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Vide et espace. Fluctuation du vide. Comment un photon virtuel devient-il réel?

  1. Jean-Michel Tengang

    Date d'inscription
    novembre 2007
    Messages
    190

    Vide et espace. Fluctuation du vide. Comment un photon virtuel devient-il réel?

    1) Si on considère que l'espace-temps est le champ gravitationnel (LQG), ce champ repose-t-il sur un vide? Peut-on considérer qu'il y a une différence entre le vide et espace-temps?
    2) Fluctuation du vide: des paires de de particules/antiparticules apparaissent et disparaissent en permanence dans le vide. J'ai cru comprendre que rien ne provoquait cela, que c'était dans la nature du vide. Ces fluctuations se font-elles vraiment au hasard? A-t-on pu expliquer les raisons de ce comportement du vide? Les virtualités qui la composent possèdent-elles de l'énergie? Si oui, pourquoi ne deviennent-elles pas réelles, et pourquoi dit-on que l'énergie émise par un électron est récupérée par un photon virtuel du vide qui devient un photon réel? Sinon, ont-elles toutes les autres propriétés des particules réelles sauf l'énergie?


    Et la science réussit à mettre à mal le règne destructeur des bas instincts.
     


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  2. alovesupreme

    Date d'inscription
    mars 2006
    Messages
    2 008

    Re : Vide et espace. Fluctuation du vide. Comment un photon virtuel devient-il réel?

    Citation Envoyé par Jean-Michel Tengang Voir le message
    pourquoi ne deviennent-elles pas réelles, et pourquoi dit-on que l'énergie émise par un électron est récupérée par un photon virtuel du vide qui devient un photon réel? Sinon, ont-elles toutes les autres propriétés des particules réelles sauf l'énergie?
    Bon,jour,

    Il y a bien un cas prédit par Hawking ou une particule virtuelle devient réelle. c'est à la limite de l'horizon d'un trou noir. une des deux d'un couple particule antiparticule virtuels est absorbée par le trou noir et l'autre devient réelle participant au rayonnement du trou noir.
    Ceci me semble t il reste tout à fait théorique.

    Les transitions vide vide apparaissent en théorie des perturbations. J'aimerais savoir si elles existent dans un autre cadre.
     

  3. Mumyo

    Date d'inscription
    février 2006
    Messages
    1 503

    Re : Vide et espace. Fluctuation du vide. Comment un photon virtuel devient-il réel?

    Je crois que ce qui diférentie un photon réel d'un photon virtuel, c'est sa durée d'existence.

    Prenons l'analogie suivante : L'océan

    Il existe des trains de houle perceptibles trés longtemps, il existe même des "Solitons" capables de traverser l'océan tout entier ( trés grande durée relative de vie ).

    Il existe également des vagues de trés haute énergie dites "Vagues scélérates " capables de briser n'importe quel navire.

    Il existe aussi des vaguelettes, dons l'énergie est proche du niveau le plus bas ( comme le niveau d'énergie du vide ), qui ne cessent d'apparaitre et de disparaitre pendant un temps trés court...

    Elle sont à la frontière de l'existence/inexistence.

    Cordialement,

    Mumyo
    Libre l'électron, toujours là où on ne l'attend pas, du coup tout se tient...
     

  4. Kimea

    Date d'inscription
    août 2005
    Messages
    19

    Re : Vide et espace. Fluctuation du vide. Comment un photon virtuel devient-il réel?

    Salut, il y a certaine discipline comme les sciences du cerveau et de la perception qui sont élaborées sur des lois méconnues...

    Comment un photon devient réel???????

    J'aime beaucoup cette question car elle met en évidence le principe dédification de la réalité...

    L'univers est un ensemble de systèmes, ces systèmes sont liés à des normes de convergeance, de saturation... on peut aussi dire que ces systèmes sont l'extention optimale des "structures minimales" - Imaginez des multitudes de spirales dépendantes les unes des autres, les galaxies en sont un parfait exemple...

    Revenons au photons, s'il doit devenir réel à un instant t, c'est qu'il est irréel ou virtuel à t-1 ...

    J'ai décrit il y a quelques temps sur un exposé, une structure qui serait une des plus simples manières de représenter l'Univers et ses structures...

    Est ce que je continue ou je stoppe ? ? ?

    Je pose la question car j'ai essuyé des attaques sur mes idées avant même de pouvoir les exposer parce que certains pensent avoir la science infuse...

    Si ce sujet vous interresse, faites le moi savoir...

    A bientot
     

  5. humanino

    Date d'inscription
    août 2004
    Localisation
    superplace
    Âge
    34
    Messages
    4 333

    Re : Vide et espace. Fluctuation du vide. Comment un photon virtuel devient-il réel?

