par Dominique Lefebvre » 06 Jan 2007, 14:42
Bonjour,
Très intéressant ton site, Sandrine! Il est vrai qu'en physique, l'infini heurte le sens commun...
Je soumets à votre réflexion le fait suivant:
Plaçons nous dans le domaine de la mécanique classique (on parlera plus tard de la mécanique relativiste et quantique).
Cette mécanique énonce des lois qui modélisent le comportement de tous les systèmes physiques. Elle énonce aussi des caractéristiques fondamentales de l'espace dans lequel évoluent ces systèmes.
Une des caractéristiques fondamentale de cet espace, c'est qu'il est homogène et isotrope, c'est à dire que n'importe quel point ne peut être distingué d'un autre, que je peux choisir un référentiel n'importe où dans l'espace et que quelque soit la direction de l'espace que je choisisse, je peux y développer ma physique dans les mêmes conditions.
Vous avez reconnu l'espace euclidien : continue, connexe, homogène et isotrope.
Pour faire de la mécanique, on l'a doté d'une variable implicite, le temps, qui est homogène (on peut choisir un temps initial n'importe quand, il n'y a pas de borne) mais pas isotrope!
Dans cet espace, la physique doit être considérée comma appliquée à un domaine infini! La mécanique newtonienne et lagrangienne sont des mécaniques qui impliquent l'infini!
Et c'est bien là que le bas a coincé! Lorsque Minkowski a introduit son espace-temps à géométrie non euclidienne, on s'est apperçu que l'espace mathématique utilisé pouvait ne plus être infini, ce qui a ouvert la boite de Pandore..
Il reste aussi à discuter de la réalité physique: un point (en classique) ou un évènement (en relativiste) ont une dimension nulle: est-ce concevable physiquement. Il y a-t-il une limite inférieure (la limite de Plank, par exemple) au delà de laquelle notre physique n'aurait plus de sens?
Enfin une remarque sur les grands nombres en physique. 10^89 n'est pas, et de loin le plus grand nombre qu'on rencontre en physique!
Par exemple, le nombre de bits d'information contenu dans l'univers visible est estimé à 10^120 (on l'appelle googol et oui, il a un rapport avec Google...)
Plus encore, si l'on considère un trou noir de la taille de notre groupe local (c'est grand!), son entropie d'après Hawking serait d'environ 10^120 et le nombre de ses états microscopiques à prendre en compte pour le reproduire serait de 10^10^100 (on appelle ce nombre un googleplex...)
Bref, en physique, on sait manipuler des grands nombres, mais on se méfie de l'infini (cette saloperie qui fait diverger nos belles intégrales!)