En partant des particules élémentaires

[invite99de76d9]

Je précise tout de suite que je ne possède aucune compétence dans le domaine scientifique, mes propos ne revêtent donc aucune autorité, et ne doivent être lus que par des personnes qualifiées, seules capables d'en discerner, éventuellement, les limites de par leur plus grande expérience dans le domaine. Je déconseille à l'étudiant lambda de lire ce qui suit, car elle pourrait l'induire en erreur et l'écarter de la science telle qu'elle se présente en l'état actuel des choses, et qui a, statistiquement, infiniment (ou presque) plus de chances de s'avérer exacte.

Je débute dans le domaine en tant que profane, je poserai ici quelques-unes des objections qui se présentent à mon esprit alors que j'entame l'étude d'un domaine intéressant au demeurant. Probablement trouverai-je réponse à mes interrogations par la suite de mes lectures, mais je préfère néanmoins transcrire certains points que je risquerais d'oublier par la suite, emporté par le maelstrom théorique. À cela s'ajoutant bien entendu la volonté d'une réponse de personnes compétentes, qui permettraient d'écarter sans délai les objections qui me poussent à considérer la théorie avec mesure.

Cela part de ce que je considère comme des paradoxes (univers sans temps dans le passé, entités phénoménales réduites à objets mathématiques, univers "cylindrique" plat ce qui n'a à mes yeux pas de sens (car pour ce faire il y a nécessités d'un vide, non vide d'être, mais vide spatial incarnant le volume nécessaire au déploiement de cet univers cylindrique plat etc.)).

Concernant les particules élémentaires, qui s'avéreraient être véritablement à la fois ondes et corpuscules :

Forme que prend l'observation d'un électron en fonction de l'observateur :




La première figure représente l'électron photographié, la seconde reproduit un "film" (les états successifs) de ce même électron.
Les différents états de la fig. 2 ne se suivent pas au rythme de un par période ; ils ne constituent que des fragments de période, mais ils ont été représentés afin de visualiser le caractère ondulatoire de cet électron. À une période correspond une onde du diamètre de celui de l'électron (peu importe que celui-ci soit considéré comme nul ; on peut poser que la période est également nulle ; elle représente un instantané).


Je ne prétends pas ici représenter "le réel" de l'électron, mais simplement l'électron vu sous deux angles différents. Je représente ici deux (et seulement deux) de ses aspects, corpusculaire dans le premier cas, ondulatoire dans le second. La différence entre les deux, est la durée d'observation, ou, si l'on préfère, la vitesse de déclenchement de l'obturateur.

Lorsque l'on photographie une étoile avec une appareil à obturateur extrêmement bref, on obtient une image nette et précise ; on a un instantané.
Lorsque l'on photographie la même étoile avec un appareil à obturateur extrêmement lent, on obtient une image en quelque sorte "de l'étoile en mouvement". Ce mouvement est bien figé (dans sa représentation), pourtant il est visible.
Et on ne prétend pas, ici non plus, avoir photographié, ou avoir une représentation, du "réel de l'étoile".
On a simplement sur celle-ci deux informations : la forme qu'elle prend en un instant t, et la forme qu'elle occupe sur un période dépendant de la vitesse de l'obturateur photographique.

C'est la même chose concernant un électron : si on le considère en un instant t, il prend la forme de corpuscule, sur une durée, la forme d'une onde. Dans le cas de l'électron (et de toute particule élémentaire), la différence entre les deux est tellement ténue (la différence tend vers 0), que l'on peut observer les deux aspects sous les (quasi) mêmes conditions.


Je dois ajouter qu'un individu se déplaçant suffisamment rapidement (vitesse supérieure à , car manifestement la lumière ne traverse pas la matière), pourrait traverser la matière. Il faudrait pour cela que sa vitesse soit supérieure à celle de propagation d'onde constituant les particules élémentaires.


La vitesse de la lumière est la vitesse limite de déplacement d'une particule. Ici, il s'agit de la vitesse propre, le facteur donnant l'existence à ces mêmes particules. Si le concept est exact, cette vitesse doit être bien supérieure à celle de la lumière (dans le cas contraire un photon ne pourrait exister).

Si l'on se penche sur une durée (infiniment brève), la particule est une onde. Si l'on s'intéresse à un instant, cette même particule est une corpuscule. Cette onde (donnant "naissance" au "grain" particule) doit avoir une vitesse de propagation excessivement élevée puisqu'elle manifeste cette particule à chaque instant t. Sa vitesse de propagation n'a rien à voir avec celle du déplacement de la particule dans un milieu, raison pour laquelle je suppose qu'elle doit être bien plus élevée que celle de la lumière. Dans le cas contraire, le temps que cette onde se "propage" (en d'autres termes qu'elle donne naissance à la particule), cette particule se déplaçant à la vitesse de la lumière se serait déplacée d'autant que cette même onde ne peut le faire. La particule ne pourrait donc exister.

