Les maths ne sont pas la Physique :

De la mécanique au nucléaire, nos physiciens sont à l'écoute
vincentroumezy
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par vincentroumezy » 29 Oct 2011, 10:56

Peut-être qu'au delà du mur de Planck ce principe n'est plus vérifié (j'en sais rien en fait) ?



Black Jack

par Black Jack » 29 Oct 2011, 11:32

Skullkid a écrit:Je n'y connais quasiment rien en relativité générale, mais ça m'étonnerait beaucoup qu'elle ne respecte pas ce principe. Tu as une source ?


Si on observe l'expansion de l'Univers, elle est plus "rapide" que ce que prévoit la RG.
Une théorie avance alors la présence de "matière sombre" ou "matière noire" pour tenter d'expliquer le phénomène observé.

Et qui dit "matière" dit "énergie", voila peut être ce qui a fait dire dans un message précédent que la RG ne respecte pas le principe de conservation de l'énergie.

Mais, quand on observe "quelque chose" qui ne s'explique pas avec les théories connues, cela ne signifie pas qu'elles sont "fausses", cela peut aussi s'expliquer par le présence de "quelque chose" qui n'a pas été identifié à coup sûr (comme la matière noire par exemple).

De toutes manières, il n'existe pas de "vérité" en physique mais seulement des théories imparfaites qui tentent de coller au mieux aux observations.

Et piqué sur le net, il ne faut pas perdre de vue que :

"Le principe de covariance de Lorentz local affirme que les lois de la relativité restreinte s'appliquent localement en chaque point de l'espace-temps"

... Et spécialement ne pas oublier le mot "localement" de cette phrase.

:zen:

damery
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par damery » 29 Oct 2011, 12:03

Re,
Black Jack a écrit:Et qui dit "matière" dit "énergie", voila peut être ce qui a fait dire dans un message précédent que la RG ne respecte pas le principe de conservation de l'énergie.

Bon, j'ai pas eu le temps de chercher des sources, mais en allant sur Arxiv par exemple, on doit en trouver à foison...
Sinon, pour une explication avec les mains(de toute façon je ne saurais aller plus loin... :ptdr: )Le modèle de l'Univers avec expansion métrique ne respecte pas la condition de la conservation de l'énergie, car cela introduit une origine du temps.La condition pour l'application de cette loi étant que les équations régissant un système isolé sont telles que décaler tout le processus dans le temps (le considérer entièrement plus tôt ou entièrement plus tard) ne change pas le déroulement du processus, il y a alors conservation de l'énergie. Quand l'expansion intervient dans un phénomène (comme par exemple les photons perçus maintenant et provenant d'événements très anciens), la durée depuis l'origine du temps intervient et le principe de conservation de l'énergie ne s'applique plus. Donc, c'est un peu abusif de ma part de dire que la conservation de l'énergie ne s'applique pas en RG, j'aurai du écrire par exemple que la loi de conservation de l'énergie n'a jamais été prise en défaut, cependant si le modèle cosmologique standart(avec expansion donc) est validé, cette loi ne peut s'y appliquer...sorry.
Cordialement,

Skullkid
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par Skullkid » 29 Oct 2011, 15:52

Mathusalem a écrit:Mais alors j'ai du mal a concevoir ce qui est vrai selon toi.


En physique, "rien", en tout cas aucune loi ou principe (il est vrai que jusqu'à présent ces lois sont vérifiées par l'expérience, par exemple, mais ça n'implique pas que les lois elles-mêmes sont vraies). Comme tu l'as dit, les maths ont juste besoin d'être auto-cohérentes, donc on peut se permettre de parler de vérité, mais la physique n'a pas les mêmes exigences, elle doit décrire des choses qui se passent dans la nature.

Tu dis que la mécanique newtonienne est moins vraie que le second principe de la thermo parce qu'on connaît des situations où elle ne s'applique pas, mais pendant un moment elle a expliqué tous les phénomènes observés. À ce moment, était-elle absolument vraie ? A-t-elle perdu en vérité ? Qu'est-ce qui te permet d'affirmer que dans 100 ans on ne va pas tomber sur un phénomène qui ne respecte pas le second principe ?

BlackJack a écrit:Si on observe l'expansion de l'Univers, elle est plus "rapide" que ce que prévoit la RG.
Une théorie avance alors la présence de "matière sombre" ou "matière noire" pour tenter d'expliquer le phénomène observé.


