Unification de la physique et dimensions spatiales

[CDavid2005]

Salut,
je me pose beaucoups de question. Comment l'existence de plusieurs théories pourrait expliquer l'unification des forces fondamentales de la physique intégrant la gravitation ? Comment trancher entre la théorie des cordes, le théorie quantique informationelle, la théorie de la gravitation quantique à boucle, la théorie de la géométrie non commutative et la théorie de la relativité d'échelle ? Comment l'existence de dimensions spatiales supplémentaires pourraient-elle être un jour prouvée expérimentalement alors que, par définition, cette recherche est récurente puisque tout baigne dans ces dimensions ; nous et toutes choses y compris les outils nous permettent de les mettre en évidence ? C'est comme ci notre vision des choses était représentée par un écran d'ordinateur qui chercherais à donner un sens spatial en 3D à l'image qu'il représente alors que l'on ne pourrait voir qu'a travers cet écran en 2D. Pourquoi, l'énergie noire du vide ne serait-elle pas cachée dans ces dimansions spatiales supplémentaires ? Comme ci le big-bang était représenté par un ballon gonflable avec nos 3 dimensions spatiales à la surface du ballon, la quatrième dimension à l'intèrieur du ballons.... Les rayons lumineux des galaxies serait ainsi courbés par les masses visibles de notre espace tri-dimensionnel mais aussi par les masses se trouvant à l'intérieur du ballon.... la quatrième dimension.... Ce qui pourrait expliquer les effets de lentilles gravitationnel lorsque les rayons lumineux approche une masse importante, visible ou non (la masse noire), prévu par la relativité générale et observé par les astronomes.... Quelqu'un à t'il quelques réponses pour éclairer nos lanternes ?

### note de la modération : lien supprimé, merci de ne pas utiliser les messages du forum pour cela... ###
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[invite09c180f9]

Il y a plusieurs raisons envisageables sur le fait que l'on ait pas encore détecté de dimendions spatiales supplémentaires. Elles sont sans doute très petites, donc indétectables pour le moment via nos accélérateurs.
Encore, il se peut qu'elles soient plus "grooses" que prévu (au-delà par exemple de la taille de planck) mais indétectables (toujours, actuellement) dû au fait qu'elles ne soient sensibles qu'à l'intéraction gravitationnelle....

[CDavid2005]

Il y a plusieurs raisons envisageables sur le fait que l'on ait pas encore détecté de dimendions spatiales supplémentaires. Elles sont sans doute très petites, donc indétectables pour le moment via nos accélérateurs.
Encore, il se peut qu'elles soient plus "grooses" que prévu (au-delà par exemple de la taille de planck) mais indétectables (toujours, actuellement) dû au fait qu'elles ne soient sensibles qu'à l'intéraction gravitationnelle....

Certe, physastro, est-ce que tes suppositions pourraient expliquer l'intrication quantique de deux particules comme étant une seule et même particule déroulée de ces dimensions spatiales supplémentaires dans notre espace à 3 dimensions alors que cette corélation peut s'effectué sur n'importe quelle distance les séparant.... ?

[deep_turtle]

Tu peux répéter la question ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[CDavid2005]

Je vais essayé d'être plus clair....

La corrélation quantique est prévu par les lois de la physique quantique. Tous les états quantiques sont intriqués et ce phénomène devient l'élément central et fondamental de la physique quantique. Des expériences l'ont montré et les résultats dépassent ce que les scientifiques espéraient. Cette corrélation se fait sans que le temps ne se passe. Je ne vais pas détaillé les principes de ce phénomène mais plutôt en venir directement au fait.

Une modification de l'état quantique d'une des deux particules corrélées se répercute instantanément sur l'autre quelle que soit la distance qui les sépare.