Ce phénomène expliquerait donc le phénomène de dilatation du temps d'une corpuscule se déplaçant à une vitesse proche de celle de la lumière, facteur de dilatation directement dépendant de la vitesse de propagation propre de toute particule élémentaire, que nous nommerons .

peut être trouvé en considérant le facteur de dilatation propre aux particules ultra rapides. (Mesures expérimentales nécessaires ; si la dilatation n'est pas proportionnelle à hautes énergies, l'hypothèse est fausse).
Si on a :
= vitesse du muon = 0,997 c (vitesse vérifiée avec certitude par appareils de mesure, non par calcul)
= facteur de dilatation propre au muon = 20 (vérifié expérimentalement non par calcul)
On doit avoir (pour que la présente hypothèse soit exacte) :
c = vitesse de la lumière
= facteur de dilatation propre au photon dans le vide = = 20,06

Ceci à la condition que les mesures effectuées soient extrêmement précises.

Si les mesures démontrent un facteur de dilatation de la lumière radicalement différent (exemple facteur 1000 au lieu de 20,06), alors mon concept est réputé réfuté par l'expérience.

Mais il faut une nouvelle fois que la vitesse réelle des muons soit vérifiée expérimentalement, et non par extrapolation d'avec celle de la lumière.

En prenant (pour hypothèse) un photon dont le facteur de dilatation serait de 20 : 1 photon existerait 1/20 du temps pendant son déplacement, ce qui signifie que
= = 1,0526 c



Mais que signifie, concrètement, une durée tendant vers 0 dans le monde phénoménal ?

Cette valeur tendrait vers zéro, mais ne l'est pas ; la vitesse tend vers l'infini, mais ne lui est pas égale. La période définirait ce en quoi consiste un "instantané" dans le monde phénoménal : l'instantané est la période propre aux particules élémentaires.

Cette "affaire" de durée représente la période propre à toute particule élémentaire (cf. dessin), que l'on ne peut percevoir que sous la forme de "flashs".

Cela donne :
Soit d = diamètre de la particule
= période propre de la particule
O = point central de cette particule

On a :
= instantané dans le monde phénoménal (temps unitaire, limite)
d = point dans le monde phénoménal (étendue unitaire, limite) ; ce "point" n'est pas d'étendue nul, mais représente la limite en deçà de laquelle on ne peut descendre dans le monde phénoménal. Son étendue est égale à celle d'une particule élémentaire
O = point (géométrique, virtuel) symbolisant le centre du diamètre d.

Pendant la période , l'onde propre à la particule parcourt une "distance" unitaire, soit du point O à la circonférence de ladite particule.


La vitesse de propagation de l'onde serait donc égale à

Les flashs correspondent à ce que l'on peut observer dans la nature.
Imaginons que l'on puisse observer une particule élémentaire. Nous ne pourrions observer cette particule que par flashs, càd périodes égales à . Tout simplement parce qu'il est impossible de fractionner cette période (correspondant à un instantané dans le monde phénoménal, càd la durée limite).
Ou pour prendre un exemple : que se passe-t-il lorsque l'on observe une roue de vélo tournant très vite : on ne voit pas ses rayons en déplacement, mais figés. Notre œil ne peut assimiler le mouvement propre à la rotation de la roue ; nous n'en observons que la composante globale, qui nous montre la roue dans son instantanéité, à savoir avec un certain nombre de rayon (que l'on voit effectivement). Sinon on peut prendre l'exemple d'une roue à bâtons.


Tout cela partant d'une hypothèse : toute particule serait bien à la fois onde et corpuscule, non seulement dans leur interaction, mais dans les faits, à savoir ce qu'elles sont.


Du caractère "étendu" des particules élémentaires (= étendue limite), vient l'idée d'une masse de toute particule subissant l'effet gravitationnel (effet gravitationnel manifestant cette masse).
Ce qui me fait envisager cela est le caractère paradoxal d'un univers plat cylindrique (ou plus généralement à courbure non nulle, même isolément (comme dans le cas d'une étoile massive)) :



http://fr.wikipedia.org/wiki/Courbure_spatiale



http://fr.wikipedia.org/wiki/Gravitation




L'explication d'un super-univers à dimensions supplémentaires ne tient pas, car les dimensions nécessaires (au volume sur lequel un univers "plat cylindrique" puisse de déployer) extérieures à notre univers doivent bien être spatiales (longueur, hauteur, profondeur). Sinon, qu'y-a-t-il "au sein" de notre univers, qu'est-ce qui incarne le volume délimitant sa "surface" (volume représenté par les traits rouges). Autour "de quoi" notre univers s'enroulerait-il ? Autour de quel volume ? Quel espace ?



Voilà voilà, je trouverai peut-être la réponse demain en lisant tel ou tel article, en attendant, je suis dubitatif
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[vaincent]

bonsoir,

pas facile de répondre de façon exhaustive aux multiples intérrogations qui suscitent ta dubitation sur le sujet en question. Je pense qu'il vaut mieux y aller étape par étape afin de se construire une réponse structurée et claire sur un sujet si vaste et complexe.