Ça d'accord, mais ce n'est pas une violation du principe de conservation de l'énergie. La RG, en s'appuyant sur certains principes (dont j'imagine la conservation de l'énergie) prévoit une expansion à telle vitesse, et on en observe une plus rapide. Ça ne veut pas dire que la RG viole le principe, ça veut soit dire qu'elle est imparfaite, qu'elle ne prévoit pas tout, ou alors que c'est nous qui ne mettons pas tous les termes qu'il faut dans les équations. C'est justement parce qu'on a très envie que l'énergie soit conservée qu'on suppose l'existence de l'énergie sombre. (Donc je suis tout à fait d'accord avec toi Black Jack)

Pour ce qui est de l'histoire de l'origine du temps, il me semble que justement, dans les premiers instants de l'univers, les modèles prévoient qu'on doit prendre en considération à la fois les effets quantiques et la RG, or ces deux théories sont réputées incompatibles, donc on sait que nos théories ne suffisent pas pour étudier ces situations. Quant à savoir si elles violent ou pas le principe de conservation de l'énergie, ça, j'en sais rien...

benekire2
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par benekire2 » 29 Oct 2011, 16:12

Jean Vladimir Térémetz a écrit:Bonjour

Je remue le couteau dans la plaie, mais ce n'est vraiment pas par pure méchanceté. D'ailleurs dites-vous bien que vous êtes des Mathématiciens et que vous n'avez rien à faire de la physique.

Page 15 de http://www.liberes-des-mathematiques-savoir-enfin-ce-qu-est-l-univers.net :

De la nuisance des mathématiques dans la recherche

Si les mathématiques, ces abstraits outils, nous sont utiles pour contrer, circonvenir et manipuler cet univers le moins péniblement possible; pour comprendre, pour voir, ce qu’est réellement, concrètement ce dernier, qui n’est en rien abstrait, ils ne nous sont pas inutiles, ils nous sont nuisibles, faisant de nous des aveugles.

Ainsi aujourd’hui, complètement perdus dans abstractions, fictions, aberrations mathématiques, on croit en l’existence de “photons”, qui n’existent pas, et l’on ignore toujours ce qu’est la lumière; on croit en l’existence de “gravitons”, qui n’existent pas, et l’on ignore toujours ce qu’est la gravitation; on croit en l’existence d’“électrons”, qui n’existent pas, et l’on ignore toujours ce qu’est l’électricité; on croit avoir à faire à “Effet Doppler” alors que l’on n’a à faire qu’à altérations de rayonnements et que bien évidemment il n’y a jamais eu d’autres “Big Bang” que “A” ou “H”, d’autre “Expansion” que l’ignorance de certaines têtes (qui le reconnaissent d’elles-mêmes, ne cessant de répèter “Plus nous en savons, moins nous en savons”) et d’autres “Trous Noirs”, pour le moment*, que l’intérieur de ces mêmes têtes, qui énoncent “Principe d’Incertitude” et “Théorie d’Indétermination”, n’effectuant jamais leurs recherches qu’à l’aveuglette et par tâtonnements, sans jamais savoir ce qu’est réellement, concrètement ce qu’elles ont pu observer, systématiquement préoccupées qu’ elles sont d’y coller tant bien que mal abstractions numériques et équationnelles.

Elles ne manquèrent pourtant pas de mises en garde, telle celle de Jean d’Alembert par exemple, au XVIIIe siècle : “Trouver d’abord les Principes et y appliquer ensuite le calcul, voilà deux démarches qu’il ne faut pas intervertir. Et les mathématiciens modernes n’ont pas été assez attentifs sur ce point. C’est le désir de faire usage du calcul qui les dirige dans la recherche des Principes, alors qu’ils devraient d’abord chercher les Principes pour eux-mêmes sans chercher d’avance à les plier de force au calcul. Les mathématiques, qui ne doivent qu’obéir à la Physique, lui commandent !”.

