Ether

[invitecadc00bf]

Pardon si se sujet a deja ete discute.


L'ether de Descartes a t'il encore sa place en physique?

Ne reviens t'il pas dans les millieux specialises sous pseudonyme?
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[invitec0db7643]

Pardon si se sujet a deja ete discute.


L'ether de Descartes a t'il encore sa place en physique?

Ne reviens t'il pas dans les millieux specialises sous pseudonyme?

Christian Marchal
Direction Scientifique Générale
Office National d'Etudes et de Recherches Aérospatiales
BP 72, 92322 Châtillon cedex, France

Au cours du vingtième siècle de nombreux physiciens reprocheront à Henri Poincaré de n'avoir pas condamné plus explicitement et plus définitivement la notion d'éther. Mais cela n'était pas si évident et Einstein lui-même dira encore bien plus tard, en 1920, dans la conclusion de sa conférence de Leyde : « En résumant, nous pouvons dire : D'après la théorie de la relativité générale, l'espace est doué de propriétés physiques ; dans ce sens par conséquent un éther existe. Selon la théorie de la relativité générale un espace sans éther est inconcevable, car non seulement la propagation de la lumière y serait impossible, mais il n'y aurait aucune possibilité d'existence pour les règles et les horloges, et par conséquent aussi pour les distances spatio-temporelles dans le sens de la physique. Cet éther ne doit cependant pas être conçu comme étant doué de la propriété qui caractérise le mieux les milieux pondérables, c'est à dire comme constitué de parties pouvant être suivies dans le temps : la notion de mouvement ne doit pas lui être appliquée »(réf . 19).

[invitea29d1598]

Pardon si se sujet a deja ete discute.

l'éther est un sujet récurrent sur lequel de nombreux malentendus persistent...

L'ether de Descartes a t'il encore sa place en physique?

Ne reviens t'il pas dans les millieux specialises sous pseudonyme?

c'est plutôt l'inverse : de nombreuses personnes ("en dehors des milieux spécialisés") se plaisent à utiliser ce mot pour désigner quelque chose qui n'a strictement rien à voir. Et souvent ils prétendent se reposer sur la relativité générale (cf ce que cite HFD) alors que les concepts n'ont que de très très faibles points communs...

jusqu'à preuve du contraire (et il n'en existe aucune à ce jour), l'éther d'avant Einstein est définitivement mort et enterré.

[invitecadc00bf]

Au cours du vingtième siècle de nombreux physiciens reprocheront à Henri Poincaré de n'avoir pas condamné plus explicitement et plus définitivement la notion d'éther.

Effectivement,c'est parce que pour Poincare la relativite c'est Lorentz.

Le rejet de l'ether est du en grande partie a l'experience de Michelson-Morley qui n'a jamais prouve qu'il n'existe pas mais qu'ils etaient incapables de la detecter du probablement a une contraction de la matiere.

Cet éther ne doit cependant pas être conçu comme étant doué de la propriété qui caractérise le mieux les milieux pondérables, c'est à dire comme constitué de parties pouvant être suivies dans le temps : la notion de mouvement ne doit pas lui être appliquée »(réf . 19).

Oui ceci est une citation d'Einstein qui en tant qu'humain avait quelques petits biais favorisant ses theories.


Mais que sont donc "l'energie du vide" le "champ subquantique sinon un ether mise a jour?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8c514936]

Peux-tu, comme le suggèrent de façon déguisée les autres intervenants, donner une dénition de l'éther dont tu parles ? Le mot éther ont recouvert des concepts fondamentalement différents au cours de l'histoire des sciences, et il convient de ne pas les mélanger...

[invitea29d1598]

Le rejet de l'ether est du en grande partie a l'experience de Michelson-Morley qui n'a jamais prouve qu'il n'existe pas mais qu'ils etaient incapables de la detecter du probablement a une contraction de la matiere.

absolument faux. Le rejet de l'éther est dû au grand succès de la théorie proposée par Einstein. C'est lui qui a montré que ce concept n'avait pas plus de nécessité que celui de Nounours vert super rapide (cette dernière réf n'est pas de lui ).

Oui ceci est une citation d'Einstein qui en tant qu'humain avait quelques petits biais favorisant ses theories.

si le seul argument en faveur de la théorie d'Einstein avait été que lui y croyait, elle n'aurait jamais eu un tel succès. La force de sa théorie, c'est qu'elle est en accord avec les expériences, ce qui n'est absolument pas le cas d'un certain pseudo-verbiage prétendant que tout est fait d'ondes.

Mais que sont donc "l'energie du vide"

comme son nom l'indique, il s'agit de l'énergie possédée par le vide.

le "champ subquantique

rien qui ne soit proprement défini. C'est certainement un autre truc fait d'ondes...

sinon un ether mise a jour?

je l'ai déjà dit et répété : ce n'est pas parce que ce même mot est parfois "maladroitement" utilisé que les concepts sont les mêmes. Avant d'affirmer de telles choses, renseigne-toi sur la physique dont il est question.