Ce que je peux observer déjà est que ta réflexion se base sur des concepts contradictoire voire faux ! A la fois c'est tout à fait normal pour un débutant, on interprète souvent à tord certains concepts abstraits car on peut avoir tendance à les mélanger avec des concepts qui font partis de la vie quotidienne, et dans ce domaine mieux vaut oublier totalement (ou presque) son bon sens.

Par exemple tu proposes 2 façons de voir une particule, une particulaire, liée à une certaine forme d'instantanéité, et une ondulatoire, liée à une forme de durée. Le carcactère dual d'une particule quantique n'est pas lié à la durée de son observation mais est là tout le temps, que l'on observe la particule ou pas. Essayer de visualiser les choses comme on peut voir avec nos yeux me semble déjà être une erreur. Bien entendu chacun se fait une image de cette dualité mais comme disait Richard Feynman, chacun se fait une idée de ce qu'est une particule et/ou une onde mais personne de sérieux ne saurait en proposer une image "réelle". On shématise la plupart du temps pour s'aider à avancer, mais personne ne sait si ce shéma à une quelconque pertinence. L'important est qu'il ne fausse pas le résultat final.
Il est très tentant en effet de voir une particule comme une petite boule ayant une extension spatiale non-nulle, pourtant, si l'on se limite à la théorie quantique des champs, tout porte à croire qu'une particule élémentaire telle qu'un électron ou un quarks ai une extension spatiale totalement nulle (facteur de forme égal à un), un point quoi ! Certains disent que l'on peut l'interpréter comme le caractère fractal de la matière. De ce point de vu l'infiniment petit aurait un certains sens, mais cela est vraiment à prendre avec des pincettes.
En théorie des cordes, une particule élémentaire est vue comme une corde dont la longueur serait de l'ordre de la longueur de Planck. Mais une fois encore ici sa "largeur" est totalement nulle, c'est un segment au sens mathématique du terme.
Pour faire le lien avec la notion d'instantanéité que tu évoquais, il existe également ce que l'on appel le temps de Planck, de l'ordre de 10^-44 s. Ce temps définit en quelque sorte le temps élémentaire de la même façon que la longueur de Planck définit la longeur élémentaire. C'est le temps que met un photon(ou toute autre particule de masse exactement nulle) à parcourir la longueur de Planck. C'est la notion la plus précise d'instantanéité qui apparait dans nos théories actuelles les plus poussées (et admisent jusqu'à présent).
Je pense qu'il est faux de voir une particule comme un intantané et une onde comme un non-instantané pour les mêmes raisons que j'évoquais plus haut. De plus tu poursuis en disant que, je cite "Si l'on se penche sur une durée (infiniment brève), la particule est une onde. Si l'on s'intéresse à un instant, cette même particule est une corpuscule.". Malgré le fait que tu veuilles différencier les deux tu dis exactement la même chose, car une durée infiniment brève est par définition un instant, et d'ailleurs une durée infiniment brève n'existe pas selon nos connaissances actuelles. En plus cela contredit ce que tu disais au départ.

En la matière, je crois malheureusement qu'il ne faille absolument passer par les formules mathématiques de la théorie quantique des champs (en ayant d'abords étudier celle de la physique quantique et de la relativité restreinte) pour palper au plus près ce qu'est une particule, c'est-à-dire un champs. Après bien sur on peut poursuivre avec la théorie des cordes supersymétrique et les autres théories au-delà du modèle standart des particules élémentaire. Mais bon, mon but ici n'est pas de te faire peur avec toutes ces théories à priori très complexes ! J'ai simplement voulu (du moins j'ai essayé) de te faire prendre conscience que le concept de particule élémentaire dépasse de loin notre sens commun et que ce n'est que dans l'abstraction que l'on y voit le plus clair. Du moins c'est comme ça que je vois les choses.

[Firegoodzila]

Bonjour à vous, pour continuer dans le sens de vaincent sur l'œil et la réalité, je dirais que la vue ainsi que tous les autres sens qui permettent à l'être d'accéder à la réalité, de la "sentir" -puisqu'il s'agit de sens-, on étés conçus prioritairement dans une optique de survie.
Ainsi, ton œil ne te donne pas à voir le monde tel qu'il est dans sa réalité la plus fondamental, il te donne à le voir pour que tu puisse y survivre.
Les couleurs métamères en sont une très belles illustrations.