Jean d’Alembert, homme de Sciences et de Lettres, n’eut en mathématiques mêmes, rien à apprendre de ces mathématiciens “modernes” et leur apprît. Malheureusement, pas plus que d’autres avant comme après lui, il ne réussît à leurs faire admettre que les mathématiques ne devaient qu’obéir à la Physique, et le désir de faire usage du calcul ne cessant plus de diriger la recherche des Principes, nous n’avons pu savoir, en 1900, ce que pouvaient être les atomes, que nous exposait donc cette année là Clémence Royer dans l’introduction de son ouvrage “La constitution du monde” en se plaçant sous l’égide de Démocrite. Et huit ans plus tard, ne cherchant finalement plus même à plier de force les Principes au calcul, mais se désintéressant carrément des Principes pour ne plus s’intéresser qu’au calcul, ces mathématiciens se mirent définitivement dans l’incapacité de découvrir ce qu’était cet univers.

Bien cordialement tout de même J V T


C'est vraiment marrant tout ça. J'aime pas me moquer des idées des gens, mais là c'est plus fort que moi ...

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fatal_error
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par fatal_error » 29 Oct 2011, 16:57

Savoir enfin ce qu'est réellement, concrètement l'univers, comment il fonctionne et ce que nous avons à y faire

C'est un peu comme si tu aimais te faire bacher J V T.

Genre t'arrives sur un forum de math. Et tu dis que
- les maths c'est pire que useless
- la physique actuelle décrit mal l'univers car basée sur des maths

tu espères qu'on plussoie peut-être :D.

Ps : gg le RLC. :lol3:
la vie est une fête :)

Black Jack

par Black Jack » 29 Oct 2011, 17:30

Pour celui qui aime la lecture, un peu d'histoire sur ce sujet (conservation de l'énergie en RG) sur ce lien :

http://books.google.be/books?id=eCA7vwJNcWUC&pg=PA45&lpg=PA45&dq=%22Relativit%C3%A9+g%C3%A9n%C3%A9rale%22+conservation+de+l'%C3%A9nergie&source=bl&ots=uUQabnX3vo&sig=FVnAyTGb3k2r8QlNYR-lA3dTfRo&hl=fr&ei=ThmsToaBFobtOaXYxNwP&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=4&ved=0CDYQ6AEwAzgK#v=onepage&q=%22Relativit%C3%A9%20g%C3%A9n%C3%A9rale%22%20conservation%20de%20l'%C3%A9nergie&f=false

Bon courage. :zen:

damery
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par damery » 29 Oct 2011, 17:43

Skullkid a écrit: ... ce n'est pas une violation du principe de conservation de l'énergie. La RG, en s'appuyant sur certains principes (dont j'imagine la conservation de l'énergie) prévoit une expansion à telle vitesse, et on en observe une plus rapide. Ça ne veut pas dire que la RG viole le principe, ça veut soit dire qu'elle est imparfaite, qu'elle ne prévoit pas tout, ou alors que c'est nous qui ne mettons pas tous les termes qu'il faut dans les équations...

la condition pour le principe de la consevation de l'énergie est que les équations sont indépendantes du choix de l'origine du temps, ce qui en Rg ne fonctionne pas me semble-t-il puisque l'expansion de la métrique ne la respecte pas (...la condition...)

L'expansion de l'univers entraîne un décalage spectral de tout rayonnement électromagnétique, proportionnel à la distance. Donc, un photon émis, par exemple, à un milliard d'années-lumière d'ici nous parvient avec une énergie moindre que celle qu'il avait lors de son émission. Où est passée l'énergie manquante ? Nulle part ! Comme ce phénomène résulte de l'expansion, on pourrait le voir comme une dilution dans l'espace, mais cette vision des choses est tronquée car même si l'espace s'agrandit (expansion de la métrique) il y a bien une perte d'énergie.De ce point de vue on peut penser que si le modèle standart est correct la conservation de l'énergie ne peut s'y appliquer.Mais cela n'empeche que localement la conservation de l'énergie est conservée, meme en RG...
Cordialement,

Skullkid
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par Skullkid » 29 Oct 2011, 17:59

L'énergie dépend du référentiel. Les décalages Doppler (si c'est bien de ça que tu parles) ne font pas disparaître de l'énergie, ils disent que l'énergie d'une onde dans tel ou tel référentiel n'est pas la même. Le fait qu'il y a expansion de l'univers implique que le référentiel du récepteur de l'onde n'est pas celui de l'émetteur, donc il est normal que les deux ne mesurent pas la même énergie, mais ça ne veut pas dire qu'il y a de l'énergie qui est perdue.

damery
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par damery » 29 Oct 2011, 18:38

