régissent  l'univers dans un cadre commun mais la gravitation ne veut pas entrer  dans le système  que faut il en déduire?

[Diziet Sma 2 203]

Il y a 15 heures, tiffoule a dit :

Question pour tout le monde:

3) Quels autres paradoxes vous semblent intéressants entre relativité général et physique quantique ?

 

 

Tu l'as écrit toi-même, jusqu'ici elles sont incompatibles, et ce n'est pas faute d'essayer d'y remédier depuis Einstein.

Une des plus anciennes et peut-être la plus fascinante, a été proposée par Wheeler et De Witt dans les années 60.

En appliquant le formalisme de l'équation de Schrôdinger au champ gravitationnel, ils ont obtenu une équation qui porte leurs noms et qui décrit la fonction d'onde de l'Univers ( en schématisant), moyennant une foultitude d'hypothèses simplificatrices.

Deux gros soucis ont alors surgi ; la variable t a disparu et personne n'est capable de résoudre cette équation.

Un paragraphe y est consacré dans ce chapitre :

 

http://www.astrosurf.com/luxorion/cosmos-quantique3.htm

[Kirth 4 266]

il y a 11 minutes, Diziet Sma a dit :

la variable t a disparu et personne n'est capable de résoudre cette équation.

 

C'est vrai, personne n'est jamais assez fort pour ce calcul.

[Kaptain 5 939]

il y a une heure, Kirth a dit :

C'est vrai, personne n'est jamais assez fort pour ce calcul.

 

Ouch, elle est dure, celle-là...

[Kirth 4 266]

il y a 6 minutes, Kaptain a dit :

Ouch, elle est dure, celle-là...

 

moins après, normalement.

[barnabé 444]

Donc c'est  parce  qu'on n'arrive  pas à  faire entrer  le méchant  petit canard  "gravitation" dans me cadre que certains plus malins que les autres on envisagé de changer le cadre.... je pense à  la théorie  des cordes ou la théorie  des boucles et peut être  d'autres, mais je n'ai  pas lu que ces théories avaient  réglé  le problème et en plus je me pose une question, en fait je devrais  dire je vous pose une question, : ces théories sont-elles  compatibles  avec la relativité générale ? 

[jackbauer 2 414]

Tiffoule, Barnabé

 

Je vous conseille vivement la lecture de La Recherche qui vient de sortir dans sa nouvelle version (trimestriel) : un dossier de 40 pages bien tassé devrait vous passionner, à défaut d'apporter des réponses que personne ne peut donner.

De plus le nouveau livre de JP Luminet (oui encore lui), "l' écume de l'espace-temps", dresse le portrait des principales théories d'unification sur le marché (je pense que je vais l'acheter)

 

 

 

 

 

Modifié 24 novembre 2020 par jackbauer

[Daniel Bourgues 1 588]

il y a 45 minutes, barnabé a dit :

certains plus malins que les autres on envisagé de changer le cadre..

 

il y a 45 minutes, barnabé a dit :

mais je n'ai  pas lu que ces théories avaient  réglé  le problème

 

Surtout lorsque les bords du cadre sont encore plus flous... S'il est normal et scientifiquement raisonnable d'essayer différents cadres possibles pour que la photo de famille tienne en entier, il me parait déraisonnable de ne pas s'en tenir en priorité à celui qui permet de regrouper le maximum... quitte à garder d'autres cadres sous le coude pour le cas où la famille s'agrandirait en permettant de mieux connaître ses membres...  

 

[Kaptain 5 939]

il y a 18 minutes, jackbauer a dit :

Je vous conseille vivement la lecture de La Recherche qui vient de sortir dans sa nouvelle version (trimestriel) : un dossier de 40 pages bien tassé devrait vous passionner, à défaut d'apporter des réponses que personne ne peut donner.

 

Tiens ? Un "magazine-livre" trimestriel, pas con comme formule. On en revient doucement vers des "revues", pourquoi pas ? Jouer le temps long de la réflexion face au temps réel assourdissant d'internet. Ça me plaît, je vais essayer de le trouver.

[jackbauer 2 414]

il y a 6 minutes, Kaptain a dit :

 

Tiens ? Un "magazine-livre" trimestriel, pas con comme formule. On en revient doucement vers des "revues", pourquoi pas ? Jouer le temps long de la réflexion face au temps réel assourdissant d'internet. Ça me plaît, je vais essayer de le trouver.

 

A presque 10€, je ne sais pas s'ils vont trouver beaucoup d'acheteurs. Mais le dossier de 40 pages est vraiment top !

[tiffoule 19]

Super pour vos réponses,

 

Ok Jackbauer, je prend note, je vois le nom du compatriote de Hawking, et récent prix nobel : Roger Penrose dans le numéro de la Recherche.

Pour le livre , vendu ! je vais écrire ma lettre au père noel et je commencerais l'année 2021 avec.

 

Merci

[jackbauer 2 414]

Pas de jaloux, un récent HS de C&E sur les origines de l'univers, également très bien et richement illustré ; Plus accessible pour les non initiés :

 

 

[Superfulgur 16 363]

il y a 48 minutes, Kaptain a dit :

Tiens ? Un "magazine-livre" trimestriel, pas con comme formule. On en revient doucement vers des "revues", pourquoi pas ? Jouer le temps long de la réflexion face au temps réel assourdissant d'internet. Ça me plaît, je vais essayer de le trouver.

 

Les "Hors Série" du Figaro sur la Peinture sont fabuleux, quasiment des livres, je les mets direc avec mes bouquins dans la bibiothèque.

[tiffoule 19]

Ok pour le dernier HS, ça m'évitera (peut-être) de repasser par la case apprentissage des math.

 

[roul 304]

Il y a 12 heures, Theta Coxa a dit :

Mais il ne me semblait pas pertinent d'en faire une liste non-exhaustive ici.

 

 

Bonssoir: Oh non, ce n'étais pas une liste, mais quelques noms des scientifiques principaux ayant développés ces théories. 

Certains sont encore vivant, ou on a accès à leurs connaissances directement. Stephen Weinberg (prix Nobel) est relativement facile à comprendre comparé à Richard Feynman (prix Nobel.)

 

Mais il y a aussi le ce côté historique.

 

Le plus simple est de trouver des vidéos avec des démonstrations visuelles sur cette science assez déroutante. 

[Theta Coxa 288]

Si ça peut te rassurer, @tiffoule, je suis pas capable de beaucoup mieux qu'une règle de proportionnalité.. S'il s'agit "juste" d'avoir une vision d'ensemble des concepts, tu peux te passer de l'option maths (ou bien t'arrêter là où ça devient inconfortable). Avec un peu de chance, et avec le bon orateur, tu peux même te faire expliquer certains concepts liés aux maths sans rien n'y connaître !

 

Tu m'excuseras, @roul, mais j'abandonne toute tentative de communication avec toi.

Modifié 24 novembre 2020 par Theta Coxa