Pourquoi ne pas considérer qu'il s'agit d'une illusion... Et s'il s'agissait d'une seule et même particule en 4 dimensions spatiales ou plus que l'on interpréterait comme deux particules dans notre espace en 3 dimensions ? Comme si une seule particule se serait déroulée de ses dimensions spatiales supérieures à 3 dans notre espace tri-dimensionnel ? Peut-on considérer que des dimensions spatiales supplémentaires pourrait induire des distorsions de notre espace en 3 dimensions que l'on appelerait "gravitation" ?

[deep_turtle]

Pourquoi ne pas considérer qu'il s'agit d'une illusion...

Il me semble que ça revient à dire qu'il existe une propriété commune à ces deux particules, ce qu'on appelle généralement "variable cachée". Or les expériences montrent que ces théories à variables cachées ne sont pas valables (si on veut qu'elles soient locales), car par exemple les inégalités de Bell sont violées.

[CDavid2005]

Curieux,....
Mais alors en quoi les inégalités de Bell empêche d'établir ce genre de théorie ? Que sont les inégalités de Bell ?

[Gilgamesh]

Salut, je recycle un ancien post sur le sujet.


Pour tester l'hypothèse des "variables cachées", on a utilisé des paires de particules intriquées. Par exemple, 2 photons polarisés émis ensemble qui s'éloignent l'un de l'autre et qui possède un couple de polarisation complémentaire. L'une à 0° (appelons ça l'état +), l'autre à 90° (état -).

Selon la MQ, ils partent dans cet état là :

<+ -| <------------o------------> |- +>

Donc dans un état superposé.

Dans la théorie "classique", il s'agirait en fait d'un mélange de deux sorte de couples :

<+| <------------o------------> |->

et

<-| <------------o------------> |+>

Et dans ce cas, chaque photon, DÈS SON EMISSION et durant tout le temps de vol jusqu'au détecteur possèderait UNE polarisation bien déterminée.

Ce qui ferait qu'ils adoptent l'une ou l'autres configuration serait ces fameuse "variables cachées". On peut imaginer par exemple que le basculement de l'une à l'autres configuration fasse appel à des effet tellement intime qu'en pratique ce soit hasardeux, comme un tirage de Loto. On se retrouve avec un hasard classique, les praticules étant assimilable à des boules de Loto portant tout le long du trajet un + ou un -.

Le detecteur est un polarimètre qui fait un certain angle alpha.

Si j'envoie des photons polarisés 0° sur un polariseur d'angle alpha, le photon est contraint par le polariseur à un choix draconien.

* soit il prend l'angle alpha -> il passe.
Probabilité : cos^2(alpha)

* soit il prend l'angle alpha+90° -> il est absorbé.
Probabilité : sin^2(alpha)

Si vraiment les photons arrivaient dans des états de spin
complémentaires déjà déterminé, dans certains cas, on trouverait des pairs à arrivant au polarimètre avec un angle proche de 45° par rapport au polarimetre(+45° et -45° respectivement).

Or dans ce cas :

* le photon polarisé à alpha+45° a autant de chances de prendre un spin alpha qu'un spin alpha+90°

* l'autre photon polarisé à -45° a lui aussi autant de chances de
prendre un spin alpha qu'un spin alpha+90°

On trouverait donc un certain nombre de cas où les photons détectés de part et d'autres auraient LE MEME SPIN.

Le resulat d'une collection de mesure faites sur les 2 polarimètre prend donc 4 configurations possible :

a) + +
b) + -
c) - +
d) - -

Dans l'hypothèse dite des variables cachées internes ainsi envisagée, on peut montrer que la probabilité pour que les deux spins soit égaux (au lieu d'être complémentaires) doit obligatoirement être supérieure à un certain seuil que l'on peut calculer. Ce sont les inégalités de Bell, qui relie les proba d'observer les couples (++) (+-) (-+) (--).

Ce sont ces inégalités qui ne sont pas respectées et qui conduisent à abandonner l'hypothèse des variables cachées.

a+

[CDavid2005]

Aprés tout ces mois passés, je recycle le sujet en incluant de nouvelles hypothèses : la thèorie M. Dite théorie mère qui unifie les différentes autres théories.

