E=M=G=T

[PerrouriefhCedric 4 122]

Voui j'ai dû faire la grasse mat' trop longtemps 

[George Black 5 866]

Bon. Si un physicien peut se permettre de mettre son grain de sel dans cette discussion... ?! 

 

1. En soi, comme déjà évoqué, la masse est une forme d'énergie. On pourrait tout aussi bien (ce que l'on fait d'ailleurs en physique des particules) mesurer la masse avec une unité d'énergie.

Quand un électron et un positron s'annihilent pour donner une paire de photons, c'est juste que leur énergie de masse va se convertir en énergie liée à la quantité de mouvement des photons. 

 

En fait, toute entité physique possédant une énergie possède une inertie, et une capacité à interagir gravitationnellement.

 

Fondamentalement, les quarks, les électrons, ... n'ont pas de masse, ils tirent leur masse de leur interaction avec le champ de Higgs. Mais cependant, cette masse est très petite. La masse de la matière qui nous entoure provient donc essentiellement de l'énergie d'interaction entre quarks liés par la force forte. Dit autrement, la masse des corps n'est rien d'autre que l'énergie interne des corps, énergie liée à la dynamique et aux interactions entre les constituants élémentaires de ces corps.

 

Finalement, on pourrait dire que la plus grande découverte, ce n'est pas tant l'équivalence masse-énergie, mais de réaliser que l'énergie a une inertie et est "pesante".

 

2. Concernant l'énergie. L'énergie n'est pas un fluide, ni une substance, c'est une propriété intrinsèque des choses, comme peut l'être la longueur d'une table. Il n'y a pas de longueur pure ! On ne peut pas acheter en magasin de la longueur pure ! On achète toujours une longueur de quelque chose. L'énergie c'est pareil. 

 

Si on se place du point de vue de la physique quantique, l'énergie d'un corps est la fréquence de l'onde quantique associée à ce corps. Une énergie est une fréquence. C'est un problème que j'aime bien traiter avec les étudiants quand on aborde l'oscillateur harmonique quantique. Ils sont toujours surpris de voir que l'énergie mécanique d'un pendule classique peut s'exprimer en fonction de la fréquence propre du pendule et de son état d'excitation (qui traduit l'amplitude d'oscillation).

Du point de vue de la physique quantique, toute énergie peut se ramener à une pulsation d'une onde quantique. C'est la constance de la fréquence qui définit à la fois le temps (la succession des cycles de l'onde. Mesurer le temps, c'est compter les répétitions de cycles d'un phénomène périodique) et la conservation de l'énergie.

 

3. Concernant la flèche du temps. En physique quantique, quand on étudie des systèmes complexes ouverts, c'est-à-dire des systèmes avec un grand nombre d'entités en interaction (ce qui correspond notamment au monde à notre échelle), on observe, du fait des fluctuations quantiques, l'apparition d'une flèche du temps. Il y aurait beaucoup à dire sur les liens entre fluctuations, dissipation, et flèche du temps.

 

4. Quel lien avec la gravitation, l'espace et le temps ? Là, cela devient plus compliqué. Le temps en physique quantique n'a pas le même statut que le temps en relativité restreinte et générale, même si on sait écrire les équations de la physique quantique, pour des particules, dans des espace-temps riemanniens. De fait, il n'y a pas de théorie quantique viable de la gravitation directement issue de la relativité générale. 

Certains évoquent alors la nécessité de repenser le cadre de la relativité générale (théorie des supercordes, théorie à boucles, twistors de Penrose,...), quand d'autres pensent qu'il faut revoir le cadre conceptuel de la physique quantique (via la théorie de Bohm par exemple). Les plus ultras pensent qu'il faut repenser à la fois notre représentation de l'espace et du temps,  et celle de la physique quantique.

 

Il faut cependant aussi voir deux idées "récentes" qui tranchent avec ces visions :

 

- Pour la première, certaines personnes doutent que la gravitation soit une force d'interaction fondamentale. Dans ce cadre, quantifier la gravitation n'aurait pas de sens. On chercherait un mariage contre nature, qui n'existe pas. La gravitation étant une force effective en lien avec une déformation de l'espace-temps, elle n'aurait aucun lien avec les forces fondamentales résultant d'un échange de bosons d'interaction. Exit les théories évoquant des dimensions supplémentaires.

Il n'y aurait pas de graviton, qui par ailleurs pose des problèmes conceptuels. En effet, les théories des interactions fondamentales (nucléaires et électromagnétiques) font intervenir des bosons de spin 1 et sont des théories de jauge. Or, le graviton, si on se base sur la relativité générale, devrait avoir un spin 2. Pourquoi cette exception ? De plus, définir une théorie de jauge gravitationnelle n'est pas sans difficultés.

 

- Pour la seconde idée, l'échec de la quantification de la gravitation proviendrait simplement de l'usage des mauvais outils mathématiques pour y arriver. On a commencé à réaliser cela quand on s'est intéressé à l'étude des champs de gluons en chromodynamique quantique (QCD). Il n'y a pas de méthode analytique simple pour faire des calculs fiables et précis quand on s'intéresse à la physique observée au sein du LHC. Mais il fallait bien trouver des techniques de calculs novatrices, ce que plusieurs équipes de théoricien(ne)s ont réussi à faire.

Or, on s'est aperçu dans certains cas que des paires de gluons se comportaient comme les gravitons hypothétiques, d'où l'idée que ces techniques développées pour la QCD puissent permettre de quantifier la gravitation. Actuellement, c'est un champ de recherche en cours.