    Citation Envoyé par Jean-Michel Tengang Voir le message
    1) Si on considère que l'espace-temps est le champ gravitationnel (LQG), ce champ repose-t-il sur un vide?
    Non. C'est comme demander "ou se trouve la metrique ?". Le champ gravitationel en LQG est l'espace-temps, il ne repose sur rien d'exterieur.
    Peut-on considérer qu'il y a une différence entre le vide et espace-temps?
    Oui. Le vide est l'etat fondamental de tous les champs, y compris le champ gravitationnel.
    2) Fluctuation du vide: des paires de de particules/antiparticules apparaissent et disparaissent en permanence dans le vide. J'ai cru comprendre que rien ne provoquait cela, que c'était dans la nature du vide. Ces fluctuations se font-elles vraiment au hasard?
    Le hasard le plus chaotique, oui.
    A-t-on pu expliquer les raisons de ce comportement du vide?
    Oui, c'est la theorie quantique des champs, qui decrit la nature ephemere de la vie (relativistiquement)
    Les virtualités qui la composent possèdent-elles de l'énergie?
    Oui et non, la question merite une plus longue discussion. Mis a part l'evaporation des trous noirs prevue par Hawking mentionne par alovesupreme, il y a aussi l'effet Casimir, qui a ete mesure depuis longtemps.
    Si oui, pourquoi ne deviennent-elles pas réelles, et pourquoi dit-on que l'énergie émise par un électron est récupérée par un photon virtuel du vide qui devient un photon réel?
    Les particules virtuelles composant les fluctuations du vide sont une facon de se representer un processus quantique, il faut y prendre garde car on raconte facilement des betises en faisant ce genre de choses. A la fin, les calculs d'observables sont seuls juges. Il se trouve que les particules virtuelles deviennent reelles pour un observateur en acceleration, c'est l'effet Unruh tout a fait analogue a la temperature d'Hawking.
    Sinon, ont-elles toutes les autres propriétés des particules réelles sauf l'énergie?
    Les particules virtuelles ont toutes les proprietes des particules reelles avec en plus la possibilite de prendre une masse arbitraire mais avec en moins la possibilite de se propager a l'infini.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"
     


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  6. Weensie

    Date d'inscription
    juin 2008
    Localisation
    Paris
    Messages
    937

    Re : Vide et espace. Fluctuation du vide. Comment un photon virtuel devient-il réel?

    Bonsoir ,
    Il faut veiller à employer une sémantique plus appropriée au sujet .
    L'espace temps n'est pas assimilé au champ gravitationnel en aucun cas .
    Que signifie l'espace temps repose sur un vide ?
    La question : "peut on considérer un différence entre le vide et l'espace temps ?"
    N'a pas de sens en soi puisque l'on parle de deux hoses qui n'ont pas la même nature . L'espace-temps , comme j'ai tenté de l'expliquer dans d'autres discussions , est une propriété métrique , tandis que le vide est l'absence de matière , grossièrement ( ce qui n'emêche pas des fluctuations énergétiques en son sein) . je crois qu'il ne faut pas faire l'erreur de penser qu'il y a un "éther" qui serait notre espace temps.

    Deuxiemement , l'annihilation matiere/antimatiere a pour conséquence de former de l'énergie . Mais n'a pas à mon sens un lien direct avec les fluctuations du vide et la création des particules virtuelles .

    en ce qui concerne les fluctuations du vide , il ne faut pas croire que le vide se met à danser et puis fait apparaitre une jolie particule pendant un instant .
    La réalité réside dans leprincipe d'incertitude mêlé à la relativité : je te conseille d'ailleurs de lire l'excellent article introductif sur wikipedia :http://fr.wikipedia.org/wiki/Particule_virtuelle .
    Tu verras donc que ce qui différencie cette particule "virtuelle" de la particule réelle est sa durée de vie et puis le fait que son existence soit une conséquence du principe d'incertitude .
    Voila ,
    a bientôt!
    .
     

  7. Weensie

    Date d'inscription
    juin 2008
    Localisation
    Paris
    Messages
    937

    Re : Vide et espace. Fluctuation du vide. Comment un photon virtuel devient-il réel?

    . . . . . .
    .
     

  8. Deedee81

    Date d'inscription
    octobre 2007
    Localisation
    Courcelles - Belgique
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    52
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    Re : Vide et espace. Fluctuation du vide. Comment un photon virtuel devient-il réel?

    Salut,

    Citation Envoyé par Weensie Voir le message
    L'espace temps n'est pas assimilé au champ gravitationnel en aucun cas .
    En effet et la différence est malheureusement difficile à demêler.