Oui c'est bien du redshift dont je parle, et je ne dois pas m'exprimer rigoureusement car je voulais souligner que c'est du au fait que c'est l'expansion qui peut amener à penser que la conservation n'est pas respectée en écrivant "la condition pour le principe de la consevation de l'énergie est que les équations sont indépendantes du choix de l'origine du temps, ce qui en Rg ne fonctionne pas me semble-t-il puisque l'expansion de la métrique ne la respecte pas (...la condition...)", sinon je pense que le problème est dans la définition de "l'énergie d'un système" quand cela doit s'appliquer à l'univers(non, je botte pas en touche... :lol3:)ce que je pense avoir compris c'est que ce n'est pas aussi trivial qu'en physique "habituelle", et qu'il existe de nombreuses situations en RG où l'on ne peut tout simplement pas donner un sens à une expression telle que "l'énergie du système". Parfois, la seule chose que l'on peut définir c'est le tenseur énergie-impulsion du système, la possibilité de l'existence d'une "énergie" nécessitant certaines symétries. Dans ce cadre, sachant que déja la RG remet en cause pas mal d'autres notions usuelles (en tous cas dès que la physique n'est plus locale) il est donc tout à fait normal que l'énergie ne soit pas conservée de manière générale [difficile de conserver un truc qu'on peut même pas définir ].Ensuite l'énergie reste localement conservée,donc aucune remise en cause de la physique "usuelle".
Un autre exemple est les fluctuations quantique du "vide", l'énergie totale est conservée en moyenne (temporelle). Mais la mecanique quantique autorise localement (dans le temps) de legères fluctuations. Une violation à la conservation de l'energie, , est permise si elle est produite pour duree qui n'excede pas hbar/delta E(désolé moi et latex... :hein: ).
Maintenant je ne dis pas avoir raison, et n'est aucune certitude, ce n'est juste ce que je crois avoir compris, la question que je me pose(n'étant qu'un candide en la matière) est:est-ce que je me plante carrément ou non?
Merci de m'aiguiller..
Cordialement,

Skullkid
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par Skullkid » 29 Oct 2011, 19:03

damery a écrit:Oui c'est bien du redshift dont je parle, et je ne dois pas m'exprimer rigoureusement car je voulais souligner que c'est du au fait que c'est l'expansion qui peut amener à penser que la conservation n'est pas respectée en écrivant "la condition pour le principe de la consevation de l'énergie est que les équations sont indépendantes du choix de l'origine du temps, ce qui en Rg ne fonctionne pas me semble-t-il puisque l'expansion de la métrique ne la respecte pas (...la condition...)", sinon je pense que le problème est dans la définition de "l'énergie d'un système" quand cela doit s'appliquer à l'univers(non, je botte pas en touche... :lol3:)ce que je pense avoir compris c'est que ce n'est pas aussi trivial qu'en physique "habituelle", et qu'il existe de nombreuses situations en RG où l'on ne peut tout simplement pas donner un sens à une expression telle que "l'énergie du système". Parfois, la seule chose que l'on peut définir c'est le tenseur énergie-impulsion du système, la possibilité de l'existence d'une "énergie" nécessitant certaines symétries. Dans ce cadre, sachant que déja la RG remet en cause pas mal d'autres notions usuelles (en tous cas dès que la physique n'est plus locale) il est donc tout à fait normal que l'énergie ne soit pas conservée de manière générale [difficile de conserver un truc qu'on peut même pas définir ].Ensuite l'énergie reste localement conservée,donc aucune remise en cause de la physique "usuelle".


Je te crois sur parole quand tu dis qu'il est parfois impossible de parler de l'énergie du système dans certaines situations, mais dans ce cas il est aussi impossible de violer le principe de conservation de l'énergie, puisqu'on ne peut pas donner de sens à cette énergie qui devrait être conservée. Tu dis - et tu as raison - qu'il est difficile de conserver un truc qu'on ne peut pas définir, mais il est tout aussi difficile de ne pas le conserver...

damery a écrit:Un autre exemple est les fluctuations quantique du "vide", l'énergie totale est conservée en moyenne (temporelle). Mais la mecanique quantique autorise localement (dans le temps) de legères fluctuations. Une violation à la conservation de l'energie, , est permise si elle est produite pour duree qui n'excede pas hbar/delta E(désolé moi et latex... :hein: ).