Cela dit je tenait juste à rebondir sur l'ouverture offerte par vaincent car je suis tout autant sinon plus débutant que toi en la matière, et ce n'est donc pas moi qui vais pouvoir te dire si oui ou non la dualité onde corpuscule existe vraiment à tout instant, ou si elle se vêtis de différente tenues de soirée en fonction de la manière dont on la regarde.
Et j'avoue que c'est tout à fait le genre de question qui serait de nature à me retourner les neurones au points de ne pas dormir.
Heureusement, j'y échapperait pour l'instant, jusqu'à la prochaine fois ^^

Sur ce, bonne nuit

[invite8ef897e4]

Bonjour,

il faut reconnaitre a newbie qu'il a nettement change son attitude, et presente bien les choses comme son "opinion personelle". C'est deja un beau progres !

[A voir en vidéo sur Futura]

[mariposa]

Bonjour,

il faut reconnaitre a newbie qu'il a nettement change son attitude, et presente bien les choses comme son "opinion personelle". C'est deja un beau progres !

Bonjour,

Reste à savoir s'il va accepter d'apprendre les choses tel qu'elles sont universellement expliquées, pour se poser de vrais questions, ce qui suppose bien sûr de laisser tomber son charabia déliresque;

[invite99de76d9]

Tout d'abord merci de prendre la peine de répondre

dans ce domaine mieux vaut oublier totalement (ou presque) son bon sens.

Sans façon.

Par exemple tu proposes 2 façons de voir une particule, une particulaire, liée à une certaine forme d'instantanéité, et une ondulatoire, liée à une forme de durée. Le carcactère dual d'une particule quantique n'est pas lié à la durée de son observation mais est là tout le temps, que l'on observe la particule ou pas.

Dans le cas de l'observation par un être humain, ou un appareil de mesure, la différence entre un instantané réel (mathématique = la particule vue sous forme corpusculaire) et une durée égale à la période propre de ladite particule (= instantané dans le monde phénoménal) est si infime que l'on ne peut dissocier les deux. Si l'on veut, aucun obturateur dans le monde phénoménal n'est assez rapide pour photographier une particule élémentaire dans son évolution, on ne peut en observer que les conséquences (à savoir qu'elle se comporte, en l'occurrence, comme une onde).

Ensuite tu t'attardes un moments sur la théorie, qui par moment suppose une étendue limite et une durée limite (constantes de Planck), choses avec lesquelles je suis entièrement d'accord (sans m'avancer quant à savoir si ces valeurs prennent bien celles de Planck).

De plus tu poursuis en disant que, je cite "Si l'on se penche sur une durée (infiniment brève), la particule est une onde. Si l'on s'intéresse à un instant, cette même particule est une corpuscule.". Malgré le fait que tu veuilles différencier les deux tu dis exactement la même chose, car une durée infiniment brève est par définition un instant, et d'ailleurs une durée infiniment brève n'existe pas selon nos connaissances actuelles. En plus cela contredit ce que tu disais au départ.

Oui, un instant dans le monde phénoménal (= ) qui mathématiquement parlant s'étend bien sur une durée.
Pour bien différencier les deux :
Une infinité d'instants dans le monde mathématique (de durée, ou étendue nulle) donne toujours un instant (en suivant cette logique le temps ne pourrait exister, ou il serait figé).
Une suite d'instants dans le monde phénoménal s'étend sur une durée, car chaque instant n'y représente pas une durée d'étendue nulle, mais limite (en dessous de laquelle on ne peut expérimentalement pas descendre).

[invité576543]

Je représente ici deux (et seulement deux) de ses aspects, corpusculaire dans le premier cas, ondulatoire dans le second. La différence entre les deux, est la durée d'observation

Il y a quelque chose dans cette idée là.

La modélisation par une onde est adaptée à la propagation, c'est à dire à une analyse sur un temps non nul, et même suffisant pour que les attributs d'une onde puisse être définis, comme la fréquence (qui n'est pas définissable sur un temps négligeable devant son inverse) ou la longueur d'onde (lié à la quantité de mouvement, et définissable uniquement sur une trajectoire suffisamment longue, non négligeable devant la longueur d'onde).

La modélisation comme corpuscule (quanta de champs) est adaptée à des événements "instantanés", comme les collisions, absorption ou émission.

Cordialement,

[invite99de76d9]

Il y a quelque chose dans cette idée là.

La modélisation par une onde est adaptée à la propagation, c'est à dire à une analyse sur un temps non nul, et même suffisant pour que les attributs d'une onde puisse être définis, comme la fréquence (qui n'est pas définissable sur un temps négligeable devant son inverse) ou la longueur d'onde (lié à la quantité de mouvement, et définissable uniquement sur une trajectoire suffisamment longue, non négligeable devant la longueur d'onde).

La modélisation comme corpuscule (quanta de champs) est adaptée à des événements "instantanés", comme les collisions, absorption ou émission.

Cordialement,

C'est en effet l'idée !

[invite99de76d9]

Concernant la courbure de l'univers, c'est cette hypothèse d'univers à plus de trois dimensions qui a du mal à passer chez moi.
Numériquement, on peut dire tout et son contraire, du moment que les axiomes du domaine sont correctement posés. Savoir si l'aspect numérique s'applique forcément au phénoménal, ou plus simplement à l'approche géométrique, c'est là où j'ai tendance à être très prudent.

