Vide

[Rammstein43]

Bonjours,

Alors voilà, ma prof de Physique nous à posé une question en cours :
"Es-ce que le vide existe ?"
Bon, hé bien moi, pleins de bonnes volontées, je lui dis que non, qu'entre les planetes, il y a les photons de lumière, qu'entre les photons de lumière, y a la matière noir...
Et elle me répond :
"Oui, mais entre cette matière noir, et même entre les atomes, entre les protons ou entre les neutrons d'un atome ? Et même entre le noyeau de l'atome et les électrons ?"
Et là j'ai bien été obligé de fermer ma g***** parce que, ça, je ne le sais pas !

Alors, vous, que lui aurez-vous répondu ?

Merci de vos réponses !
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[invite951d3e73]

Dans un atome, entre les électrons et le noyeau c'est du vide non ?

[Rammstein43]

Bin justement, moi perso, je pense que le vide n'existe pas, mais comme je sais pas ce qu'il y a entre les noyeaux d'atomes et les electrons, bin je me tais !

[invite951d3e73]

Bah justement moi je te dis que c'est du vide. Y'a une phrase célèbre des profs de physique quand ils font l'analogie entre la taille globale de l'atome, la taille du noyeau, et celle des électrons, ils disent tous " l'atome est donc constitué principalement de vide !"

Enfin à confirmer ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Novocaine]

Salut!
Oui la matière est composée majoritairement de vide..
Si tu prends l'atome le plus simple, l'éléctron(très petit) est très très loin du noyau 2000 fois plus gros. Entre, il n'y a rien. Pourquoi penses-tu que le vide n'existe pas? L'espace c'est beaucoup de vide quand même.. Il y a de la matière oui, vents cosmiques, poussières, matières inconnues ect mais le vide est quand même majoritaire...
A+

EDIT: J'ai réussi à retrouver un site sympa: http://www.phrenopolis.com/perspective/atom/ Ca donne une idée.

[Rammstein43]

Bof, entre la matière, l'antimatière, la matière noir froide, la matière noir chaude, les rayonnement lumineux, et l'energie sombre, je ne vois pas ou vous voulez mettre le vide dans l'univers !

[invite951d3e73]

Bof, entre la matière, l'antimatière, la matière noir froide, la matière noir chaude, les rayonnement lumineux, et l'energie sombre, je ne vois pas ou vous voulez mettre le vide dans l'univers !

Il sert à quoi ce message, montrer que tu connais toutes les formes de matières ? L'exemple de l'atome aurait dû te faire entendre raison non ? ... enfin bon.

[Novocaine]

Oui mais tous ces éléments se baignent dans le vide!

[f6bes]

Bsr à tous,
Rammstein as tu déjà entendu parler de la fin de vie des étoiles ?
Dans certains cas( naines qq "chose") la matiére se "contracte" tellement,
qu'un CENTIMETRE cube pése plusieurs tonnes.
C'est à dire que les" parties" vides sont occupées par la "matiére".
Donc de la "matiére" SANS vide c'est extrément lourd !!
Heureusement pour nous qu'il y a le "vide" dans NOTRE matiére, je me vois pas pesé plusieurs TONNES (Petit mais costaud !!)
Bonne soirée

[obi76]

Ben ça dépend de la définition du vide, si vide = sans énergie, moi je dis qu'il n'existe pas à cause des fluctuations quantiques.

[cerfa]

Bonjours,

Alors voilà, ma prof de Physique nous à posé une question en cours :
"Es-ce que le vide existe ?"
Bon, hé bien moi, pleins de bonnes volontées, je lui dis que non, qu'entre les planetes, il y a les photons de lumière, qu'entre les photons de lumière, y a la matière noir...
Et elle me répond :
"Oui, mais entre cette matière noir, et même entre les atomes, entre les protons ou entre les neutrons d'un atome ? Et même entre le noyeau de l'atome et les électrons ?"
Et là j'ai bien été obligé de fermer ma g***** parce que, ça, je ne le sais pas !

Alors, vous, que lui aurez-vous répondu ?

Merci de vos réponses !

Que pour pouvoir parler de ce qu'il y a entre un noyau et un électron il faut pouvoir dire où ils sont, ce qui n'est plus possible car à ce niveau de description leur représenation par de petits objets n'est plus valide : ils sont décrits par une probabilité de présence. La question n'a plus de sens !

Exemple en radioactivité la densité de présence d'un électron au centre d'un atome n'est pas nul !! Ce qui permet le mécanisme de capture électronique e + p -> n

[Rammstein43]

Il sert à quoi ce message, montrer que tu connais toutes les formes de matières ? L'exemple de l'atome aurait dû te faire entendre raison non ? ... enfin bon.

C'est nul pourri ce que tu dis ! C'est pas du tout pour cela, c'est tous simplement qu'avec tous cela, je voyais mal ou mettre le vide !

[Rammstein43]

Enfin bref, même si je ne suis pas à 100% convaincu, je plis a votre avis, étant donné que vous avez l'air dans savoir plus que moi !