[edit] croisement avec Deep

[glevesque]

Salut à tous

Pourtant nous parlons bien d'un tissus Espace-temps, si ce dernier créer par le Big Bang est vraiment continut, comme semble le postuler la Relativité Générale. Alors il faut bien admètre que ce tissus favorise les fluctuations quantique pour expliquer un peut les mécanismes des fluctuations du vide (enfet ceci vient-il de la MQ ou de la RG). Alors si le tissus est entrainé ou influencé réellement quelque peut par le mouvement des astres (étirer/compresser) dont je me souviens plus du therme exacte, on peut dire qu'il agit comme une sorte de fluide virtuelle, la virtualité viendrait du fait alors que rien d'autre n'est réelle et objectif en dehords de ce même tissus d'espace-temps !

Ha non, pas encore lui avec ses question pas possible, et oui et je m'en excuse d'avance !

Gilles

[invite88ef51f0]

Pourtant nous parlons bien d'un tissus Espace-temps

Bof... j'ai jamais entendu parler de ce terme...

[invitea29d1598]

Pourtant nous parlons bien d'un tissus Espace-temps,

tu peux en effet parfois croiser ce terme, mais toujours dans le cas de la vulgarisation et pour faire référence à cette image des corps massifs qui déformeraient l'espace-temps comme le font des objets massifs posés sur une toile tendue.

Mais cela n'a aucune valeur en dehors de cette image. L'espace-temps n'est ni un tissu ni un éther au sens où on l'entendait avant Einstein.

Alors il faut bien admètre que ce tissus favorise les fluctuations quantique pour expliquer un peut les mécanismes des fluctuations du vide

les fluctuations du vide n'ont rien à voir avec la structure de l'espace-temps. Dans les théories quantiques relativistes de la gravitation, l'espace-temps lui-même fluctue, mais le phénomène est plus général que ça.

(enfet ceci vient-il de la MQ ou de la RG).

les fluctuations sont un phénomène purement quantique. Et le fait que le champ de gravitation fluctue lui-même n'en fait certainement pas un éther au vieux sens du terme.

Alors si le tissus est entrainé ou influencé réellement quelque peut par le mouvement des astres (étirer/compresser) dont je me souviens plus du therme exacte, on peut dire qu'il agit comme une sorte de fluide virtuelle, la virtualité viendrait du fait alors que rien d'autre n'est réelle et objectif en dehords de ce même tissus d'espace-temps !

le champ gravitationnel est affecté par la matière-énergie et ses flots, mais ce n'est pas un "fluide étherique"...

[invitec0db7643]

si le seul argument en faveur de la théorie d'Einstein avait été que lui y croyait, elle n'aurait jamais eu un tel succès. La force de sa théorie, c'est qu'elle est en accord avec les expériences,
[edit] croisement avec Deep

Ce n'est pas suffisant, car une théorie s'appuyant sur un référentiel absolu (l'Ether?) est tout autant en accord avec les expériences. Par contre, il est plus simple de croire à l'invariance de la vitesse de la lumière, que de comprendre pourquoi on la mesure invariante dans un référentiel donné, indépendamment de sa vitesse relative par rapport à ce référentiel. Aussi, ,si on recherche avant tout la simplicité pour décrire les expériences, la théorie d'Einstein les surpasse toutes.

[invite9c9b9968]

Hum...

Ce n'est pas suffisant, car une théorie s'appuyant sur un référentiel absolu (l'Ether?) est tout autant en accord avec les expériences.

Vraiment ? C'est justement le résultat de l'expérience de Michelson-Morley (qui, bien qu'ayant 1 siècle et des poussières, a été rééditée il y a moins de 10 ans et qui confirme les résultats de l'expérience originelle) qui montre la non-validité de l'éther.

[BioBen]

Ok bon bah moi je rejoins entièrement ce que dit deep_turtle et Rincevent : Ray, donne "ta" défitnion de l'ether. Parce que c'est bien beau de vouloir parler d'ether, mais c'est un mot dont le sens a tellement évolué au cours du temps, que le mot ether dans un texte de Desacartes et dans un texte d'Einstein n'ont strictment aucun rapport.

[chaverondier]

C'est justement le résultat de l'expérience de Michelson-Morley (qui, bien qu'ayant 1 siècle et des poussières, a été rééditée il y a moins de 10 ans et qui confirme les résultats de l'expérience originelle) qui montre la non-validité de l'éther.

A mon avis, les discussions sur la notion d'éther butent trop souvent sur un problème de vocabulaire plutôt que sur de véritables considérations physiques ou mathématiques. Pour diminuer les difficultés de cette discussion, il vaut mieux éviter de mêler la notion d'éther avec l'expérience de Morley Michelson ou alors il faut rentrer dans le détail.

Sauf définition d'une notion d'éther exigeant qu'il ait une vitesse mesurable, le fait qu'il y ait ou pas un milieu de propagation des ondes n'a pas de lien direct avec les résultats de l'expérience de Morley Michelson. L'expérience de Morley Michelson montre la non validité de la relativité Galiléenne (qu'il y ait un éther ou pas) notamment l'hypothèse d'invariance de la longueur des objets et l'hypothèse d'invariance de la durée des phénomènes lors d'un changement de référentiel inertiel.

Or, c'est seulement dans le cadre de la relativité Galiléenne que le mouvement de l'éther peut être détecté. L'éther a donc été "réfuté" sur la base d'une hypothèse fausse : l'invariance Galiléenne de la longueur des objets lors d'un changement de référentiel inertiel (hypothèse incompatible avec le respect du principe de relativité du mouvement).