Une des explications de la validité d'espaces à quatre dimensions propose par exemple ceci :

<<Alors, quel est l'objet qui généralise le tétraèdre dans la quatrième dimension ?

Le segment a deux sommets et il est dans la dimension 1. Le triangle a trois sommets et il est en dimension 2. Le tétraèdre a quatre sommets et il est en dimension 3. Il est tentant de penser que la suite continue et qu'il existe un objet dans l'espace de dimension 4 qui a cinq sommets et qui continue la série. On observe ensuite que dans le triangle et dans le tétraèdre, il y a une arête qui joint tous les sommets entre eux. Si on essaye de joindre les cinq sommets entre eux, sans trop réfléchir à l'espace dans lequel on fait le dessin, on voit qu'il faut dix arêtes. Ensuite, on essaye très naturellement de placer des faces triangulaires pour chaque triplet de sommets. On en trouve encore dix. Et puis, on continue en plaçant un tétraèdre pour chaque quadruplet d'arêtes. L'objet que nous venons de construire n'a pas encore un statut très clair... nous en connaissons les sommets, les arêtes, les faces, les faces de dimension 3 mais nous ne le voyons pas encore très bien. Le mathématicien parle de combinatoire pour décrire ce que nous connaissons : nous savons quelles arêtes relient quels sommets, mais nous n'avons pas encore une vue géométrique de l'objet. Cet objet dont nous venons de deviner l'existence, qui continue la liste segment, triangle, tétraèdre, est appelé un simplexe ! >>



http://www.dimensions-math.org/Dim_CH3.htm

Tout ceci est bien sûr insuffisant pour postuler la possibilité de dimension quatre, il s'agit simplement d'un exercice, dont la pertinence concernant le réel (ou simplement la viabilité géométrique) doit être discutée.
Il me semble aller de soi que, si l'on a choisi (en l'occurrence arbitrairement) un mode de projection permettant d'envisager une dimension quatre, cette méthode doit être valide pour toute figure géométrique de même ordre. On a ici choisi le triangle et le tétraèdre, mais si la méthode est exacte, on doit retrouver les mêmes conclusion concernant une figure géométrique quelconque, cette dernière devant toutefois répondre à certaines règles, à savoir la dimension de départ.


Choisissons dès lors le cercle, et appliquons le même procédé.
Dimension 1 : en traçant deux points, nous partons d'un segment courbe (un demi-cercle) -> L'opération est correcte
Dimension 2 : en traçant un point supplémentaire (dans la continuité des deux précédents), nous traçons un deuxième demi-cercle ; nous obtenons un cercle -> L'opération est correcte
Dimension 3 : en traçant un quatrième point, il est impossible d'obtenir une sphère. Il est nécessaire, pour obtenir une sphère, d'effectuer une rotation autour d'un axe donné par le diamètre du cercle -> L'opération est donc incorrecte.

Conclusion : la méthodologie employée pour passer d'une dimension trois à quatre est purement arbitraire, validée que pour certaines figures géométriques. Or il est évident qu'elle doit être valable pour toute figure de l'espace. La méthode n'est donc pas rigoureuse, et ne peut être assimilée qu'à un exercice de l'esprit.


Ensuite, nous avons à notre disposition une explication autre (tout aussi arbitraire) concernant la sphère. Pourquoi devons nous passer d'une méthode à l'autre en fonction des figures, cela doit être démontré mais ne l'est pas. Je vais de doutes façons indiquer ce qui me semble inexact dans l'explication qui suit :

<<5. "Voir" en dimension 4 : la projection stéréographique

Schläfli nous présente une dernière méthode pour représenter les polyèdres de dimension 4. Il s'agit tout simplement d'utiliser la projection stéréographique. Mais bien sûr, il ne s'agit pas de la même projection que celle qu'Hipparque nous a montrée dans le chapitre 1 !

Imaginons-nous dans l'espace de dimension 4 et considérons une sphère. Pour définir une telle sphère, on utilise la définition habituelle : il s'agit de l'ensemble des points de cet espace qui sont à la même distance d'un point qu'on appelle le centre. Nous avons vu que la sphère dans l'espace de dimension 3 est de dimension 2, puisque ses points sont décrits par une longitude et une latitude. En quelque sorte, la sphère dans l'espace de dimension 3 n'est que de dimension 2 car "il lui manque une dimension" : l'altitude au dessus de la sphère. De la même manière, la sphère dans l'espace de dimension 4 est de dimension 3 et il "lui manque" également une dimension qui est encore l'altitude au dessus de la sphère.

Qu'est-ce que la sphère dans le plan, i.e. dans l'espace de dimension 2 ? C'est l'ensemble des points à la même distance d'un centre, autrement dit un cercle. Un cercle est donc une sphère dans l'espace de dimension 2 ! Et il est bien de dimension 1 puisqu'il suffit d'un seul nombre pour se repérer sur un cercle.