[hubhub]

je pense que la définition du vide est importante.

Obi76 suggère que SI le vide est caractérisé par une énergie nulle alors le vide n'existe pas.

Si nous nous référons au langage des vidistes, alors faire le vide, c'est enlever les molécules présentes dans une enceinte. Dans ce cas, la pression est un instrument de mesure du vide et, plus la pression baisse, plus le vide est important.

Cordialement

[Rammstein43]

Tres bien merci, j'en retuendrais cette définition !

[Coincoin]

Salut,

Bof, entre la matière, l'antimatière, la matière noir froide, la matière noir chaude, les rayonnement lumineux, et l'energie sombre, je ne vois pas ou vous voulez mettre le vide dans l'univers !

Ce n'est pas un bon argument. Ce n'est pas parce qu'il y a une grande diversité qu'il y a une grande quantité. Par exemple, sur Terre, il existe des millions d'espèces d'animaux, et pourtant je ne suis pas obligé de partager ma chambre avec un ornithorynque, un éléphant et une libellule.

Ben ça dépend de la définition du vide, si vide = sans énergie, moi je dis qu'il n'existe pas à cause des fluctuations quantiques.

Le vide est défini en physique comme l'état de plus basse énergie, c'est-à-dire qu'on a enlevé tout ce qu'il est possible d'enlever. Il n'est pas d'énergie nulle et n'est pas dépourvu de fluctuations, mais c'est ce qu'on appelle le vide. Et la matière et tout l'univers sont donc constitués en majeure partie de vide.

[Rammstein43]

Oki, mais, si on considère l'élèctro-magnétisme et la gravité comme quelque chose ?

[Coincoin]

La vision moderne de la physique, c'est de considérer des champs, c'est-à-dire des choses qui remplissent tout l'espace. Il y a le champ gravitationnel et le champ électromagnétique, mais aussi un champ pour chaque type de particule. Mais ces champs peuvent être nuls en un point, et c'est justement ça qu'on appelle le vide.
Donc l'univers est majoritairement vide.

[Rammstein43]

Le vide c'est des champs ? Mais, les champs, es-ce qu'on sait ce que c'est ?
Par exmple, si on prends en compte les gravitons à la place du champs gravitationelle ? C'est ça que je ne comprends pas !

[Coincoin]

Par exmple, si on prends en compte les gravitons à la place du champs gravitationelle ?

Ce qu'on appelle graviton, c'est une excitation (un quantum) de champ de gravitationnel. Tout comme le photon est une excitation du champ électromagnétique.

Il ne faut pas mélanger vide et néant. Dans le vide, il y a toujours l'espace et les champs (qui sont dans leur état de plus basse énergie).

[Rammstein43]

Ha oki !
Merci de tes réponses !

[Seirios]

Il y a le champ gravitationnel et le champ électromagnétique, mais aussi un champ pour chaque type de particule.

Les particules sont des excitations de champs, mais qu'en est-il de ce champ ? Est-ce une superposition de champs de force (électromagnétiques, forts et faibles) ou bien un champ à part ?

[Seirios]

Sinon Rammstein43, si tu as l'occasion d'aller feuilleter l'ouvrage Au coeur de la matière de Maurice Jacob, il y a tout un chapitre sur la nature du vide. Tu arriveras certainement à y trouver une mine d'informations pour concrétiser ta vision du vide dans la physique moderne

[Coincoin]

Les particules sont des excitations de champs, mais qu'en est-il de ce champ ? Est-ce une superposition de champs de force (électromagnétiques, forts et faibles) ou bien un champ à part ?

Chaque particule a un champ associé : le photon, chaque gluon, les bosons W et Z, l'électron, le muon, les quarks, ... Il y a les champs fermioniques, qui correspondent à la matière, et les champs bosoniques qui correspondent aux interactions.

[Seirios]

Chaque particule a un champ associé : le photon, chaque gluon, les bosons W et Z, l'électron, le muon, les quarks, ... Il y a les champs fermioniques, qui correspondent à la matière, et les champs bosoniques qui correspondent aux interactions.

Peut-on mettre en évidence une structure commune à tous ces champs, ou autrement dit, qu'y a-t-il de commun entre ces champs ?

[Rammstein43]

Sinon Rammstein43, si tu as l'occasion d'aller feuilleter l'ouvrage Au coeur de la matière de Maurice Jacob, il y a tout un chapitre sur la nature du vide. Tu arriveras certainement à y trouver une mine d'informations pour concrétiser ta vision du vide dans la physique moderne

Merci pour le conseil ! Je vais allé l'acheter.

[invitea01d101a]

Ha oki !
Merci de tes réponses !

Bonjour

face à une réponse aussi "vague" de la part de Coincoin (réponse qui d'ailleurs n'est pas à mettre en doute, mais manque un peu d'explication tout de même si l'on ne connait pas la théorie quantique des champs), j'ai un peu de mal à saisir comment vous pouvez acquiéssez une telle affirmation sans broncher...

