Quelques questions de Loop Quantum Gravitity

**BioBen** · 04/01/2005, 18h15

Salut à tous,
bon je sais que je n'ai pas du tout le niveau pour parler corecctement de cette théorie, mais cette après-midi je suis passer à ma BU et je uis tombé sur un magasine anglophone traitant de la Loop Quantum Gravity. Bien que j'étais parti pour faire du calcul matriciel, je n'ai asp résister à la la tentation et j'ai lu toute la revue, d'où les questions que j'aimerai vous poser.

Juste pour une petite question annexe, l'espace-temps est-il quantifié en MQ (je sias qu'il y a les limites de Planck, mais est-ce une quantification de l'espace-temps à proprement parlé)?

Bon pour rentrer dans le vif du sujet :
En LQG (c'est plus rapide), l'espace-temps est quantifié, un volume d'espace est de 10^-99 cm^3 environ, une aire est de 10^-66 cm² environ. J'ai vu comment était représentés l'espace temps en LQG (avec les traits et tout), mais j'aimerais savoir coment sont interprétées les fluctuations quantiques du vide en LQG (sont elle reliées à la strture discrète de l'espace?).
Dans la revue ils parlent "d'atomes d'espace" : ces "atomes" ont-ils une masse ?

Citation:

More than 30 years ago, ressearchers predicted that cosmic ray protons with an energy greater than 3*10^19 eV would scatter off the cosmic microwave background that fills space and should therefore never reach the Earth. A japanese experiment has detected more than 10 cosmic rays with an energy over this limit. But it truns out that the discrete structure of the space can raise the energy required allowing them to reach the Earth. If the observations hold up, if no other explanation is found, then it may turned out we have already detected the discteness of space

Résumé en français : Il y a 30ans, des chercheurs ont prédits que des rayons cosmiques d'energie supèrieurs à 3*10^19 eV ne pouvaient pas atteindre la Terre, Or une experience Japanaise en a détecté plus d'une dizaine. Ceci pourrait être expliqué par la structure discrète de l'espace qui permet de relever cette valeur limite.

Serait-ce alors une preuve irréfutable de la strucuture discrète de l'Unviers ? Ca remettrait alors en cause toutes les théories en cours d'élaboration se fondant sur un espace continu (la théorie des cordes se basent sur un espace discret ou continu ? -je pencherais pour discret mais je ne suis sûr de rien).

Citation:

Recent loop quantum calculations by Martin Bojowald (...) indicates that the Big Bang is actually a Big Bounce ; before the bounce, the Universe was rapidly contracting(...)It is not impossible than in our lifetime we could see evidence of the time before the big bang

Résume en français : D'après de récents calculs, le big bang ne serait qu'un "big bounce" (bounce = rebondir). Avant le big bang, notre univers se contractait rapidement. Il est possible qu'un jour nous puissions avoir des preuves du temps avant le big bang.

Alors là j'avais avoir stoppé net : je pensais qu'avant le big bang n'avait aucun sens. L'univers serait donc en perpetuel big bang/big crunch ? Ou bien comme le disent les Bogdanov (ca me fait bizarre de les citer mais bon) le temps "avant le big bang" était un temps "imaginaire" ?
Dans cette théorie (LQG), le big bang n'est donc pas la création de l'espace-temps mais simplement le "début de notre univers".
Que dit cette théorie sur les singularités (big bang et trous noirs) ?
Comment pourrions nous un jour "voir" l'avant big bang (ou avoir des preuves de l'existence d'un avant big bang) ??

A un moment ils disent que la LQG admet sans aucun problème l'existence de

Citation:

positivie energy density

. Je présume qu'ils parlent là d'energie noire (ils parlent dans la ligne d'apres de "positive cosmological constant")

Question plus générales :
Quelles sont les mathématiques rattachées à cette théorie (quel niveau pour l'étudier, outils mathématiques nécessaires) ?
Est-ce une théorie à "fort degré de mathématisation" ? (je sais qu'on reproche souvent à la théorie des cordes d'être trop mathématisée, est-ce aussi le cas pour la LQG ?)

Merci d'avance,
a+
ben

**BioBen** · 04/01/2005, 18h23

Citation:

Quelques questions de Loop Quantum Gravitity

Bon désolé pour la ptite blague dans le titre c'est pas volontaire, il fallait bien sûr lire "Quelques questions de Loop Quantum Gravity" !

dupo · 04/01/2005, 19h59

bioben, sans faire de pub, il y a le bouquin de Carlo Rovelli qui vient de sortir dans toutes les bonnes BU et le titre c'est, ...LQG pour être original.

charly · 04/01/2005, 20h05

Citation:

Alors là j'avais avoir stoppé net : je pensais qu'avant le big bang n'avait aucun sens. L'univers serait donc en perpetuel big bang/big crunch ? Ou bien comme le disent les Bogdanov (ca me fait bizarre de les citer mais bon) le temps "avant le big bang" était un temps "imaginaire" ?
Dans cette théorie (LQG), le big bang n'est donc pas la création de l'espace-temps mais simplement le "début de notre univers".
Que dit cette théorie sur les singularités (big bang et trous noirs) ?