Au contraire, dans le cadre de la relativité restreinte le mouvement de l'éther ne peut plus être détecté (en raison notamment du caractère seulement covariant et non invariant de la longueur des objets) et ce résultat est conforme à l'observation de Morley Michelson.

Dire que l'éther existe ou n'existe pas est un faux débat si on ne définit pas précisément ce que l'on entend par éther. Il faut préciser les propriétés que l'on attribue à l'éther (ou à la construction géométrique qui en tient lieu) et à partir de là on a un modèle qui se doit d'être compatible avec les faits d'observation.

A mon sens, la notion de milieu de propagation des ondes quantiques présente un intérêt surtout dans le cadre de l'hypothèse d'une non localité quantique explicite (pas forcément Bohmienne d'ailleurs). Cela dit, bien que ça manque un peu, on peut parvenir à éviter l'emploi de ce vocabulaire sans que ça pose de problème vraiment insurmontable pour discuter de ce type de question.

Bernard Chaverondier

[invitecadc00bf]

Bonjour monsieur chaverondier,


Vus dites,

Dire que l'éther existe ou n'existe pas est un faux débat si on ne définit pas précisément ce que l'on entend par éther. Il faut préciser les propriétés que l'on attribue à l'éther (ou à la construction géométrique qui en tient lieu) et à partir de là on a un modèle qui se doit d'être compatible avec les faits d'observation.

Je veux bien tenter mais force est d'admettre qu'il est bien mysterieux.

L'ether etant un fluide omnipresent rempli d'ondes progressives puissantes et abondantes donc energique participant a tout phenomenes en tant que support energique de l'electron.


Je suis certain que vous pourriez nous expliquer votre facon de voir?

[chaverondier]

monsieur chaverondier, vous dites,
"Dire que l'éther existe ou n'existe pas est un faux débat si on ne définit pas précisément ce que l'on entend par éther. Il faut préciser les propriétés que l'on attribue à l'éther (ou à la construction géométrique qui en tient lieu) et à partir de là on a un modèle qui se doit d'être compatible avec les faits d'observation." Je veux bien tenter mais force est d'admettre qu'il est bien mysterieux. L'ether etant un fluide omnipresent rempli d'ondes progressives puissantes et abondantes donc energique participant a tout phenomene en tant que support energétique de l'electron. Je suis certain que vous pourriez nous expliquer votre facon de voir?

Pour éviter toute discussion à caractère polémique, je pose par définition qu'un espace-temps 4D modélisé en tant que variété Riemannienne possède un éther s'il existe

1/ un feuilletage de cet espace-temps en lignes géodésiques (une famille d'observateurs en chute libre)

2/ si les hyperplans de simultanéité associés à ces observateurs en chute libre possèdent un feuilletage intégral en feuillets 3D de simultanéité universelle. A titre de contre-exemple les observateurs d'un référentiel tournant ne sont pas en chute libre et leurs hyperplans de simultanéité ne possèdent pas de feuilletage intégral à cause de l'effet Sagnac.

3/ le temps propre qui s'écoule entre feuillets de simultanéité universelle le long d'une ligne géodésique est indépendant de cette ligne géodésique (les observateurs vieillissent à la même vitesse). A titre de contrexemple les observateurs de Schwarzschild dans un espace-temps de Schwarzschild ne vieillissent pas à la même vitesse.

4/ il est possible d'identifier l'un des feuilletages respectant ces propriétés sur des bases intrinsèques (c'est à dire géométriques).

A titre d'exemple, au sens de cette définition mathématique, la famille des observateurs de Lemaître forme un éther de l'espace-temps de Schwarzschild. De même, les observateurs dits comobiles forment un éther des espace temps de Friedmann Lemaître Robertson Walker.

Par contre, dans l'espace-temps de Minkowski, il n'y a pas d'éther au sens que j'ai défini ci-dessus. En effet, les feuilletages de l'espace-temps de Minkowski en observateurs en mouvement inertiel à la même vitesse (et en feuillets 3D de simultanéité associés) possèdent bien les 3 premières propriétés mais ne peuvent être distingués les uns des autres sur une base géométrique (en raison du principe de relativité).

Cette distinction ne devient possible que si certains phénomènes violent le principe de relativité du mouvement. C'est le cas dans le cadre d'une interprétation de la non localité quantique comme ayant un caractère explicite. Cela donne lieu à une notion de simultanéité quantique universelle et à une notion d'immobilité vis à vis d'un milieu de propagation des ondes quantiques.

Sont immobiles les référentiels inertiels pour lesquels la simultanéité relativiste (obtenue par envoi de signaux lumineux) coïncide avec la simultanéité quantique universelle supposée associée au phénomène instantané et spatialement étendu de réduction du paquet d'onde (dans une interprétation qualifiée de réaliste mais non locale de ce phénomène).

Bernard Chaverondier

[invitec0db7643]

Hum...
Vraiment ? C'est justement le résultat de l'expérience de Michelson-Morley (qui, bien qu'ayant 1 siècle et des poussières, a été rééditée il y a moins de 10 ans et qui confirme les résultats de l'expérience originelle) qui montre la non-validité de l'éther.

Tu peux parfaitement expliquer l'expérience de Michelson et Morley dans le cadre d'un référentiel absolu (Ether?). Dans ce cas là, la symetrie des équations de Lorentz n'est qu'apparente, mais au niveau de la mesure, on trouve exactement les mêmes résultats que si l'on utilise la théorie de la relativité.