Les fluctuations quantiques du vide découlent du fait que temps et énergie sont deux grandeurs conjuguées, et que donc pour mesurer une énergie à près, il faut que la durée de la mesure soit suffisamment grande, plus précisément telle que . Ça autorise en effet l'énergie du vide à fluctuer, mais ça ne viole pas le principe de conservation de l'énergie : si l'énergie du vide baisse lors d'une fluctuation quantique, il n'y a pas d'énergie qui disparaît, l'énergie est utilisée pour créer des particules virtuelles qui disparaissent très vite après avoir été créées, restituant au vide l'énergie qu'elles lui avait empruntée.

damery
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par damery » 29 Oct 2011, 19:38

Prenons un exemple: un photon se balade dans une boite vide sans rien d'autre a l'interieur et isolee du reste du monde. La mecanique classique nous dit que son energie (purement cinetique ici) est constante, ie conservee. Maintenant enclenchons les effets quantiques, ie les fluctuations. Ce photon peut "emprunter" au vide la quantite d'energie necessaire pour se transformer en une paire electron/positron. Donc l'energie contenue a l'interieur de la boite a augmente (d'environ si l'impulsion du photon initial n'est pas tres grande (devant ))et l'energie totale n'est pas conservée alors que la boite est isolée . Cependant cette situation n'est pas longtemps tenable d'apres la meca Q. Au bout d'un temps de l'ordre de , la paire se recombine pour reformer le photon et l'energie totale dans la boite reprend sa valeur initiale.
En toute rigueur peut-on dire qu'il y a eu violation de la conservation ou non?( je pense que oui mais bon.....)
Merci d'avance
Ps: latex pas si dur :we:
cordialement,

Skullkid
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par Skullkid » 29 Oct 2011, 19:54

Déjà tu parles de l'énergie cinétique d'un photon en mécanique classique, c'est douteux. Le photon est un concept éminemment quantique (c'est un quantum d'énergie électromagnétique). C'est une particule de masse nulle (donc si ton m désigne la masse du photon, tout ce dont tu parles est nul, et je ne vois pas trop ce que tu appelles e), donc il n'a pas d'énergie cinétique au sens classique.

Ta boîte elle ne contient pas que le photon, elle contient du vide, aussi ! Et le vide a une énergie, qui peut fluctuer, mais qui doit être prise en compte quand tu parles de l'énergie totale dans la boîte. Le vide ce n'est pas le rien, c'est un objet physique qui a une énergie et des propriétés (perméabilité, permittivité, impédance, ...). Ce que l'existence des fluctuations quantiques du vide nous apprend, c'est que le vide n'est pas un objet isolé, il peut échanger de l'énergie avec d'autres objets.

damery
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par damery » 29 Oct 2011, 20:12

oui, je sais que le photon est un quantum de l'excitation du champ EM, et que le vide quantique est le niveau le plus bas d'énergie mais que ce n'est pas le néant...je parlais de méca classique comme base de l'analogie et c'est foireux je me rends compte, comme je me rends compte que je n'arrive pas à m'exprimer avec rigueur et compréhension....je te remercie de faire ressortir mes lacunes, donc je vais y réflechir et reviendrais poster une fois que j'aurais mis mes idées au clair :ptdr:
Bonne soirée.
Cordialement,

damery
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par damery » 30 Oct 2011, 00:37

Re,
Je m'aperçois que je n'ai pas répondu à tes questions précedentes à savoir que est la masse de l'électron . Donc sauf erreur(ce qui ne serait pas étonnant), hbar=c=1 alors est une énergie et un temps.
Cordialement,

switch_df
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par switch_df » 30 Oct 2011, 16:40

Pour reprendre un peu la sujet de la conservation de l'énergie en RG j'aurais quelque chose à ajouter. Je pense que la discussion ne peut mener nulle part parce que vous ne précisez pas avec quel modèle vous travaillez et que la question est mal posée.

Effectivement la conservation de l'énergie d'un système vient du théorème de noether. Si le Lagrangien est invariant sous translation temporelle alors l'intégrale sur tout l'espace de la composante 00 du tenseur énergie impulsion (la densité d'énergie) est conservée, i.e. sa dérivée temporelle est nulle, c'est ce qu'on appelle la conservation de l'énergie.