    Saperlotte de saperlotte, j'aurais bien voulu discuter sur ce sujet. Mais je dois partir

    Bon, on verra lundi ou peut-être dimanche

    Bon week end à tous.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)
     

  9. humanino

    Date d'inscription
    août 2004
    Localisation
    superplace
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    4 333

    Re : Vide et espace. Fluctuation du vide. Comment un photon virtuel devient-il réel?

    Citation Envoyé par Weensie Voir le message
    L'espace temps n'est pas assimilé au champ gravitationnel en aucun cas .
    Je n'ai personellement pas commente la-dessus, qui est en contradiction directe avec
    Citation Envoyé par humanino Voir le message
    Le champ gravitationnel [...] est l'espace-temps
    Peut-etre quelqu'un d'autre pourrait donner son avis ? Rincevent ?
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"
     

  10. bigarreau

    Date d'inscription
    février 2007
    Âge
    41
    Messages
    253

    Re : Vide et espace. Fluctuation du vide. Comment un photon virtuel devient-il réel?

    Citation Envoyé par humanino Voir le message
    Non. Les particules virtuelles ont toutes les proprietes des particules reelles avec en plus la possibilite de prendre une masse arbitraire mais avec en moins la possibilite de se propager a l'infini.
    bonjour,

    peux tu en dire plus là dessus? ça signifie qu'on peut avoir un elctron virtuel qui n'a pas la masse de l'electron réel? si la durée de vie depend de la masse de la particule (il me semble?), la durée de vie est elle aussi arbitraire?
    merci
     

  11. Deedee81

    Date d'inscription
    octobre 2007
    Localisation
    Courcelles - Belgique
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    16 521

    Re : Vide et espace. Fluctuation du vide. Comment un photon virtuel devient-il réel?

    Bonjour,

    Après avoir regardé les réponses, en définitive y a plus grand chose à dire

    Juste sur les questions à la fin.

    Citation Envoyé par humanino Voir le message
    Je n'ai personellement pas commente la-dessus, qui est en contradiction directe avec
    Peut-etre quelqu'un d'autre pourrait donner son avis ? Rincevent ?
    Je n'ai pas le niveau de Rincevent, mais je me jette.

    Oui, Weensie a raison.... et toi aussi. Les deux sont très emmelés.

    Rigoureusement, le champ gravitationnel n'est pas l'espace-temps. En effet, dans un espace-temps plat, le champ gravitationnel n'existe pas.

    En RG il est plus logique (je pense) d'identifier le champ gravitationnel à la courbure de Riemann, celle-ci traduisant les effets de marrées et l'équation de déviation géodésique. Tu peux aussi voir le champ gravitationnel comme la connexion (équation des géodésiques). Ou comme le tenseur de Weyl (tenseur de Riemann sans trace).

    Voir par exemple :
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Tenseur_de_Weyl
    sa structure donne la totalité de la structure du champ gravitationnel dans les régions vides de matière
    En tous les cas, il est difficile de démêler les deux puisque le champ gravitationnel est une déformation de l'espace-temps lui-même.... alors que, invariance par difféomorphisme oblige, il n'y a pas "d'arrière-plan" en RG, pas de scène de théâtre fixe et absolue sur laquelle se déroulent les événements".

    Bref, c'est bien difficile de faire la part des choses et de l'exprimer dans un langage vulgarisé.

    Toutefois, une vision arrière-plan peut aider. Tu peux considérer (par exemple) une métrique de Minkowski d'arrière-plan (ou une autre, disons Schwartzchild) et considérer la gravité comme un champ qui s'ajoute au tenseur métrique :

    Puis tu linéarises les équations (géodésiques et équations d'Einstein).

    Là au moins la séparation est claire.

    Tu peux même quantifier ça et les modes de vibrations de l'espace-temps quantifiés sont les gravitons (d'où le fait qu'ils sont de spin 2 : car les ondes gravitationnelles sont d'hélicité 2 et c'est lié au caractère tensoriel de rang 2 de ) ou utiliser Schwartzchild et retrouver les résultats de Hawking (en fait là on ne considère que les champs de matière, pas les gravitons, de toute façon la théorie de RG quantique même linéarisée est non renormalisable, hélas).

    Il faut bien avouer qu'on a beaucoup de mal à visualiser le cas complet (non linéarisé, sans arrière-plan) et à le quantifier (LQG).