[invitea29d1598]

Tu peux parfaitement expliquer l'expérience de Michelson et Morley dans le cadre d'un référentiel absolu (Ether?).

on l'explique aussi très bien dans le cadre de la théorie du nounours vert (copyright mtheory) ou de celle du bocal de cornichons (copyright Deep).

merci donc de ne pas oublier ce passage de la charte

5. Ayez une démarche scientifique. (...) Toutes idées ou raisonnement (aussi géniaux soient ils) doivent reposer sur des faits scientifiquement établis et non sur de vagues suppositions personnelles, basées sur d'intimes convictions.

[invitea29d1598]

Cette distinction ne devient possible que si certains phénomènes violent le principe de relativité du mouvement. C'est le cas dans le cadre d'une interprétation de la non localité quantique comme ayant un caractère explicite. Cela donne lieu à une notion de simultanéité quantique universelle et à une notion d'immobilité vis à vis d'un milieu de propagation des ondes quantiques.

merci de ne pas oublier de signaler que ce sont là des idées qui restent spéculatives et ne sont pour le moment absolument pas mises en évidence expérimentalement...

[invite8ef93ceb]

Bonjour,

voilà une définition possible de l'éther proposée par Einstein:

"Einstein a récemment [1920] suggéré une extension de la notion d'éther. L'éther ne devrait plus être considéré comme une substance mais simplement comme la totalité des quantités physiques qui doivent être associées au vide [matter-free space]. Dans ce sens plus large il existe, évidemment, un éther; seulement nous devons garder à l'esprit que celui-ci ne possède aucune propriété mécaniques. En d'autres mots, les quantités physiques du vide [matter-free space] n'ont pas de coordonnées d'espace ou de vitesses associées avec elles."
W. Pauli, Theory of Relativity, Dover, New York, p.4 (1958)

Une autre proposée par Lorentz:

"Lorentz a supposé que les forces électriques étaient essentiellement des états de stress dans l'éther [donc une substance]. Des équations de Maxwell (supposées tenir dans le référentiel où l'éther est au repos) il était possible de calculer le champ électromagnétique dans l'environnement de la particule chargée. Pour une particule au repos dans l'éther, il s'en suit que ce champ est dérivable d'un potentiel phi, lequel est une fonction sphériquement symétrique de la distance R de la charge, i.e. phi = q/R (où q est la charge de la particule). Dans un calcul similaire pour une particule ayant une vitesse v dans l'éther, on trouve que le champ de force n'est plus sphériquement symétrique. On obtient une ellipse de révolution, ayant un diamètre inchangé dans la direction perpendiculaire à la vitesse, mais contracté dans la direction du mouvement par un facteur Sqrt[1 - (v/c)^2]. Ce rétrécissement est évidemment un effet du mouvement de l'électron à travers l'éther."
D. Bohm, The Special Theory of Relativity, Routledge, New York, p.24 (1996)

De la définition de Lorentz de l'éther, on comprend bien la contraction de Lorentz. Un crystal est un réseau de particules chargées positionnées dans des puits de potentiels créés par les particules environnantes. S'il y a une vitesse par rapport à l'éther, la modification du champ électrique rapproche les charges dans la direction du mouvement. On explique ainsi le résultat de l'expérience de Michelson-Morley, tout en conservant la notion d'éther. L'expérience M-M n'invalide donc aucunement l'hypothèse de l'éther.

La théorie de Lorentz de l'électron et la théorie de la relativité d'Einstein sont équivalentes dans les prédictions. Seulement, la théorie de la relativité restreinte (RR) est préférée pour sa simplicité. La théorie de Lorentz amène à poser de difficiles questions, lesquels sont toutes évités par la RR (voir D. Bohm, The Special Theory of Relativity, chap. 6,7,8).

À bientôt,

Simon

[invitea29d1598]

Seulement, la théorie de la relativité restreinte (RR) est préférée pour sa simplicité. La théorie de Lorentz amène à poser de difficiles questions, lesquels sont toutes évités par la RR .

sans parler des tests expérimentaux passés avec grand succès par la relativité générale laquelle est un prolongement naturel de la RR mais pas des autres théories (Lorentz ou Poincaré)...

[invite8ef93ceb]

merci de ne pas oublier de signaler que ce sont là des idées qui restent spéculatives et ne sont pour le moment absolument pas mises en évidence expérimentalement...

En mécanique quantique relativiste ordinaire, on a des problèmes. Ils sont tout à fait non spéculatifs. Je te donne un exemple tiré de l'article Y. Aharonov, D. Albert, Can we make sense out of the measurement process in relativistic quantum mechanics, Phys. Rev. D, vol 24 #2, 1981.

Supposons une particule initialement localisée à l'intérieur d'une région finie de l'espace-temps A, et qu'à un temps bien défini t1 on effectue une mesure de l'impulsion de la particule. Peut-importe la valeur de l'impulsion obtenue, la mesure redistribuera uniformément instantanément la probabilité de trouver la particule en un endroit donné, puisque la fonction d'onde aura été réduite à une fonction propre de l'impulsion (toutes les mesures de position deviennent équiprobables). Donc, si la position de la particule est mesurée à un temps t1 + epsilon, il existe une probabilité non nulle de la trouver dans une région entièrement séparée spatialement de A (à l'extérieur du cône de lumière de la particule!). Apparemment, le processus de mesure de l'impulsion est capable de déplacer la particule aux alentours à des vitesse supraluminiques.