Plus étonnant : qu'est-ce qu'une sphère dans un espace de dimension 1, c'est-à-dire dans une droite ? L'ensemble des points à la même distance d'un point donné sur une droite. Il n'y en a que deux, un à gauche et un autre à droite... La sphère dans l'espace de dimension 1 ne contient donc que deux points... Pas étonnant qu'on dise qu'elle est de dimension 0 ! >>

Nous voyons ici un sophisme majeur : alors que dans la première démonstration, chaque figure voyait sa dimension augmenter de un lors de chaque projection, le système se voit ici régresser dans la valeur de sa dimension d'une unité, sans raison apparente :

- Dans le premier cas, nous partions de la dimension 1, ici nous partons de la dimension 0 ! Nous partons ainsi du point, au lieu que de partir d'un segment courbe (demi-cercle), qui serait bien de dimension 1 !
- Nous avons ensuite droit à un cercle (dimension 1, unité au lieu que d'avoir droit à un disque (dimension 2, unité ) !
- Puis vient la sphère (dimension 2, unité ) au lieu que d'avoir choisi une boule (dimension 3, unité ) !


Pourquoi lors de la première méthode arrivons-nous à une figure de dimension 3 dans la dimension 3, et lors de la deuxième, à une figure de dimension 2 dans la dimension 3, cela reste également un mystère !
(J'ai toutefois dans l'idée que cela a un lien diffus avec le côté "cartographe" des mathématiciens d'antan, qui ne considéraient la terre que comme une surface au lieu qu'elle soit en fait un volume !)



Ensuite, pour ceux qui n'auraient pas visualisé ce qui cloche chez moi concernant un univers courbe :




http://fr.wikipedia.org/wiki/Relativ...%A9n%C3%A9rale

Dans la figure ci-dessus, qu'y a-t-il entre les points "creux" de l'univers ? Quel espace "matérialise" ce creux (puisqu'il ne ferait manifestement pas partie de notre univers) ?

[invité576543]

Nous voyons ici un sophisme majeur

On retombe dans le naturel, l'application de "je ne comprends pas ce que dit X" => "X fait un sophisme majeur".

Pathétique.

Cordialement,

[curieuxdenature]

Bonjour newbie145

pourquoi parler d'une 4eme dimension d'espace ?
Avec ta démo on aurait affaire à des objets de plusieurs milliards de tonnes au cm³.
La 4eme dimension utilisée en physique est celle du temps, pour faire de x + y + z - ct (leurs carré pour être plus précis) un élement de travail qui réponde à ce qu'on constate.

[invite499b16d5]

Bonjour à tous,
il n'empêche que le fait qu'il y ait (apparemment) 3 dimensions d'espace et 1 de temps n'a jamais semblé étonner personne.
Or, cette dissymétrie est étonnante. Surtout que les 3 dimensions d'espace, quant à elles, sont strictement interchangeables en faisant tourner le système de coordonnées. Il y a quelque chose de bien surprenant à ce que l'Univers, d'où qu'il vienne, arrive "doté" de 3 dimensions d'espace absolument identiques et redondantes, et d'une de temps qui n'aurait absolument rien de comparable.
Quand on s'intéresse surtout aux aspects pratiques de la Physique, on n'est pas choqué. Parce que finalement c'est bien pratique d'avoir un espace peuplé d'objets, et un temps où on peut mesurer l' "évolution" des dits objets.
Seulement, il reste que ce 3+1 n'a aucune justification théorique. Pour expliquer cela, la Science semble avoir comme seule réponse: "parce que c'est comme ça". A ce compte-là, je suis aussi un scientifique!

[invité576543]

Pour expliquer cela, la Science semble avoir comme seule réponse: "parce que c'est comme ça".

C'est la réponse que la Science donne à toute question commençant par "pourquoi".

La Science décrit ce qui "est comme ça", rien d'autre. Elle le fait de manière synthétique, c'est sa seule force.

Il y en a que cela déçoit. Mais il peuvent se tourner vers autre chose que la Science pour être moins déçus.

Cordialement,

[invite499b16d5]

Dans la figure ci-dessus, qu'y a-t-il entre les points "creux" de l'univers ? Quel espace "matérialise" ce creux (puisqu'il ne ferait manifestement pas partie de notre univers) ?

Tu veux que je te dise à quoi ce dessin me fait penser? A une sorte d'effet tunnel.
La cloche, c'est l'espace où se propagent les interactions "normales" (à vitesse <= c). Ce qui est extérieur à la cloche, c'est là que passent les supposées influences instantanées, ou plus rapides que c.

[Karibou Blanc]

Dans la figure ci-dessus, qu'y a-t-il entre les points "creux" de l'univers ? Quel espace "matérialise" ce creux (puisqu'il ne ferait manifestement pas partie de notre univers) ?