Prenons comme modèle celui de la relativité générale avec des champs électromagnétique seulement (pour simplifier), dans ce cas on SUPPOSE toujours que la métrique dépend du temps et génériquement le Lagrangian n'est pas invariant sous translation temporelle. Ainsi ce qu'on appelle énergie (cf plus haut) n'est pas conservé.

Comment pourrait-on s'en rendre compte? Mon idée, qui peut bien être complètement fausse, c'est de se dire que le CMB nous donne un référentiel particulier sur lequel tout le monde s'accorde dans l'univers (en effet, on peut mesurer à quelle vitesse la terre bouge dans le CMB). Ainsi on a dans les main un référentiel absolu pour tous les observateurs de l'univers. Chaque observateur peut mesurer la température du CMB et trouve qu'elle diminue avec le temps, or le seul champ présent dans l'univers étant celui-ci, l'énergie n'est pas conservée et diminue.


Bien sur c'est un toy model mais conceptuellement je pense que ça répond à une partie de la question au moins. Après c'est clair que si on va rajouter de la quantique dessus et voir comment ça interagit alors j'imagine qu'a ce jour aucune réponse ne peut être donnée par qui que ce soit.

Skullkid
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par Skullkid » 31 Oct 2011, 01:48

switch_df a écrit:Mon idée, qui peut bien être complètement fausse, c'est de se dire que le CMB nous donne un référentiel particulier sur lequel tout le monde s'accorde dans l'univers (en effet, on peut mesurer à quelle vitesse la terre bouge dans le CMB). Ainsi on a dans les main un référentiel absolu pour tous les observateurs de l'univers.


J'aurais du mal à être d'accord là-dessus. Comme dit je n'ai jamais fait de relativité générale, mais j'ai déjà mis les mains dans la relativité restreinte, et il me semble que si ça s'appelle relativité c'est précisément parce qu'il n'y a pas de chose telle qu'un référentiel absolu. Cela dit c'est sans doute du pinaillage de ma part, et en vrai tu voulais dire que le référentiel du fonds diffus est un référentiel privilégié, adapté, pour l'étude de l'univers dans sa totalité (corrige-moi si je me trompe).

Pour le reste, j'ai une question. Je te crois sur parole quand tu me dis que dans le modèle de la relativité générale le lagrangien dépend du temps, et donc l'énergie aussi. Mais là on parle de l'énergie du fonds diffus, n'est-ce pas ? Et la décroissance de cette énergie est liée à l'expansion de l'univers. Ma question est : est-ce que tu sais s'il y a modèles (et s'ils sont pertinents ou non) qui parlent de quelque chose comme "l'énergie de l'expansion de l'univers" ? Mon idée - naïve et peut-être mal à propos - c'est que puisqu'il y a expansion, et que cette expansion s'oppose à l'attraction gravitationnelle, on peut envisager que c'est un phénomène coûteux en énergie, et donc que l'énergie perdue par le fonds diffus soit en quelque sorte utilisée pour l'expansion, de la même façon que de l'énergie cinétique dissipée par frottement peut être utilisée pour chauffer le milieu alentour.

switch_df
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par switch_df » 31 Oct 2011, 09:57

Skullkid a écrit:Cela dit c'est sans doute du pinaillage de ma part, et en vrai tu voulais dire que le référentiel du fonds diffus est un référentiel privilégié, adapté, pour l'étude de l'univers dans sa totalité (corrige-moi si je me trompe).


C'est justement la que c'est marrant. On construit la RG de telle manière que la Lagrangian soit invariant sous changement de référentiel quelconque et donc on s'attend à ne pas pouvoir trouver un ref privilégié. Or, si on prend en compte quelques effets quantique on arrive à prédire le CMB à la bonne température qui fournit un ref privilégié à POSTERIORI. Ce qui est intéressant c'est qu'effectivement il n'y a pas de référentiel absolu au sens de Newton au moment ou l'on construit la théorie mais il émerge quand même un référentiel sur lequel tous les observateurs de l'univers peuvent s'accorder.


Skullkid a écrit:Est-ce que tu sais s'il y a modèles (et s'ils sont pertinents ou non) qui parlent de quelque chose comme "l'énergie de l'expansion de l'univers" ?


Pour être honnête je ne sais pas. Peu être qu'en cherchant un minimum on trouverait quelque chose.