Si on considère la MQ valide, on a un problème. Si le problème est réel (à voir le nombre d'articles publiés sur le sujet depuis 60 ans, et le nombre de chercheurs toujours à l'oeuvre, je dirais que c'est le cas) alors on doit se questionner et énoncer les pistes de solutions. Évidemment, il existe des façons d'interpréter les équations de la MQ qui évitent certaines questions. Mais il semble que la solution au problème de la mesure donné en terme d'interprétation onthologiques puisse vraiment beaucoup contribuer à notre compréhension. L'interprétation de Copenhague ne donne aucune apperçue et est incapable d'expliquer ce qui se passe réellement lorsqu'on fait une mesure. Pourquoi accepter cette lacune? Dès qu'on sort de cette interprétation (état quantique réel, réduction réel du paquet d'onde, interprétation onthologique etc..) on voit arriver des conflits avec la relativité. Puisque toutes donnent les même prédictions, il est très attirant de chercher par là le conflit entre la relativité et la MQ.

Je ne sais que dire de plus. Je trouvais, contrairement à Rincevent, les propos de Chaverondier assez appropriés.

Simon

[chaverondier]

merci de ne pas oublier de signaler que ce sont là des idées qui restent spéculatives et ne sont pour le moment absolument pas mises en évidence expérimentalement...

Oui, bien sûr. Pour bien distinguer ce qui est spéculatif de ce qui ne l'est pas, je détaille un peu.

Ce qui est spéculatif c'est l'hypothèse selon laquelle il serait possible de biaiser le hasard quantique ainsi que l'hypothèse selon laquelle il existerait peut-être une possibilité de transmettre de l'information à vitesse supraluminique en exploitant la non localité quantique.

Est spéculatif aussi (mais à un degré moindre à mon sens) l'hypothèse selon laquelle la réduction du paquet d'onde aurait une origine gravitationnelle. A noter que la piste d'une origine gravitationnelle à la réduction du paquet d'onde est explorée par quelques scientifiques spécialistes de ces questions et permettrait, si elle aboutit, de s'affranchir du recours (sinon quasi-incontournable mathématiquement) à l'interprétation des mondes multiples.

Les autres considérations (comme l'interprétation de l'expérience d'Alain Aspect comme une action instantanée à distance par exemple) sont seulement des interprétations différentes de la mécanique quantique. Elles ont, me semble-t-il, le même degré de compatibilité avec les faits d'observation que les interprétations plus fréquemment évoquées (ou n'ont pas plus de problème quand il y en a déjà).

Ces interprétations changent certaines hypothèses mais n'en ajoutent pas. L'hypothèse d'une simultanéité quantique universelle par exemple n'est pas plus spéculative que son absence car elle découle d'une préférence pour l'association principe de déterminisme + principe de causalité + existence de la réduction du paquet d'onde plutôt que pour l'association principe de causalité + principe de relativité du mouvement + existence des mondes multiples. A ma connaissance, ces deux choix différents ont le même degré de compatibilité avec les faits d'observation.

A noter que je n'ai pas d'opinion figée sur ces sujets. Je continue à m'intéresser à ce qu'on raconte sur la mesure quantique, sur la décohérence, sur l'interprétation time symmetric de la MQ, sur le rôle éventuel de la gravitation sur la mesure quantique, sur la gravitation quantique quand je tombe sur un texte à ma portée (et avec le sentiment que la théorie des cordes ressemble plus à une sorte de moule mathématique dans lequel on a l'espoir d'arriver à faire renter tout ce qui dépasse plutôt que comme une véritable théorie physique apte à prédire des choses qui vont vraiment être vérifiées comme la supersymétrie)...avec l'idée que l'on ne connait pas encore la théorie plus fondamentale (englobant mécanique quantique et gravitation) dont on va arriver à faire émerger le concept d'espace-temps (un peu comme la thermodynamique émerge de la physique statistique).

Bernard Chaverondier

[invite8ef93ceb]

sans parler des tests expérimentaux passés avec grand succès par la relativité générale laquelle est un prolongement naturel de la RR mais pas des autres théories (Lorentz ou Poincaré)...

Il doit y avoir une généralisation de la théorie de Lorentz qui existe et qui est équivalente à la RG? Quelqu'un en connait une? Sinon, je me demande pourquoi personne n'a jamais exploré cette avenue par pure plaisir...

J'ai une question ouverte à tous. On sait que l'invariance par translation dans le temps mène au principe de conservation de l'énergie. Supposons qu'on adopte la théorie de Lorentz au lieu de la RR. On a alors un temps absolu et donc, une expérience aujourd'hui n'est pas tout à fait équivalente à une expérience faite demain (j'ai l'impression que l'invariance par translation dans le temps ne tient plus). Je me trompe, ou l'utilisation de la notion d'éther (temps absolu) implique une non-conservation de l'énergie? Quelqu'un peu m'aider à clarifier mes idées sur le sujet?