Dans un dessin de ce genre, la direction horizontale représente la direction physique, c'est une dimension d'espace (disons x), donc ce qui sépare ces deux points est la distance physique entre eux. La dimension d'espace physique n'est pas du tout ce qui correspond à ta ligne courbe, comme j'imagine que tu le penses. La direction verticale n'est pas une dimension d'espace physique c'est juste une dimension fictive qu'on ajoute pour se représenter la courbure selon la direction x.

[invite499b16d5]

La direction verticale n'est pas une dimension d'espace physique c'est juste une dimension fictive qu'on ajoute pour se représenter la courbure selon la direction x.

Un espace peut-il courbé "dans" rien?
Si on me dit que l'espace est courbé dans le temps, ça me paraîtra très bizarre, mais enfin... Mais si on me dit que l'espace-temps est intrinsèquement courbé, et qu'il n'y a pas d'autre dimension dans laquelle le courber, j'avoue avoir du mal à voir.

[invite8ef897e4]

Un espace peut-il courbé "dans" rien?

Absolument. La courbure d'une variete est definie independamment d'un eventuel plongement de celle-ci. Remarquez que, si cela vous echappe, cela indique que vous n'avez rien compris, ou alors vraiment pas grand chose, aux contributions d'Einstein a la gravitation. C'est tout l'interet de la courbure qu'elle soit caracteristique de la variete, independante de tout observateur, authentiquement geometrique. Et cela date du theoreme d'excellence de Gauss, donc vous avez aussi probablement une faible culture mathematique.

[mtheory]

Seulement, il reste que ce 3+1 n'a aucune justification théorique. !

Bonsoir,
Oh si ! Pleins ! Kant avait déjà posé la question et apporté des éléments de réponse. Erhenfest a bien fait avancer le problème et on a de nouveaux arguments en théorie des cordes.

to be continued...

[invité576543]

Le seul argument que j'ai rencontré était le principe anthropique, i.e., qu'avec d'autres dimensions l'Univers ne permettrait pas notre existence.

J'ai toujours trouvé ce genre d'argument assez peu différent de "parce que c'est comme ça", en fait.

Cordialement,

[invite499b16d5]

Absolument (...)
Et cela date du theoreme d'excellence de Gauss, donc vous avez aussi probablement une faible culture mathematique.

Il n'est vraiment pas utile d'être aussi désagréable. Tout le monde n'est pas expert en topologie ou en variétés spatiales, je pense cependant en savoir assez pour comprendre qu'il y a un tenseur associé à chaque point de l'espace, et que cela eéait absoolument révolutionnaire. Cela dit hormis son allure épouvantable, rien ne m'a jamais fait visualiser clairement ce qu'était un tenseur physiquement, ni dans quoi se manifeste la courbure qu'il exprime.

[invite499b16d5]

Bonsoir,
Oh si ! Pleins ! Kant avait déjà posé la question et apporté des éléments de réponse. Erhenfest a bien fait avancer le problème et on a de nouveaux arguments en théorie des cordes.
to be continued...

Ah, voilà enfin du constructif! Et bonjour pendant que j'y suis.
Etant un peu faible mathématiquement pour m'attaquer à la théorie des cordes, je vais déjà essayer de voir ce qu'en dit Ehrenfest (Kant m'a déjà un peu saoulé, mais il y a bien longtemps de ça...)

[invite8ef897e4]

Il n'est vraiment pas utile d'être aussi désagréable. Tout le monde n'est pas expert en topologie ou en variétés spatiales, je pense cependant en savoir assez pour comprendre qu'il y a un tenseur associé à chaque point de l'espace, et que cela eéait absoolument révolutionnaire. Cela dit hormis son allure épouvantable, rien ne m'a jamais fait visualiser clairement ce qu'était un tenseur physiquement, ni dans quoi se manifeste la courbure qu'il exprime.

Ce qui est desagreable, comme je l'avais deja indique il y a longtemps, c'est d'essayer de presenter des idees nouvelles au-dela de la physique connue sans essayer de comprendre la physique connue. C'est une perte de temps que je prefere, par politesse, ne pas qualifier.

[mtheory]

Ah, voilà enfin du constructif! Et bonjour pendant que j'y suis.
Etant un peu faible mathématiquement pour m'attaquer à la théorie des cordes, je vais déjà essayer de voir ce qu'en dit Ehrenfest (Kant m'a déjà un peu saoulé, mais il y a bien longtemps de ça...)

Il n'y a pas d'orbite de planètes ou d'électrons quantique stables si la dimensionnalité de l'espace est supérieure à trois en RG ou en avec l'équation de Schrödinger.


En ce sens c'est bien un argument anthropique car si il en était autrement, pas d'atomes ni de système solaire stable.