Bon tous n'est pas de mon niveau et de loin , mais je crois que j'avais lu une fois , que notre univers aurait subit une succetion de big bang suivit de big crunch , en faite , finalement la gravitation l'emporterait sur l'expension , et le tout se condenserait en un point , qui au bout d'un moment subirait de nouveau une phase d'expension . En faite , j'avais même lut une interpretation ( dans un science et vie il me semble , je ne suis pas sur que l'article était tres serieux , d'autant plus que je ne m'en rappel plus en détail

)
ou ils évoquaient un univers composé de deux pbrane( je ne sais plus combien de dimension ) qui "s'éloignait" et qui se raprochait par phase succecive .

Je ne sais pas si ca peux t'aidé , je l'espere , mais j'en doute .
Voila , travail bien

ps: le model de bigcrunch a été invalidé par l'accélération de l'expention je crois

dupo · 04/01/2005, 20h06

Citation:

Est-ce une théorie à "fort degré de mathématisation" ? (je sais qu'on reproche souvent à la théorie des cordes d'être trop mathématisée, est-ce aussi le cas pour la LQG ?)

pardon de ne pas répondre à tes questions ! mais la tradition veut qu'on parle d'
une théorie trop mathisée ?

**BioBen** · 04/01/2005, 20h11

Citation:

bioben, sans faire de pub, il y a le bouquin de Carlo Rovelli qui vient de sortir dans toutes les bonnes BU et le titre c'est, ...LQG pour être original.

Ok c'est noté je passerai voir, merci pour l'info

Citation:

Bon tous n'est pas (..)l'expention je crois

Oui je crois aussi que l'expansion de l'accélération de l'expansion de l'Univers est en conflit avec le modèle d'un futur Big Crunch. Mais bon là quand même ca m'a vachmenet étonné qu'une telle théorie prédise un avant big bang -dont on pourrait avoir connaissance en plus-...enfin bon on verra ce qu'en dise les experts en LQG.

Citation:

la tradition veut qu'on parle d'une théorie trop mathisée ?

Ah oui j'avais pas remarqué, sympa le jeu de mot

a+
ben

dupo · 04/01/2005, 20h19

Citation:

enfin bon on verra ce qu'en dise les experts en LQG.

ce qui est marrant, c'est qu'il n'y en a pas beaucoup

c'est comme les groupes quantiques.

**mtheory** · 04/01/2005, 20h42

Citation:

Posté par BioBen

Juste pour une petite question annexe, l'espace-temps est-il quantifié en MQ (je sias qu'il y a les limites de Planck, mais est-ce une quantification de l'espace-temps à proprement parlé)?

C'est un résultat de LQG mais on le suspectait déja avant étant donné la MQ.

Citation:

Bon pour rentrer dans le vif du sujet :
En LQG (c'est plus rapide), l'espace-temps est quantifié, un volume d'espace est de 10^-99 cm^3 environ, une aire est de 10^-66 cm² environ. J'ai vu comment était représentés l'espace temps en LQG (avec les traits et tout), mais j'aimerais savoir coment sont interprétées les fluctuations quantiques du vide en LQG (sont elle reliées à la strture discrète de l'espace?).
Dans la revue ils parlent "d'atomes d'espace" : ces "atomes" ont-ils une masse ?

Pas que je sache.

Citation:

Résumé en français : Il y a 30ans, des chercheurs ont prédits que des rayons cosmiques d'energie supèrieurs à 3*10^19 eV ne pouvaient pas atteindre la Terre, Or une experience Japanaise en a détecté plus d'une dizaine. Ceci pourrait être expliqué par la structure discrète de l'espace qui permet de relever cette valeur limite.

Serait-ce alors une preuve irréfutable de la strucuture discrète de l'Unviers ? Ca remettrait alors en cause toutes les théories en cours d'élaboration se fondant sur un espace continu (la théorie des cordes se basent sur un espace discret ou continu ? -je pencherais pour discret mais je ne suis sûr de rien).

On cherche effectivement des signatures de LQG dans le rayonnement cosmique mais aux dernières nouvelles rien de concluant.

Citation:

Résume en français : D'après de récents calculs, le big bang ne serait qu'un "big bounce" (bounce = rebondir). Avant le big bang, notre univers se contractait rapidement. Il est possible qu'un jour nous puissions avoir des preuves du temps avant le big bang.