Merci

Simon

[invitea29d1598]

réponses rapides :

En mécanique quantique relativiste ordinaire, on a des problèmes. Ils sont tout à fait non spéculatifs.

ce que je disais être spéculatif c'est la solution proposée...

Je trouvais, contrairement à Rincevent, les propos de Chaverondier assez appropriés.

je n'ai jamais dit qu'ils n'étaient pas appropriés. J'ai juste invité à ne pas hésiter à mettre plus en avant les aspects spéculatifs car un lecteur sans certaines connaissances pourraient ne pas faire la différence entre ce type de discours et celui de ceux qui clâment haut et fort que les quarks sont faits d'électrons...

A noter que je n'ai pas d'opinion figée sur ces sujets.

j'en ai bien conscience et sais l'apprécier

Il doit y avoir une généralisation de la théorie de Lorentz qui existe et qui est équivalente à la RG?

il existe diverses théories de la gravitation relativiste qui reposent sur un espace-temps plat de Minkowski, sont globalement invariantes de Lorentz et peuvent donc probablement être reformulées comme un élargissement de la théorie de Lorentz. Les problèmes sont que

- je ne suis même pas certain que cela ait été fait ni que cela soit possible étant donné que la théorie de Lorentz demande déjà d'avoir recours à de nombreuses hypothèses ad hoc

- j'ai du mal à croire qu'une telle théorie pourrait aisément redonner les mêmes prédictions que la RG avec un aussi bon accord avec l'expérience

- je ne dis pas que c'est impossible, mais si tel était le cas, quel crédit apporter à une théorie qui demanderait certainement plein d'ajustements à la main face à une théorie comme la RG qui a au maximum un seul paramètre libre

sans même parler du fait que la RG est par nature une théorie géométrique

On a alors un temps absolu et donc, une expérience aujourd'hui n'est pas tout à fait équivalente à une expérience faite demain (j'ai l'impression que l'invariance par translation dans le temps ne tient plus).

je vois pas comment tu conclus ça... chez Newton tu as un temps absolu et l'énergie peut être conservée...

[chaverondier]

Il doit y avoir une généralisation de la théorie de Lorentz qui existe et qui est équivalente à la RG ? Quelqu'un en connait une? Sinon, je me demande pourquoi personne n'a jamais exploré cette avenue par pur plaisir...

Oui. Il y a les travaux de Mayeul Arminjon et de Ilja Schmelzer (accessibles en ligne). Ce dernier ne s'arrête d'ailleurs pas à la modélisation de la gravitation. Il s'attaque, me semble-t-il, à la mécanique quantique relativiste dans ce cadre (voir arxiv.org sur ce dernier point).

J'ai une question ouverte à tous. On sait que l'invariance par translation dans le temps mène au principe de conservation de l'énergie. Supposons qu'on adopte la théorie de Lorentz au lieu de la RR. On a alors un temps absolu et donc, une expérience aujourd'hui n'est pas tout à fait équivalente à une expérience faite demain (j'ai l'impression que l'invariance par translation dans le temps ne tient plus). Je me trompe, ou l'utilisation de la notion d'éther (temps absolu) implique une non-conservation de l'énergie? Quelqu'un peu m'aider à clarifier mes idées sur le sujet?

La notion de temps absolu n'est pas une contrainte en plus, mais une contrainte en moins. On a un temps universel par exemple dans les espace-temps de Friedmann Lemaitre Robertson Wlaker ou encore dans l'espace-temps de Schwarzschild parce que ces espace-temps ne respectent pas globalement la boost-invariance.

Cela dit, l'espace-temps d'Aristote (qui finalement permet une présentation de l'interprétation Lorentzienne de la relativité sous une forme géométrique donc en harmonie avec les usages d'aujourd'hui en physique) possède lui aussi un feuilletage en feuillets Euclidiens 3D de simultanéité universelle sans pour autant exiger l'existence de phénomènes violant le principe de relativité du mouvement. Il les autorise.

Par contre cet espace-temps n'autorise que les phénomènes respectant la conservation de l'énergie, de l'impulsion et du moment cinétique (invariance vis à vis des actions du groupe d'Aristote SE(1)xSE(3) engendré par les translations spatio-temporelles et les rotations spatiales).

Toutefois, la notion d'immobilité et la notion de temps universel qui ont cours dans l'espace-temps d'Aristote ne peuvent acquérir de sens physique que si certains phénomènes physiques violent le principe de relativité du mouvement. C'est ce qui se produit si l'on adopte le triplet déterminisme + principe de causalité + existence de la réduction du paquet d'onde au lieu du triplet principe de relativité du mouvement + principe de causalité + existence des mondes multiples.

Bernard Chaverondier

[invite8ef93ceb]

ce que je disais être spéculatif c'est la solution proposée...

Ok. En fait, ce que je voulais dire c'est que, par rapport à la question de l'ether posée à l'origine, Chaverondier donnait un exemple concret (mais spéculatif, merci) d'une situation où cette notion aurait encore sa place aujourd'hui. Du moins, si on s'entend sur la définition de l'éther...

On a alors un temps absolu et donc, une expérience aujourd'hui n'est pas tout à fait équivalente à une expérience faite demain (j'ai l'impression que l'invariance par translation dans le temps ne tient plus).

je vois pas comment tu conclus ça... chez Newton tu as un temps absolu et l'énergie peut être conservée...

