La taille des quantas : plus petite que prévu... Quelles conséquences ?
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La taille des quantas : plus petite que prévu... Quelles conséquences ?



  1. #1
    Andrei2010

    La taille des quantas : plus petite que prévu... Quelles conséquences ?


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    Bonjour,

    Je viens seulement de tomber sur une découverte datant de 2010 : http://guydoyen.fr/2011/06/30/nature...sique-moderne/

    L’observatoire spatial Integral (ESA), qui est dédié aux rayons gamma, a fourni des résultats qui montrent que la nature quantique de l’Espace-temps se révèlerait à une échelle beaucoup plus petite que ce que l’on pensait.

    La théorie de la relativité générale d’Einstein décrit l’Espace-temps comme étant continu et lisse et alors que la théorie quantique le décrit comme étant discret (constituté d’unités discrètes) et agité. Le but de la gravité quantique est d’unifier ces 2 théories en une théorie du tout.

    Selon des calculs, les quanta (les plus petites unités de matière ou d’énergie) de l’Espace-temps auraient une incidence sur la manière dont les rayons gamma se propagent dans l’Espace. Ils font tourner les rayons lumineux, changeant ainsi la direction dans laquelle ils oscillent, une propriété appelée polarisation. Les rayons gamma de haute énergie devraient être plus affectés que ceux de plus faible énergie et la différence dans la polarisation peut alors servir à estimer la taille de ces quanta.

    Philippe Laurent du CEA Saclay et ses collaborateurs ont utilisé les données de l’instrument IBIS de l’observatoire Integral pour rechercher cette différence de polarisation dans les rayons gamma émis lors de l’un des sursauts gamma les plus puissants jamais observé : le sursaut gamma GRB 041219A qui a été observé le 19 décembre 2004 était si puissant que Integral a pu mesurer précisément la polarisation de ses rayons gamma. Mais aucune différence de polarisation n’a été détectée.

    Le sursaut gamma GRB 041219A s’est produit à une distance estimée à 300 millions d’années-lumière (au minimum). En principe, les effets dûs aux quanta devraient s’accumuler en un signal détectable en parcourant cette très grande distance. Le fait que rien n’ait été détecté indique que les quanta doivent être beaucoup plus petits que prévu.

    Des théories suggèrent que la nature quantique de l’espace-temps devrait se manifester à l’échelle de Planck (10-35m). Cependant, les observations de Integral qui sont environ 10 000 fois plus précises que les précédentes montrent que la granularité de l’Espace-temps devrait se situer à une échelle de 10-48m ou moins.

    « C’est un résultat très important en physique fondamentale et il exclura certaines théories des cordes et théories de gravitation quantique à boucles » a déclaré le Philippe Laurent.

    Ce qui m'intéresse le plus, ce sont les conséquences de cette découverte observationnelle. Vraisemblablement, certaines théories des cordes et de gravitation quantique à boucles sont rendues obsolètes par la nouvelle donne. Le nombre de pistes de recherche dans ces deux domaines s'est réduit. C'est une bonne nouvelle, car on se focalisera sur les quelques théories qui n'ont pas (encore ?) été invalidées par la découverte.

    Malheureusement, l'article manque de précsion : on ne sait pas exactement quelles théories des cordes ont été invalidées (il y en a plusieurs). Par contre, il me semble qu'il n'y a qu'une seule et unique théorie de gravitation quantique à boucles - du moins, c'est ce que laisse entendre Wikipedia. Dans ce cas, l'hypothèse du Big Bounce (qui s'appuie sur la gravitaton quantique à boucles) se retrouve réduite à néant.

    Enfin, mes interprétations personnelles peuvent être erronnées. J'attends donc avec impatience les interventions de nos colistiers calés dans le domaine.

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  2. #2
    inviteccac9361

    Re : La taille des quantas : plus petite que prévu... Quelles conséquences ?

    Bonjour,

    merci Andrei, super interressant.

    Citation Envoyé par PRD
    One of the experimental tests of Lorentz invariance violation is to measure the helicity dependence of the propagation velocity of photons originating in distant cosmological obejcts. Using a recent determination of the distance of the gamma-ray burst GRB 041219A, for which a high degree of polarization is observed in the prompt emission, we are able to improve by four orders of magnitude the existing constraint on Lorentz invariance violation, arising from the phenomenon of vacuum birefringence.
    http://prd.aps.org/abstract/PRD/v83/i12/e121301

    Voici ce qui est indiqué dans l'abstract (la suite est payante).
    Reste peut-être à savoir si il n'existe pas un biais qui mène à cette conclusion.
    Par exemple, la distance supposée de la source ?