Skullkid a écrit:l'énergie perdue par le fonds diffus soit en quelque sorte utilisée pour l'expansion


J'aurais quelque chose à répondre sans pour autant que ça réponde vraiment à la remarque. Si l'on considère un univers totalement vide sans matière ni rayonnement alors il existe toujours des solutions aux équations qui prédisent un univers en expansion. La notion de transfert d'énergie n'a plus de sens vu qu'il n'y a rien dans l'univers.

Skullkid
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par Skullkid » 31 Oct 2011, 15:05

switch_df a écrit:C'est justement la que c'est marrant. On construit la RG de telle manière que la Lagrangian soit invariant sous changement de référentiel quelconque et donc on s'attend à ne pas pouvoir trouver un ref privilégié. Or, si on prend en compte quelques effets quantique on arrive à prédire le CMB à la bonne température qui fournit un ref privilégié à POSTERIORI. Ce qui est intéressant c'est qu'effectivement il n'y a pas de référentiel absolu au sens de Newton au moment ou l'on construit la théorie mais il émerge quand même un référentiel sur lequel tous les observateurs de l'univers peuvent s'accorder.


Mais ce référentiel est privilégié quand on veut étudier par exemple l'expansion de l'univers ou un autre phénomène de très grande échelle, puisque c'est un référentiel accessible par tout le monde. Pour moi, le fait qu'il y ait des référentiels privilégiés associés à certains phénomènes n'est pas du tout étonnant. J'imagine que le référentiel du fonds diffus n'est pas adapté lorsqu'il s'agit d'étudier la chute d'une pomme sur Terre, mais, si par caprice je choisis quand même d'étudier la chute de ma pomme dans le référentiel du fonds diffus, je trouverai (normalement) "la même chose", c'est-à-dire un mouvement conforme aux formules de changement de référentiel.

switch_df a écrit:J'aurais quelque chose à répondre sans pour autant que ça réponde vraiment à la remarque. Si l'on considère un univers totalement vide sans matière ni rayonnement alors il existe toujours des solutions aux équations qui prédisent un univers en expansion. La notion de transfert d'énergie n'a plus de sens vu qu'il n'y a rien dans l'univers.


Ok, intéressant ça... Mais est-ce qu'on peut donner un sens physique à l'expansion dans ce cas ? Puis quand tu dis rien dans l'univers, je suis pas d'accord puisque le vide c'est pas rien, et ce n'est de la matière ni du rayonnement.

switch_df
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par switch_df » 31 Oct 2011, 15:38

Skullkid a écrit:Pour moi, le fait qu'il y ait des référentiels privilégiés associés à certains phénomènes n'est pas du tout étonnant.


Personnellement la première fois que j'ai vu ça j'était un peu étonné. On nous martèle qu'il n'existe pas de référentiel privilégié dans la théorie et en fait on voit qu'à grande échelle il en existe quand même un. C'est mathématiquement cohérent vu que les solutions d'un système donnée ne respectent pas forcément ses symétries de bases (exemple avec le bris de symétrie dans les théories de jauge) mais je trouve néanmoins que c'est physiquement non trivial.


Skullkid a écrit:Ok, intéressant ça... Mais est-ce qu'on peut donner un sens physique à l'expansion dans ce cas ? Puis quand tu dis rien dans l'univers, je suis pas d'accord puisque le vide c'est pas rien, et ce n'est de la matière ni du rayonnement.


De nouveau, j'attire ton attention sur le fait qu'il faut préciser dans quel contexte on se place. Je considère le MODELE suivant. Relativité générale appliqué à l'entier de l'univers dans lequel il n'y a ni matière, ni rayonnement mais avec une constante cosmologique non nulle. La constante cosmologique c'est la densité d'énergie du vide dans ce cas. Je résous les équations et trouve un univers en expansion dont la densité d'énergie du vide est constante. Et la je ne sais pas quoi dire de plus. On a un toy model qui nous montre que des choses bizarres peuvent se passer. Comment donner un vrai sens physique à l'expansion dans ce modèle? bonne question en effet, je ne saurais y répondre. Mais c'est par contre mathématiquement bien défini.

Ce que je voulais montrer c'est que déjà avec un modèle simple c'est non trivial d'appréhender les concepts alors si on essaie d'imaginer lorsqu'on ajoute toutes la physique des particules qui elle n'est "que" invariante de Lorentz et qu'on veut vraiment savoir ce qui se passer en RG c'est assez tordu comme question.

 

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