Disons que je conclut très rapidement sans réfléchir. J'ai eu la lâcheté de vous faire réfléchir à ma place...

Voilà mon (probablement faible) raisonnement. D'après le théorème de Noeter, il y a conservation de l'énergie d'un système si (une fonction de) la fonction d'onde du système est invariante par translation dans le temps. Le temps est un paramètre du groupe de symétrie. Si je décris un électron par un champ quelconque phi, l'énergie de cet électron est conservée si une certaine fonction f du champ ne change pas par translation dans le temps (la dérivée par rapport au temps de f est nulle). Supposons que l'on ait un temps absolu. Alors l'électron a une étiquette collée à lui, qui indique sa position temporelle absolue. Comme l'étiquette est différente en tout temps, je conclue que la fonction d'onde change avec le temps (à moins qu'on dise que l'étiquette n'a aucune influence sur ce qu'est l'électron, ce qui revient à dire qu'on a pas de temps absolu...). Si la fonction d'onde change avec le temps, alors d'après le théorème de Noeter, l'énergie de l'électron n'est pas conservée. Par exemple, un électron pourrait être accéléré, tout simplement, par rapport à l'éther, du début de son existence jusqu'à sa désintégration, au fur et à mesure que le temps absolu s'écoule. Cette situation est évidemment telle que l'énergie de l'électron n'est pas conservée. Mais puisque dans la théorie de Lorentz, il est impossible de détecter une vitesse par raport à l'éther, alors on concluerait qu'on ne peut être témoin de la non conservation de l'énergie.

Voilà en gros mon raisonnement pas très réfléchie je l'avoue. J'espère que vous prendrai le temps de m'aider à clarifier tout ça.

À bientôt,

Simon

[invitea29d1598]

Ok. En fait, ce que je voulais dire c'est que, par rapport à la question de l'ether posée à l'origine, Chaverondier donnait un exemple concret (mais spéculatif, merci) d'une situation où cette notion aurait encore sa place aujourd'hui. Du moins, si on s'entend sur la définition de l'éther...

je suis bien d'accord. Je fais la différence entre lui qui a des idées claires et précises sur cela et d'autres pour qui parler de l'éther ressemble plus au "plaisir de se rebeller en toute ignorance de cause" qu'à autre chose. Et c'est pour que cette différence soit bien nette qu'il me semble crucial que les gens scientifiquement honnêtes n'hésitent pas à insister sur ce qui est spéculatif et ce qui a été vérifié expérimentalement.

Supposons que l'on ait un temps absolu. Alors l'électron a une étiquette collée à lui, qui indique sa position temporelle absolue. Comme l'étiquette est différente en tout temps, je conclue que la fonction d'onde change avec le temps (à moins qu'on dise que l'étiquette n'a aucune influence sur ce qu'est l'électron, ce qui revient à dire qu'on a pas de temps absolu...).

attention, quand on parle de temps absolu, on parle plutôt d'une durée absolue, pas d'une date absolue. L'existence d'une symétrie est équivalent à l'existence d'une conservation, donc c'est le fait qu'il n'y a pas de date absolue qui est équivalent à la conservation de l'énergie. Ton raisonnement (que je cite) me semble très loin d'être clair car il n'a pas besoin de la notion de temps absolu pour s'appliquer. Ce que tu dis revient juste à dire "si je n'ai pas de symétrie par translation temporelle alors mon système évolue au cours du temps".

Si la fonction d'onde change avec le temps, alors d'après le théorème de Noeter, l'énergie de l'électron n'est pas conservée.

oui (en se plaçant dans le "cas idéalisé" d'un lagrangien gentil où on oublie que l'énergie ne dépend pas directement de la fonction mais des dérivées, etc)

Par exemple, un électron pourrait être accéléré, tout simplement, par rapport à l'éther, du début de son existence jusqu'à sa désintégration, au fur et à mesure que le temps absolu s'écoule. Cette situation est évidemment telle que l'énergie de l'électron n'est pas conservée. Mais puisque dans la théorie de Lorentz, il est impossible de détecter une vitesse par raport à l'éther, alors on concluerait qu'on ne peut être témoin de la non conservation de l'énergie.

je comprends pas ton raisonnement une fois encore.... accélération et vitesse sont des concepts différents. Selon le principe de relativité c'est la vitesse absolue qui n'est pas une grandeur mesurable. Par ailleurs, je crois que tu as aussi fait une confusion sur un autre truc : ce n'est pas parce qu'il existerait un temps absolu que "l'énergie absolue" (= définie par rapport au référentiel absolu) serait la seule conservée.

[invite8ef93ceb]

attention, quand on parle de temps absolu, on parle plutôt d'une durée absolue, pas d'une date absolue.

Ok. J'avais par contre vraiment l'idée d'une date absolue en parlant de temps absolu. Comme par exemple 13 milliards d'années après le big bang.

L'existence d'une symétrie est équivalent à l'existence d'une conservation, donc c'est le fait qu'il n'y a pas de date absolue qui est équivalent à la conservation de l'énergie. Ton raisonnement (que je cite) me semble très loin d'être clair car il n'a pas besoin de la notion de temps absolu pour s'appliquer. Ce que tu dis revient juste à dire "si je n'ai pas de symétrie par translation temporelle alors mon système évolue au cours du temps".