Cordialement,

[invitea01d101a]

Peut-on mettre en évidence une structure commune à tous ces champs, ou autrement dit, qu'y a-t-il de commun entre ces champs ?

bonjour...

Tous les champs ont en commun le fait qu'ils respectent les symétries spatio-temporelles : invariance de la physique par translation dans l'espace ainsi que dans le temps, invariance sous une rotation d'un système physique dans l'espace, invariance de la physique lors de changements de référentiels galiléens... Moyennant quelques menus détails (du genre : le fait qu'un état d'excitation du vide est un "rayon" complexe d'un certain espace de Fock décrivant les états physiques), je pense que ma réponse est assez complète...

Ce qui est on ne peut plus surprenant, c'est que la seule contrainte face à l'invariance des lois physiques dans les transformations indiquées ci-dessus permet de caractériser entièrement ce qu'on appelle un "champ".

Cordialement,

[Gwyddon]

Pour compléter (à des fins éventuelles de recherche) ce que dis Weinberg : tous les champs de la physique (à l'heure actuelle du moins...) respectent la symétrie de Lorentz, ie l'invariance sous les transformations du groupe de Poincaré.

Après ce qui distingue les champs entre eux, ce sont leurs manière de se comporter sous les autres groupes de symétrie, liés à différentes interactions (SU(3) pour l'interaction forte, U(1) pour l'EM, etc...)


A noter que dans ce contexte, la supersymétrie n'est pas une nouvelle symétrie d'interaction, mais une symétrie généralisant les symétries d'espace-temps

[invitea01d101a]

...pour en revenir à la question originale du post #1...

"le vide, c'est des champs ???" mmhhhh... Je perçois là une confusion que coincoin a précisément soulevé...

En fait, l'idée est que l'on suppose l'existence d'un vide idéal - qui peut très bien ne pas être physique, et en fait, qui ne l'est pas après exploitation de la théorie quantique des champs.

Dans ce vide idéal, on peut induire des excitations... Elles correspondent à des quantons, et à chacun d'entre eux correspond un état qui le caractérise entièrement (impulsion, spin ou hélicité dans le cas de particules de masse nulle etc.).

Qu'en est-il du vide "physique"... La théorie admet une réponse à cela. Lorsqu'on considère le vide idéal, il est toujours possible d'y voir apparaître des particules. Comment ça marche ??? Eh bien, en gros, la mécanique quntique propose une solution : on peut toujours créer de l'énergie qui n'existe pas, à condition de la restituer assez rapidement, ceci en correspondance avec une équation d'Heisenberg du type :



Attention toutefois : cette expression n'a pas vraiment de sens opérationnelle (il n'existe pas d'opérateur temps en MQ... pas plus qu'il n'existe d'opérateur position, si l'on tient compte de la relativité d'Einstein), elle ne fait que suivre le principe zéro de la physique. Toutefois, elle est en accord avec le calcul des diagrammes de Feynman...

Ainsi, on créé une énergie qui n'existe pas pour créer des particules, donc des excitations du vide idéal. Un exemple typique est l'apparition spontanée d'une paire de particules-antiparticules (effet d'ailleurs mesuré et validé par l'effet Casimir). Seulement voilà ! Cet emprunt d'énergie ne peut se faire qu'à court terme... La paire particule-antiparticule est condamnée à s'annihiler dans un temps assez court, modulo l'expression de Heisenberg.

Ce qui est capital dans l'affaire, c'est que la cinématique d'un tel phénomène est impossible à réaliser, dans le sens où l'on tombe sur des contradictions... C'est pourquoi l'on parle de particules virtuelles... Elles n'existent pas "à l'état libre".

Moyennant cela, le vide physique est en fait une arène (vide idéal), dans laquelle on assiste à des créations-destructions de paires particules-antiparticules virtuelles (cas le plus courant). Ces créations-destructions constituent le phénomène couramment appelé fluctuations du vide (sous-entendu physique)

Pour conclure : le vide, c'est "des champs", mais attention : des champs vituels (ie associé à des particules virtuelles qui ne peuvent survivre à l'état libre). En outre, il est dangereux de confondre tout ce que je viens de raconter avec le champ uniforme de Higgs... N'oublions pas que l'énergie n'est définie qu'à une constante près, en ce cas, le vide idéal a bien une énergie zéro (même avec Higgs), à condition d'ajuster la constante arbitraire de l'énergie Higgs n'agit plus (en tout cas dans notre monde froid, à supposer qu'il existe aussi !), il a agit de par le passé en "donnant" (en réalité, ce sont plutôt les bosons de Goldstone qui ont été absorbés par les particules, ce qui leur confère après brisure de la symétrie de la masse via des interactions de type Yukawa pour les fermions, et des interactions de couplage minimal entre le Higgs avant brisure et les champs de jauge pour les bons de jauge) de la masse aux particules !

Cordialement,