Alors là j'avais avoir stoppé net : je pensais qu'avant le big bang n'avait aucun sens. L'univers serait donc en perpetuel big bang/big crunch ? Ou bien comme le disent les Bogdanov (ca me fait bizarre de les citer mais bon) le temps "avant le big bang" était un temps "imaginaire" ?
Dans cette théorie (LQG), le big bang n'est donc pas la création de l'espace-temps mais simplement le "début de notre univers".
Que dit cette théorie sur les singularités (big bang et trous noirs) ?
Comment pourrions nous un jour "voir" l'avant big bang (ou avoir des preuves de l'existence d'un avant big bang) ??

A un moment ils disent que la LQG admet sans aucun problème l'existence de . Je présume qu'ils parlent là d'energie noire (ils parlent dans la ligne d'apres de "positive cosmological constant")

Question plus générales :
Quelles sont les mathématiques rattachées à cette théorie (quel niveau pour l'étudier, outils mathématiques nécessaires) ?
Est-ce une théorie à "fort degré de mathématisation" ? (je sais qu'on reproche souvent à la théorie des cordes d'être trop mathématisée, est-ce aussi le cas pour la LQG ?)

Merci d'avance,
a+
ben

Regarde là,j'en dirais plus plus tard si j'ai le temps et l'énergie:

http://xxx.soton.ac.uk/abs/gr-qc/0410054

charly · 04/01/2005, 20h47

Citation:

Oui je crois aussi que l'expansion de l'accélération de l'expansion de l'Univers est en conflit avec le modèle d'un futur Big Crunch. Mais bon là quand même ca m'a vachmenet étonné qu'une telle théorie prédise un avant big bang -dont on pourrait avoir connaissance en plus

la on est pas dans le model des bogda alors , qui disent que a un temps précis , on peux considerer l'univers comme étant de l'ordre de grandeur de planck .
Il me semble que dans un tel model , le temps ( réel ) débute réelement lors du big bang , donc effectivement la notion de prébig bang doit nécéssité le temps imaginaire ( y a un rapport avec la partie imaginaire d'un nombre complexe ?

) Dans un tel model je suppose que on ne peux pas rééelement parlait d'univers prébigbang d'ou on pourrait tirer des informations .
Par contre si on imagine un model d'univers ou l'espace-temps ne se contracte par completement ( je ne suis pas sur que ca veuille dire physique quelque chose ) et ou le big bang est en réalité un petit trou par lequel on peux "observé" l'ancien univers , alors on deverait détécté des anomalies dans la répatition de la matiére ( enfin je crois ) et en tous cas , dans le bruit de font de l'unviers .... qui justement nous permeterait d'étudier ce qu'il y avait avant le big bang .
Si ce que j'ai dis est pas completement faux (alors je serais fier car j'aurais compris l'article de S&V) alors ca veux dire que ce n'est pas d'actualité .

En espérant qu'on parle de la même chose

**BioBen** · 04/01/2005, 21h13

Citation:

Regarde là,j'en dirais plus plus tard si j'ai le temps et l'énergie:

http://xxx.soton.ac.uk/abs/gr-qc/0410054

C'est la un papier de Abhay Ashtekar, scientifique dont le magazine parlait beaucoup.
Merci pour les infos mtheory

(serais-tu au courant du "degré de mathématisation" de cette théorie -voir les dernières questions de mon premier message-).

Citation:

Par contre si on imagine un model d'univers ou l'espace-temps ne se contracte par completement ( je ne suis pas sur que ca veuille dire physique quelque chose ) et ou le big bang est en réalité un petit trou par lequel on peux "observé" l'ancien univers , alors on deverait détécté des anomalies dans la répatition de la matiére ( enfin je crois ) et en tous cas , dans le bruit de font de l'unviers .... qui justement nous permeterait d'étudier ce qu'il y avait avant le big bang .

Oui, ca doit être ca (je pense), il serait possible d'obtenir des informations sur l'avant big bang gràce au bruit de fond, mais bon ca reste à vérifier....
Merci pour les infos aussi Charly.

a+
ben

El Gringo · 04/01/2005, 22h30

Tiens, j'ai trouvé ça :
http://www-cosmosaf.iap.fr/gravitation%20quantique.htm

C'est une traduction d'une présentation de LQG par Carlo Rovelli. Il y a une partie "Formalisme", j'espère que ça pourra te donner une petite idée...
De toutes façons, je pense qu'il faut maîtriser à la fois le formalisme de la Relativité Générale (et donc notamment, le calcul tensoriel en espace courbe), celui de la Théorie quantique des champs, ainsi surement que de la topologie, divers Algèbres, etc...

Bref, le niveau mathématique de la théorie est tout de même assez élevé!