Et si je parle d'une date absolue? (excuse si je suis confus, je cherche où pourrait se trouver ma confusion). Je dis, me semble-t-il: S'il y a une date absolue et donc, s'il n'y a pas de symétrie par translation dans le temps (parce que s'il y avait symétrie, ce serait la preuve qu'il n'y a pas de date absolue) alors l'énergie n'est pas conservée dans le temps.

Par exemple, un électron pourrait être accéléré, tout simplement, par rapport à l'éther, du début de son existence jusqu'à sa désintégration, au fur et à mesure que le temps absolu s'écoule. Cette situation est évidemment telle que l'énergie de l'électron n'est pas conservée. Mais puisque dans la théorie de Lorentz, il est impossible de détecter une vitesse par raport à l'éther, alors on concluerait qu'on ne peut être témoin de la non conservation de l'énergie.

je comprends pas ton raisonnement une fois encore.... accélération et vitesse sont des concepts différents. Selon le principe de relativité c'est la vitesse absolue qui n'est pas une grandeur mesurable.

Tu as raison pour l'accélération. J'introduis ça bêtement sans trop y réfléchir. Je cherche à comprendre ce qu'impliquerait le fait d'avoir une date absolue. Comme je l'ai dit, si cela n'avait aucun effet, alors on pourrait simplement dire que la date absolue n'existe pas. Je suppose donc qu'il y a une date absolue (par exemple liée à l'état de l'univers dans son évolution) et j'essai de trouver une conséquence non souhaitée. S'il y a une date absolue, il faut qu'on puisse le détecter. Comme on ne peut détecter une vitesse absolue, peut-être que le concept de date absolue introduirait quelque chose de détectable, comme une accélération (date absolue -> non-invariance par translation dans le temps -> non conservation de l'énergie -> accélération). Il faut m'aider à détruire ces dernière conclusions si je fais fausse route.

Par ailleurs, je crois que tu as aussi fait une confusion sur un autre truc : ce n'est pas parce qu'il existerait un temps absolu que "l'énergie absolue" (= définie par rapport au référentiel absolu) serait la seule conservée.

Je regarde ce qui se produit dans le référentiel absolu uniquement. Vitesse par rapport au référentiel absolu, énergie dans le référentiel absolu, etc. Je n'ai même pas réfléchi à l'influence que cela pourrait avoir sur les observations faites dans un autre référentiel que le privilégié.

Désolé si mes propos sont un peu flou. Je réfléchie par écrit, ce qui n'est pas mon habitude...

Salutations,

Simon

[chaverondier]

Attention, quand on parle de temps absolu, on parle plutôt d'une durée absolue, pas d'une date absolue.

A mon sens il y a les deux. La notion de temps universel fait référence à la fois

* à une simultanéité universelle (un feuilletage en feuillets 3D de simultanéité universelle) comme par exemple dans les espace-temps de Friedmann Lemaître Robertson Walker ou encore dans l'espace-temps de Schwarzschild,

* à une durée propre identique entre deux feuillets de simultanéité universelle pour tous les observateurs de la famille privilégiée d'observateurs en chute libre (feuilletant l'espace-temps en feuillets 1D de comobilité) associée à ce feuilletage en feuillets 3D de simultanéité universelle (les observateurs comobiles vieillissent à la même vitesse).

J'avais l'idée d'une date absolue en parlant de temps absolu. Comme par exemple 13 milliards d'années après le big bang.

C'est effectivement ce que l'on a par exemple dans les modèles FLRW. Par ailleurs, les observateurs comobiles vieillissent à la même vitesse. Cela permet de définir, en plus de la notion de date universelle (notion de simultanéité privilégiée) une notion de durée universelle comme le fait remarquer Rincevent.

L'existence d'un temps universel ne traduit pas une violation de la conservation de l'énergie, mais au contraire (si ce temps universel peut se voir attribuer une signification physique mesurable) une violation de la boost-invariance (le principe de relativité du mouvement).

Pour répondre à votre interrogation sur le lien entre temps universel et conservation de l'énergie, plaçons nous dans l'hypothèse d'un espace-temps où la violation de boost-invariance permettant de distinguer les observateurs comobiles (ceux qui vieillissent au rythme du temps universel) des observateurs qui ne le sont pas aurait une nature locale. On peut alors définir localement

* une notion d'énergie intrinsèque (celle mesurée par les observateurs comobiles)

* une notion d'impulsion intrinsèque (idem)

L'impulsion et l'énergie vues par les observateurs comobile acquièrent alors un statut analogue à celui du spin, c'est à dire celui de grandeur intrinsèque au système physique observé (et la notion de particule d'impulsion nulle échangeant de l'énergie sans échange d'impulsion devient envisageable sur un plan purement théorique).

Bernard Chaverondier

[invite8ef93ceb]

Pour répondre à votre interrogation sur le lien entre temps universel et conservation de l'énergie, plaçons nous dans l'hypothèse d'un espace-temps où la violation de boost-invariance permettant de distinguer les observateurs comobiles (ceux qui vieillissent au rythme du temps universel) des observateurs qui ne le sont pas aurait une nature locale.

Merci beaucoup. J'aimerais voir ça en math, vous pouvez m'aider à trouver quelque chose sur le sujet? Un chapitre, un article... n'importe quoi que je peux laisser sur une table de chevet

Merci à l'avance,

Simon