En se basant sur cette théorie, la gravitation serait une force de même nature que les autres, d'une même force, mais ces effets en serait amoindris par le fait que les particules de forces, les gravitons, ne se limiterais pas à nos trois dimensions spatiales. Ils traversent les 11 dimensions prévue par cette théorie. Ce qui expliquerait non seulement les fluctuations électromagnétique du vide mais aussi la faiblesse de la gravitation par rapport aux autres forces fondamentales de la physique que nous connaissons actuellement.

Est-ce que je me trompe ?

Reste à prouver cette théorie. Mais comment ? Est-ce que le réel peut dépasser l'imaginaire ? Une citation dit : "Ce n'est pas parce-que j'imagine que cela existe, mais parce-que cela existe que je peux l'imaginer."

Univers multiples, trous de vers et voyage dans le temps, serait-ce vraiment utopique ?

[Sycan]

Je pensais que les trous de vers et les voyages dans le temps avaient été accepté depuis longtemps non ?
Le problème c'est que ce soit pour l'un ou l'autre c'est compliqué à produire, mais c'est faisable !

[CDavid2005]

Ce n'étaient que des exemples. Ce que je voulais dire c'est que l'imaginaire humains n'est peut-être pas conçus pour découvrir ce qui existe mais pour construire notre vision de l'univers.

[Sycan]

Désolé j'avais pas compris
c'est bon je sors

[Gilgamesh]

Aprés tout ces mois passés, je recycle le sujet en incluant de nouvelles hypothèses : la thèorie M. Dite théorie mère qui unifie les différentes autres théories.

Ou membrane-theory, mother-theory voir mystery-theory on a le choix

En se basant sur cette théorie, la gravitation serait une force de même nature que les autres, d'une même force, mais ces effets en serait amoindris par le fait que les particules de forces, les gravitons, ne se limiterais pas à nos trois dimensions spatiales. Ils traversent les 11 dimensions prévue par cette théorie. Ce qui expliquerait non seulement les fluctuations électromagnétique du vide mais aussi la faiblesse de la gravitation par rapport aux autres forces fondamentales de la physique que nous connaissons actuellement.

On traverse tous (un nombre incalculable de fois) les dimensions cachées enroulées. Mais la théorie envisage également un dimension étendue, le Bulk (le Fond) dans laquelle seule les cordes fermée, avec comme seul représentant connu le graviton, pourrait se propager, ce qui diminuerait leur densité à la surface de la 10-variété spatiale (notre monde) d'où la faiblesse de la gravitation.


a+

[CDavid2005]

Merci de tes précisions Gilgamesh.

Est-ce que quelqu'un pourrait me rappeler le nom de l'auteur de la théorie M ? Je voudrais faire une recherche internet. A moins que vous connaissez quelques sites internet sur le sujet. Merci beaucoup.

[Gilgamesh]

Merci de tes précisions Gilgamesh.

Est-ce que quelqu'un pourrait me rappeler le nom de l'auteur de la théorie M ? Je voudrais faire une recherche internet. A moins que vous connaissez quelques sites internet sur le sujet. Merci beaucoup.

C'est une oeuvre collective, c'est surtout ça qu'il faut retenir.

Si tu veux un nom, la "star" c'est sans doute Witten :

http://en.wikipedia.org/wiki/Edward_Witten

Sinon, tu as Veneziano, le fondateur de la théorie des cordes :
http://en.wikipedia.org/wiki/Gabriele_Veneziano



a+

[Garion]

A propos des inégalités de Bell, si l'état de la mesure était déterminé par la position du photon sur un Xeme dimension, et que cette position est toujours en mouvement, mais synchrone avec l'autre photon intriqué. On aurait donc toujours une indétermination (on ne connait pas la position du photon sur la Xeme dimension tant qu'on ne l'a pas mesuré), mais en même temps une variable cachée (qui serait la position des 2 photons sur la Xeme dimension au moment de leur émission qui font qu'ils restent synchrone).
Est-ce que ça collerait avec les expériences ?

