Suite de l'Univers élégant ?

[jpl98]

Bonjour,
je termine la lecture de cet excellent bouquin de Brian Green, qui est paru il y a plus de 10 ans et se termine sur un futur prometteur de la théorie des supercordes.
Je cherche en vain un prolongement de ce livre qui parle des 10 années écoulées. J'ai regardé les liens mis en référence ici mais il n'y a guère de renseignements supplémentaires au livre de Green.

Ma 2ème question : Le livre est un beau voyage dans les modèles explicatifs de l'univers, mais je n'ai pas trouvé la réponse à une énigme : Qu'est-ce qui fait du temps, en physique théorique, une dimension différente de toutes les autres puisque c'est la seule que l'on ne peut parcourir que dans un sens (même si la vitesse peut varier) ?

JPL

[mach3]

Je cherche en vain un prolongement de ce livre qui parle des 10 années écoulées. J'ai regardé les liens mis en référence ici mais il n'y a guère de renseignements supplémentaires au livre de Green.

La suite est "la magie du cosmos" si je me souviens bien, mais lui aussi commence un peu à dater (5 ans).

Qu'est-ce qui fait du temps, en physique théorique, une dimension différente de toutes les autres puisque c'est la seule que l'on ne peut parcourir que dans un sens (même si la vitesse peut varier) ?

très bonne question, mais il est possible qu'on ne puisse jamais y répondre (scientifiquement du moins).

Le fait est que c'est ce qu'on observe. Si il n'y avait que des dimensions d'espace, il n'y aurait pas de changement, donc pas de vie, pas d'homme pour s'en rendre compte. Il me semble que certains chercheurs ont spéculé sur la possibilité qu'il y ait plusieurs dimensions de temps et que cela menait à des incohérences.

La seule raison qu'on pourrait invoquer pour expliquer qu'il n'y a qu'une dimension temporelle est donc probablement le principe anthropique faible: Si ça avait été autrement on aurait pas été là pour le constater...

m@ch3

[bongo1981]

Bonjour,
je termine la lecture de cet excellent bouquin de Brian Green, qui est paru il y a plus de 10 ans et se termine sur un futur prometteur de la théorie des supercordes.
Je cherche en vain un prolongement de ce livre qui parle des 10 années écoulées. J'ai regardé les liens mis en référence ici mais il n'y a guère de renseignements supplémentaires au livre de Green.

Comme le dit mach3, Brian Green a écrit un autre ouvrage : la Magie du Cosmos, qui nous invite à réfléchir sur l’espace et le temps.

Ma 2ème question : Le livre est un beau voyage dans les modèles explicatifs de l'univers, mais je n'ai pas trouvé la réponse à une énigme : Qu'est-ce qui fait du temps, en physique théorique, une dimension différente de toutes les autres puisque c'est la seule que l'on ne peut parcourir que dans un sens (même si la vitesse peut varier) ?

JPL

Dans la Magie du Cosmos, Brian Green essaie d’expliquer l’origine de la flèche du temps. De plus il met en avant certaines expériences suggérant la non-localité du monde (que ce soit dans l’espace, mais aussi dans le temps).

D’autres ouvrages sont sortis, dont un qui mérite l’attention : Rien ne va plus en physique de Lee Smolin, qui est moins enthousiaste.

Le fait est que c'est ce qu'on observe. Si il n'y avait que des dimensions d'espace, il n'y aurait pas de changement, donc pas de vie, pas d'homme pour s'en rendre compte. Il me semble que certains chercheurs ont spéculé sur la possibilité qu'il y ait plusieurs dimensions de temps et que cela menait à des incohérences.

Cf la théorie F (avec 2 dimensions de temps).

La seule raison qu'on pourrait invoquer pour expliquer qu'il n'y a qu'une dimension temporelle est donc probablement le principe anthropique faible: Si ça avait été autrement on aurait pas été là pour le constater...

m@ch3

Ca c’est un raisonnement à la « Leonard Susskind » qui a été pas mal critiqué.

[mach3]

Ca c’est un raisonnement à la « Leonard Susskind » qui a été pas mal critiqué.

je serais intéressé par le contenu de ces critiques

cordialement

m@ch3

[ù100fil]

Qu'est-ce qui fait du temps, en physique théorique, une dimension différente de toutes les autres puisque c'est la seule que l'on ne peut parcourir que dans un sens (même si la vitesse peut varier) ?

C'est peut être tout simplement nous. Nous spatialisons le temps et nous rendons intemporel l'espace (immuable). Cela nous est commode.

Patrick

[bongo1981]

Il me semble que Lee Smolin en parle dans son ouvrage "Rien ne va plus en physique", ou bien dans "Même pas fausse" de Peter Woit.

Je suis tombé par hasard sur ce site :
http://www.edge.org/3rd_culture/smol..._susskind.html

[daniel.lebois]

Bonjour,
et pourtant, il y a un physicien actuel (dont je ne trouve plus le nom ) qui prétend que la physique peut se passer du temps ! Ce qui ne me semble pas raisonnable ! Que le temps soit relatif : Oui, mais l' Univers sans temps ?
vos avis ?