Pour les cordes il y a le mécanisme de Brandenberger Vafa

[invite499b16d5]

Il n'y a pas d'orbite de planètes ou d'électrons quantique stables si la dimensionnalité de l'espace est supérieure à trois en RG ou en avec l'équation de Schrödinger.

je n'y comprends plus rien, je croyais qu'on en était à 10 ou 11

[invité576543]

je pense cependant en savoir assez pour comprendre qu'il y a un tenseur associé à chaque point de l'espace

Des tenseurs il y en a plein, tenseur c'est comme vecteur, c'est un type d'objet.

Le tenseur de courbure est le tenseur de Riemann.

Cela dit hormis son allure épouvantable, rien ne m'a jamais fait visualiser clairement ce qu'était un tenseur physiquement, ni dans quoi se manifeste la courbure qu'il exprime.

On peut "visualiser" le tenseur de Riemann de plusieurs manière. Par exemple, cela parle de la différence entre pi et la somme des angles d'un triangle, la multiplicité de termes venant des orientations des triangles possibles.

Ou encore (c'est pratiquement la définition), l'erreur de transport parallèle : quelle rotation subit un repère qui est transporté parallèlement sur un petit lacet, là encore la multiplicité des termes vient des plans du lacet.

Facile à voir sur la sphère par exemple : si on tourne autour d'un point en transportant parallèlement son repère, celui-ci est décalé au bout du circuit d'un angle proportionnel à la surface. La limite du coefficient de proportionnalité quand le circuit tend vers 0, c'est la courbure au point considéré.

Cordialement,

[invite499b16d5]

Le tenseur de courbure est le tenseur de Riemann.

...il me semblait bien avoir lu ça quelque part...

Facile à voir sur la sphère par exemple : si on tourne autour d'un point en transportant parallèlement son repère, celui-ci est décalé au bout du circuit d'un angle proportionnel à la surface. La limite du coefficient de proportionnalité quand le circuit tend vers 0, c'est la courbure au point considéré.

cela ne répond pas à ma question: je comprends bien que grâce à de tels outils, on peut, sans quitter la surface, déterminer si celle-ci est courbé ou non, mais -et c'est particulièrement vrai dans l'exemple choisi- cette courbure nécessite bien une dimension supplémentaire, c'est bien là qu'elle trouve son origine physique.

[Thwarn]

...il me semblait bien avoir lu ça quelque part...

cela ne répond pas à ma question: je comprends bien que grâce à de tels outils, on peut, sans quitter la surface, déterminer si celle-ci est courbé ou non, mais -et c'est particulièrement vrai dans l'exemple choisi- cette courbure nécessite bien une dimension supplémentaire, c'est bien là qu'elle trouve son origine physique.

Non.
C'est ce qu'on efforce de dire. Il n'y a pas besoin d'avoir 3 dimension pour definir un espace courde 2D (comme la sphere).
C'est comme ça, désolé que le monde ne soit pas comme vous voudriez...

[invité576543]

cela ne répond pas à ma question: je comprends bien que grâce à de tels outils, on peut, sans quitter la surface, déterminer si celle-ci est courbé ou non, mais -et c'est particulièrement vrai dans l'exemple choisi- cette courbure nécessite bien une dimension supplémentaire, c'est bien là qu'elle trouve son origine physique.

Non. La notion d'origine physique de la courbure de l'espace-temps est dans la "distortion" des mesures causées par les masses (ou plus précisément les énergie-impulsions). Cela n'a rien à voir avec des dimensions supplémentaires.

Une analogie intéressante est celle d'une surface parfaitement plate mais à température variable ce qui introduit une dilatation des règles en fonction de l'endroit. Le résultat est qu'il est alors que la métrique présente une courbure.

Une fois de plus, c'est une question de mesures, d'étalons locaux de longueur et de durée.

Cordialement,

[invite499b16d5]

Non. La notion d'origine physique de la courbure de l'espace-temps est dans la "distortion" des mesures causées par les masses (ou plus précisément les énergie-impulsions). Cela n'a rien à voir avec des dimensions supplémentaires.

J'entends bien (je sais quand même ce qui cause la courbure de l'espace!) mais pour ce que nous savons de ce qu'est "la masse", rien ne semble interdire qu'on la conçoive comme une sorte de dimension de "plongement". Où est la masse? Personne n'en sait rien. Ca nous amène au boson de Higgs bien fait vite fait.

[invité576543]

rien ne semble interdire qu'on la conçoive comme une sorte de dimension de "plongement".

Ce n'est pas interdit. Mathématiquement, le plongement est toujours possible. Mais pas avec une seule dimension supplémentaire. Pour l'espace-temps il me semble qu'il faille monter à 7 ou 8, et ces dimensions supplémentaires n'ont pas de sens physique clair ou opérationnel.

Il est bien plus simple de rester en 4D avec des unités "distordues" par la densité d'énergie-impulsion.

Notons aussi que l'image du plongement peut être trompeuse : la courbure intrinsèque d'un tore est partout nulle pour la métrique homogène sur le tore, celle "normale" pour un tore.

Cordialement,