[heliescope 239]

Merci Georges pour ton explication très poussée qui malheureusement n'est pas à la portée de néophites comme la plupart d'entre nous.

c'est là que l'on voit que la science de pointe est tellement décorélée du public et entrouvre souvent la porte à l'obscurantisme.

Mon constat est qu'il y a bien trop peu d'émissions de vulgarisation, même si ce n'est vraiment pas facile dans ces domaines, et trop d'émissions pour décérébrés (ce qui les arrangent encore moins au fil du temps )

J'aimerai bien une chaine publique de vulgarisation entierement consacré aux sciences (et gratuite pour toucher un large public). Mais voila, ça ne rapporterai sans doute pas assez d'argent.

En tous cas c'est bien sympa d'avoir essayé, même si je suis bien largué !

 

Modifié 2 avril 2023 par heliescope

[Bruno- 3 983]

Il y a 2 heures, George Black a dit :

Pour la première, certaines personnes doutent que la gravitation soit une force d'interaction fondamentale. Dans ce cadre, quantifier la gravitation n'aurait pas de sens. On chercherait un mariage contre nature, qui n'existe pas. La gravitation étant une force effective en lien avec une déformation de l'espace-temps, elle n'aurait aucun lien avec les forces fondamentales résultant d'un échange de bosons d'interaction. Exit les théories évoquant des dimensions supplémentaires.

 

Ah, j'aime bien cette idée ! Puisque la gravitation n'est rien d'autre que la déformation de l'espace-temps, ce n'est pas une force. Est-ce que c'est un peu comme la force centrifuge qui n'est pas une force mais peut être considérée comme telle dans les calculs ?

[VNA1 385]

il y a 47 minutes, heliescope a dit :

Mon constat est qu'il y a bien trop peu d'émissions de vulgarisation, même si ce n'est vraiment pas facile dans ces domaines, et trop d'émissions pour décérébrés (ce qui les arrangent encore moins au fil du temps )

 

 

Bonjour, si il n'y a pas d'émission, alors il faut les chercher, sous forme de vidéos-conférences de professeurs-scientistes. En allant sur les sites d'universités et dans les domaines que tu cherches.

Dans mon cas je me sers de l'Anglais qui m'est plus facile . Un de mes héros est Sean  Carroll  expliquant très bien le sujet dont George Black nous explique plus haut dans ce fil.Ce qui est bien, c'est qu'on peut revoir ou réécouter la video plus d'une fois.

 

 

 

 

Stephen Weinberg,  Lawrence Krauss, etc.

[heliescope 239]

Oui bien sûr que je pioche des émissions scientifiques sur le net avec bonheur. bien des gens devraient le faire plus souvent plutôt que de se farcir d'émissions vide-cervelles.

Mais c'est tellement plus facile d'appuyer sur les boutons d'une télécommande.

Je conçois aussi que la vulgarisation n'est pas si facile. Quand c'est trop compliqué c'est vite zappé et quand c'est trop simple ça n'a plus rien a voir avec la réalité.

Comme disait Einstein : " Il faut simplifier les choses au maximum, mais pas plus" !

Modifié 2 avril 2023 par heliescope

[Daniel Bourgues 1 584]

Le 02/04/2023 à 17:49, George Black a dit :

On ne peut pas acheter en magasin de la longueur pure ! On achète toujours une longueur de quelque chose.

 

Pour une fois que je peux prendre un Physicien "en défaut"...

 

Alors récemment je suis allé dans un magasin et j'ai demandé 1 mètre...

le vendeur m'a demandé un mètre de quoi?  Un mètre de rien du tout, juste un mètre ais-je répondu...

Alors il m'a demandé: un mètre pour la couture? pour la maçonnerie? pour l’ébénisterie? Bref, vous le voulez à ruban, pliant ou rigide?

Et mon choix fait, je suis bien reparti avec un mètre de rien du tout...

 

Désolé pour la digression, c'était juste pour relâcher un peu la tension des neurones qui surchauffent... les miens en tout cas, je me suis régalé de ces échanges, merci.

 

Modifié 3 avril 2023 par Daniel Bourgues

[PerrouriefhCedric 4 122]

Pour ma part, je ne me suis toujours pas décidé, donc ça reste un mètre à penser...

 

Bon je sais, cette blague c'est pas le pied _{(à coulisse)}

 

Donc désolé pour le niveau ! _{(à bulle)}

 

 

 

 

Bon ça va, pas taper, je suis déjà loin...

[Mercure 867]

Le 02/04/2023 à 17:49, George Black a dit :

Pour la première, certaines personnes doutent que la gravitation soit une force d'interaction fondamentale.

 

Cette idée n'est pas récente, il y a-t-il eu des avancées pour progresser au-delà de cette supposition?

Encore merci pour ce message GB (en franglais J&B )

Modifié 3 avril 2023 par Mercure

[Alain 31 6 511]

Le 01/04/2023 à 18:44, Diziet Sma a dit :

 " J’ai lu quelque part qu’Albert Einstein, prié par des reporters de résumer en quelques mots
le contenu de la relativité aurait dit : "Voulez-vous savoir quelle est la différence fondamentale entre
physique classique et relativité ? En physique classique, si vous videz le monde de tout objet ayant
une consistance physique, il reste encore l’espace et le temps. En relativité, si vous videz l’univers
de toute chose sensible, il ne reste rien. "

 

Faut reconnaitre que Einstein est toujours resté très calme avec certains emm journalistes. Il faut saluer ce savon savant apaisant, que dis-je, ce génie sans bouillir !