[gatsu]

Bonjour,
et pourtant, il y a un physicien actuel (dont je ne trouve plus le nom ) qui prétend que la physique peut se passer du temps ! Ce qui ne me semble pas raisonnable ! Que le temps soit relatif : Oui, mais l' Univers sans temps ?
vos avis ?

Salut,

Ca doit être Carlo Rovelli un des "inventeurs" de la gravitation quantique à boucles.

[jpl98]

Merci pour vos réponses et vos références.

J'avoue être plus intéressé par les envolées théoriques de la physique que par la sociologie des physiciens et les ouvrages de ceux qui voudraient siffler la fin de la récré (la théorie des cordes) sans proposer eux-mêmes d'alternative aussi ambitieuse.
Le livre de Smolin semble de cette philosophie de gardien de square autant que celui de Green était une piste d'envol (sans aller jusqu'au mysticisme). Ceux qui l'ont lu me détromperont ?
Il existe sûrement des théories alternatives aux cordes,
mais qu'il faille faire un livre... pour leur demander de la place
indique qu'il leur est difficile de s'en faire par leurs qualités intrinsèques.

[Mixoo]

Bonjour,
dans une théorie quantique de la gravitation, il ne parait pas absurde que le temps disparaisse, je vais en donner une raison intuitive : en physique classique, la notion de trajectoire a un sens ce qui n'est plus le cas en quantique où la particule passe par "tous les chemins" à la fois. La trajectoire classique est cependant retrouvée quand on prend la limite classique.
En RG, on a une métrique bien définie qui définie UN temps (le temps propre associée à g par exemple). En quantique on s'attend à avoir une "superposition de métrique" et donc le temps n'est plus défini mais il réapparaîtrait seulement comme limite classique.


@JPL98
Je suis un partisant de la LQG comparée à la théorie des cordes, je ne suis donc pas objectif. Cependant je ne peux pas être d'accord avec toi : l'argument du plus nombreux ne peut en aucun être un bon argument en physique, ou en science !!
La LQG n'a qu'un seul but : quantifier la gravité (RG), et la méthode semble plus raisonnable que celle utilisée en corde. Je veux dire par là que l'on ne fait aucune hypothèse "étrange" du genre :
- dimension > 4
- existence de superparticules (que l'on cherche depuis des années ...)
- que les particules sont décrites par des cordes ...

En LQG, on prend la RG et on la quantifie selon les règles habituelles de la MQ, pas d'hypothèses supplémentaires ! Et la théorie est largement avancée, la cinématique est très bien comprise, il reste a implémenter la dynamique ce qui est en cours d'étude mais très compliqué.

[gatsu]

Bonjour,
dans une théorie quantique de la gravitation, il ne parait pas absurde que le temps disparaisse, je vais en donner une raison intuitive : en physique classique, la notion de trajectoire a un sens ce qui n'est plus le cas en quantique où la particule passe par "tous les chemins" à la fois. La trajectoire classique est cependant retrouvée quand on prend la limite classique.
En RG, on a une métrique bien définie qui définie UN temps (le temps propre associée à g par exemple). En quantique on s'attend à avoir une "superposition de métrique" et donc le temps n'est plus défini mais il réapparaîtrait seulement comme limite classique.


@JPL98
Je suis un partisant de la LQG comparée à la théorie des cordes, je ne suis donc pas objectif. Cependant je ne peux pas être d'accord avec toi : l'argument du plus nombreux ne peut en aucun être un bon argument en physique, ou en science !!
La LQG n'a qu'un seul but : quantifier la gravité (RG), et la méthode semble plus raisonnable que celle utilisée en corde. Je veux dire par là que l'on ne fait aucune hypothèse "étrange" du genre :
- dimension > 4
- existence de superparticules (que l'on cherche depuis des années ...)
- que les particules sont décrites par des cordes ...

En LQG, on prend la RG et on la quantifie selon les règles habituelles de la MQ, pas d'hypothèses supplémentaires ! Et la théorie est largement avancée, la cinématique est très bien comprise, il reste a implémenter la dynamique ce qui est en cours d'étude mais très compliqué.

Salut,

Tu as l'air bien informé sur le sujet et ton argument "à la main" pour la non nécessité du temps est assez convaincant. Est ce que tu sais si la LQG en cinématique permet de retrouver en limite classique (non quantique par exemple) des cas connus (je n'ai pas d'idée précise en tête désolé) ?

[humanino]

Je veux dire par là que l'on ne fait aucune hypothèse "étrange" du genre :
- dimension > 4
- existence de superparticules (que l'on cherche depuis des années ...)

Ce ne sont pas des hypotheses, ce sont des predictions.