    Citation Envoyé par bigarreau Voir le message
    peux tu en dire plus là dessus? ça signifie qu'on peut avoir un elctron virtuel qui n'a pas la masse de l'electron réel? si la durée de vie depend de la masse de la particule (il me semble?), la durée de vie est elle aussi arbitraire?
    Plutôt que de parler de masse arbitraire, je parlerais plutôt d'énergie arbitraire (y compris négative). La distinction entre particule virtuelle/réelle est totalement conventionnelle et vient de la manière de les traiter en théorie quantique des champs :

    - une particule virtuelle est créée puis détruite (par interaction avec d'autres particules), non observée (mesurée) directement et de durée de vie limitée
    - une particule réelle est créée mais pas détruite, observée (éventuellement, mesurée à la fin) et de durée de vie infinie.

    Dans un diagramme de Feynman, que l'on parle de transition vide-vide ou pas, les particules virtuelles sont les lignes internes et les réelles les lignes externes.

    En réalité, tout particule a une durée de vie limitée. Une particule que tu mesures est bien en interaction et détruite (ou diffusée). Par exemple, un photon absorbé par une molécule de nitrate d'argent sur une plaque photographique.

    Mais, en pratique, la durée de vie est tout de même très différente.

    Pour une durée de vie infinie, l'énergie peut être (et est) fixée avec une grande précision. Pour une durée de vie finie, l'énergie n'est pas fixée (indétermination oblige) : il faut intégrer (dans un diagramme de Feynman, on intègre sur toutes les énergies/impulsions internes en respectant certaines règles dont les lois de conservation).

    Quand on voit ça, on comprend qu'une particule virtuelle n'est pas vraiment différente d'une particule réelle. Tu peux prendre un diagramme de Feynman, le couper en deux, et ce qui était une particule virtuelle devient réelle. Or cette coupure est conventionnelle : tu ne fais qu'isoler la partie de l'intreraction que tu veux étudier (par exemple la partie gauche que tu conserves est ton expérience et celle de droite que tu ignores l'interaction d'un photon "interne" avec la molécule de nitrate d'argent).
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)
     

  12. humanino

    Date d'inscription
    août 2004
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    superplace
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    34
    Messages
    4 333

    Re : Vide et espace. Fluctuation du vide. Comment un photon virtuel devient-il réel?

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Rigoureusement, le champ gravitationnel n'est pas l'espace-temps.
    Qu'en est-il en LQG ?
    En effet, dans un espace-temps plat, le champ gravitationnel n'existe pas.
    C'est une abstraction mathematique ca
    Je n'ai jamais aime cette formule. Si tu consideres que le graviton virtuel doit transmettre l'interaction, les fermions ne saurons pas coupler avec un tel graviton :-p
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"
     

  13. Karibou Blanc

    Date d'inscription
    février 2004
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    Re : Vide et espace. Fluctuation du vide. Comment un photon virtuel devient-il réel?

    C'est une abstraction mathematique ca
    Pour ma part je ne sais pas trop, mais ! L'espace-temps peut etre plat (le fond) et la champ gravitationnel peut ne pas etre nul. C'est le cas des ondes gravitationnelles loin des sources. C'est comme en EM, il n'y a pas besoin d'y avoir de charge pour avoir un champ EM non nul car des ondes peuvent se propager.

    Je n'ai jamais aime cette formule
    Moi non plus en fait il faudrait mieux écrire : où h est maintenant une fluctuation quantique qu'on peut traiter en théorie des perturbations.

    Si tu consideres que le graviton virtuel doit transmettre l'interaction, les fermions ne saurons pas coupler avec un tel graviton
    euh non il y a la tétrade, le fermion couple bien au champ gravitationnel via le vielbein et également via la mesure généralement covariante .
    Well, life is tough and then you graduate !
     

  14. Karibou Blanc

    Date d'inscription
    février 2004
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    CERN
    Âge
    33
    Messages
    2 782

    Re : Vide et espace. Fluctuation du vide. Comment un photon virtuel devient-il réel?

    Tu verras donc que ce qui différencie cette particule "virtuelle" de la particule réelle est sa durée de vie et puis le fait que son existence soit une conséquence du principe d'incertitude .
    A la fin de la journée, ce qui différencie véritablement une particule virtuelle d'une particule réelle, c'est que la première ne satisfait pas sur sa couche de masse, c'est à dire qu'elle vérifie :. Dis autrement, une particule virtuelle peut aller plus vite que la lumière, ce qui laisse juger de sa virtualité
    Well, life is tough and then you graduate !
     

  15. Weensie

    Date d'inscription
    juin 2008
    Localisation
    Paris
    Messages
    937

    Re : Vide et espace. Fluctuation du vide. Comment un photon virtuel devient-il réel?

    Je ne savais pas qu'elle pouvait aller plus vite que la lumiere!
    .
     


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