[Gilgamesh]

A propos des inégalités de Bell, si l'état de la mesure était déterminé par la position du photon sur un Xeme dimension, et que cette position est toujours en mouvement, mais synchrone avec l'autre photon intriqué. On aurait donc toujours une indétermination (on ne connait pas la position du photon sur la Xeme dimension tant qu'on ne l'a pas mesuré), mais en même temps une variable cachée (qui serait la position des 2 photons sur la Xeme dimension au moment de leur émission qui font qu'ils restent synchrone).
Est-ce que ça collerait avec les expériences ?

La photon est une corde ouverte en toute hypothèse et en toute hypoyhèse ce sont les cordes fermées qui ont accès au 'Bulk' (plutôt la 11e dimension que la 10e pour clarifier). Et si le photon s'échappe dans la 11e dimension, ben il n'est plus observable...

a+

[CDavid2005]

Merci Gilgamesh.

Concernant tout ceci, une question plus philosophique me tarode l'esprit.... une question existencielle de notre univers et de nous, dont j'ai en partie trouvé une réponse. Cela concerne l'expression :

" L’indifférence au regard de la science perpétue cette ignorance continuelle de l’homme impassible au pourquoi et au comment les choses sont ce qu’elles sont. La science n’est pas sans conscience. Elle est de faits et de certitudes comme une maison est construite de briques et de ciment. La véritable connaissance commence là où l’on se pose la question de savoir comment fonctionnent la vie et les choses, pourquoi nous sommes là, quel est notre but et que faisons-nous ici bas."

Voici un lien trés intéressant sur le sujet :
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J'ai trouvé pas mal de choses explicatives sur les questions que l'on peut se poser sur la nature même de l'univers et des lois qui y règne.

Bye Bye

[Garion]

La photon est une corde ouverte en toute hypothèse et en toute hypoyhèse ce sont les cordes fermées qui ont accès au 'Bulk' (plutôt la 11e dimension que la 10e pour clarifier). Et si le photon s'échappe dans la 11e dimension, ben il n'est plus observable...

a+

Merci, mais en fait, je ne me plaçais pas spécialement dans la théorie des cordes.
J'aurai du poser ma question d'une façon plus générique.
Imaginons une variable caché qui soit "dynamique" d'une façon ou d'une autre (dépendant du temps ,de la distance parcourue, ou d'un parcours sur une autre dimension repliée, etc..), et dont le résultat serait donc déterminée par la mesure et non prédéterminé, et que sur l'autre photon intriqué, cette variable ait été initialisée de la même manière lors de l'intrication, et donnerait donc le même résultat.
Est-ce que ce serait compatible avec les statistiques dont tu parlais ?
D'autre part, pourquoi précise-t'on que les statistiques excluent les variables cachées "locales", que veut dire précisémment "locale" dans ce cas ? Que pourrait-être une variable cachée non locale ?

Merci d'avance pour les réponses.

[Coincoin]

J'ai supprimé le lien. Merci de garder une démarche scientifique.

[Gilgamesh]

Imaginons une variable caché qui soit "dynamique" d'une façon ou d'une autre (dépendant du temps ,de la distance parcourue, ou d'un parcours sur une autre dimension repliée, etc..),

En fait, ça je ne comprend pas bien. Dépendant dans quel sens ?
a+

[CDavid2005]

Amateur de recyclage de post, je reviens vers ce sujet avec quelques précisions. Juste une chose : j'avais peut-être raison. Sans aucune violation des inégalités de Bell. De récentes études des théoriciens Juan Maldacena et Léonard Susskind en atteste gràce à l'unification des trous de ver et de l'intrication quantique. Si ceux-ci ne faisaient qu'un, toutes particules corrélées pourrait creusait la trame de l'espace-temps et nous aurions l'impression d'avoir deux particules en deux endroits différents alors qu'en fait il s'agit d'une seule et même particule. Toute le géométrie de l'espace-temps pourrait dépendre des liens quantiques entre les particules. Pour en savoir plus, une petite recherche Google suffira...