La theorie des cordes part essentiellement de l'hypothese qu'une theorie quantique des champs de la gravitation n'est pas renormalisable (c'est a dire : on a essaye super fort sans reussir, voyons s'il existe une autre route). Vous pouvez faire une liste des axiomes de la theorie quantique des champs. Parmis les axiomes, vous trouverez :

- que les particules sont décrites par des cordes ...

un axiome qui dit que les particules (fondamentales) sont ponctuelles. Compare aux autres axiomes (unitarite, causalite, continuite et localite de l'espace-temps principalement) il est tres clair que si l'on doit abandonner un axiome, le choix de "particule ponctuelle" est un coupable potentiel.

En LQG, on prend la RG et on la quantifie selon les règles habituelles de la MQ, pas d'hypothèses supplémentaires ! Et la théorie est largement avancée, la cinématique est très bien comprise, il reste a implémenter la dynamique ce qui est en cours d'étude mais très compliqué.

La theorie est largement moins avancee que la theorie des cordes, c'est indeniable. Comprenez bien que je ne suis partisant d'aucun des deux points de vue. En fait, je ne suis meme pas persuade que cordes et LQG sont necessairement incompatibles ! Je prefere reconnaitre a toutes les approches leurs points forts.

Notez egalement que, je n'en ai toujours pas obtenu la certitude, mais de ce que je comprend la LQG necessite que la gravite d'Einstein ait la propriete de securite asymptotique (asymptotic safety).

[humanino]

Pour en dire deux mots de plus

il est tres clair que si l'on doit abandonner un axiome, le choix de "particule ponctuelle" est un coupable potentiel.

Une fois que l'on commence a construire une theorie des cordes, on s'appercoit qu'elle doit necessairement contenir la gravite (existence d'une interaction de spin 2 sans masse). C'est tout de meme un tres bon argument pour essayer de construire une theorie quantique de la gravitation : alors qu'auparavant on echouait, la on est force d'avoir la gravitation. La gravitation devient une prediction !

Il ne faut pas voir dans cet argument une simple "retrodiction". C'est un aspect tres fort de la theorie des cordes. En theorie quantique des champs (ou en LQG d'ailleurs) on est oblige de postuler les interactions (la dynamique). On fait ce choix apres avoir definit la cinematique (les particules libres). Au contraire, en theorie des cordes la definition de la cinematique ne laisse plus d'autre choix et predit toutes les interactions.

Toujours dans le contexte de la theorie des cordes, la predictions de nouvelles interactions (y compris la gravite mais pas seulement) est interpretee naturellement comme une explication de la non-renormalisabilite de la gravite d'Einstein. C'est le meme phenomene qui se produit dans la non-renormalisabilite de la theorie de Fermi. Une nouvelle particule (le boson W) permet de reguler les amplitudes.

[Mixoo]

- ok, ce ne sont pas vraiment des hypothèses, mais des contraintes EXTREMEMENT forte sur la théorie.

- En théorie des champs, aucun axiome ne dit que les particules sont ponctuelles. La théorie des champs décrit des champs et NON des particules. D'ailleurs le concept de particule, issu des théorie classique, et quantique non relativiste, est très, mais très mal adapté à la théorie des champs. Le nom de "physique des particules" est, pour moi, une grosse erreur qui amène à de nombreuses incompréhensions.

- la théorie des cordes n'est pas plus avancée que la LQG, elle est juste largement plus développée.

Mais attention, je pense qu'il faut continuer de chercher dans les deux directions (il existes d'ailleurs d'autres approches, beaucoup moins "populaire"), cela est important pour la science. Peut-être que les deux méthodes sont vouées à l'échec, peut-être qu'elles sont compatibles … on n'en sait rien pour le moment.

[humanino]

- En théorie des champs, aucun axiome ne dit que les particules sont ponctuelles. La théorie des champs décrit des champs et NON des particules. D'ailleurs le concept de particule, issu des théorie classique, et quantique non relativiste, est très, mais très mal adapté à la théorie des champs. Le nom de "physique des particules" est, pour moi, une grosse erreur qui amène à de nombreuses incompréhensions.

Est-ce que vous comprenez que l'on a donne une taille maximum a l'electron par des contraintes experimentales ? Un operateur de creation applique au champ electronique donne une particule ponctuelle (dont les interactions sont localisees en un seul point spatio-temporel) d'impulsion definie.

En outre, c'est peut etre votre opnion, mais si vous avez lu le Weinberg vous n'aurez pas manque de constater qu'il ne la partage pas. Il commence par introduire la matrice de diffusion et le principe de decomposition precisement parce qu'on sait qu'on a des particules relativistes et quantiques, la quantification canonique (y compris localite des champs et des leurs commutations) vient bien plus tard.

Peut-etre ne l'avez-vous pas vu, mais je vous assure que les particules sont ponctuelles en theorie quantique des champs ordinaire. Cela vient a la fois des representations de Wigner qui imposent qu'une particule massive au repos ait la symmetrie SO(3), de la forme de l'action (qui est la generalisation directe de la 4-longueur de ligne d'Univers), et surtout des operateurs position et impulsion. C'est une longue histoire, on peut choisir une axiomatisation telle que celle de Wightman par exemple et discuter de l'apparence de cette hypothese a plusieurs endroits.