    Sinon un autre article concernant la source du sursaut gamma.(GRB 041219A)
    http://www.apc.univ-paris7.fr/APC_CS...forte-einstein

    Il est ecrit ici :
    Citation Envoyé par APC
    l’invariance de Lorentz, qui prescrit que la lumière se propage de la même façon dans toutes les directions, et quel que soit sa longueur d’onde
    Des chercheurs du CNRS on aussi confirmé récement une variation de la vitesse de la lumière (prédit en 1970), selon son sens de parcours dans un champs magnétique ou electromagnétique intense.
    Citation Envoyé par Techno-Sciences
    Aujourd'hui, les avancées technologiques permettent de détecter ces effets dans un gaz (en l'occurrence l'azote). Pour les observer, des chercheurs du CNRS et de l'Université Paul Sabatier ont conçu une cavité optique (2) dans laquelle les faisceaux lumineux traversent un dispositif comportant des aimants et des électrodes, qui permettent de générer des champs électrique et magnétique intenses (le champ magnétique appliqué est 20 000 fois plus élevé que celui de la Terre). Ils sont ainsi parvenus à montrer, pour la première fois expérimentalement, que la lumière ne se propage pas à la même vitesse selon qu'elle se dirige dans une direction ou bien en sens inverse, dans un gaz où règne un champ électromagnétique. La différence de vitesse mesurée est d'environ un milliardième de m/s (soit 10^-9 m/s, ce qui équivaut à 10^-18 fois la vitesse de la lumière). Cet écart infime, prédit par la théorie, est causé par les champs magnétique et électrique.
    http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=9122

  3. #3
    Deedee81
    Modérateur

    Re : La taille des quantas : plus petite que prévu... Quelles conséquences ?

    Citation Envoyé par Andrei2010 Voir le message
    Malheureusement, l'article manque de précsion : on ne sait pas exactement quelles théories des cordes ont été invalidées (il y en a plusieurs).
    Il me semble avoir ouit dire qu'on cherche à avoir d'autres mesures. Le résultat pouvant dépendre du profile (spectre), inconnu, du flash gamma à son émission mais également de la distance de parcours (souvent inconnue aussi). Il faudrait alors assez de mesures pour faire des calculs statistiques.

    Malheureusement je ne me souviens plus du tout où j'ai lu ça. C'est dans des news à l'un ou l'autre endroit.

    Par contre, j'attend moi aussi impatiemment d'autres résultats de ce type car ce serait effectivement des résultats utiles pour "nettoyer" les théories.

    Je suppose que lorsque des résultats suffisament tangibles et analysés seront obtenu, on en parlera dans PLS ou La Recherche

    Citation Envoyé par Andrei2010 Voir le message
    Par contre, il me semble qu'il n'y a qu'une seule et unique théorie de gravitation quantique à boucles - du moins, c'est ce que laisse entendre Wikipedia.
    Oui. Enfin, à d'éventuellement variation de l'hamiltonien de contrainte près (on n'a pas de certitude que celui de Lewandowsky est le bon). Mais je sais pas quels impacts cela aurait. En tout cas pas sur la taille des "granularités" de l'espace-temps. Ca ne changerait donc pas grand chose.

    Si l'on pouvait vérifier que l'espace-temps est plus lisse que prévu, toute cette théorie s'effondre. Pour les cordes je ne sais pas du tout.

    Citation Envoyé par Andrei2010 Voir le message
    Dans ce cas, l'hypothèse du Big Bounce (qui s'appuie sur la gravitaton quantique à boucles) se retrouve réduite à néant.
    Heu, non,.... Le big bounce est une théorie plus ancienne (déjà de Lemaitre) et en outre la gravité quantique à boucles autorise d'autres solutions (le big bounce n'est pas ma préférée, je préfère la solution "transition du seconde ordre avec apparition d'un ordre longue distance = l'espace-temps classique").

    Ceci dit, je suis de loin, la théorie étant un peu compliquée pour ma pomme. Je travaille plutôt dans la gravité quantique semi-classique, c'est plus facile (enfin, j'ai du mal aussi, mais là il suffit que je retrousse mes manches )
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  4. #4
    Deedee81
    Modérateur

    Re : La taille des quantas : plus petite que prévu... Quelles conséquences ?

    Xoxopixo,

    Merci pour ces infos.

    Attention, je crois que la dernière info (sur l'expérience de la vitesse de la lumière) n'a rien à voir avec la gravitation quantique. On en avait pas mal discuté dans le forum de physique. Faudrait retrouver le fil.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Andrei2010

    Re : La taille des quantas : plus petite que prévu... Quelles conséquences ?

    Deedee81, merci pour ton son de cloche (attention, je ne suis pas en train d'insinuer que tu en serais une... MDR).

    Ce que tu dis sur la pertinence de la théorie du Big Bounce me renvoie à une autre info, que j'ai publiée là : http://forums.futura-sciences.com/as...ml#post3738518 . Pour faire (haut et) court, Penrose interpréte certaines observations comme de possibles traces d'un avant-big bang. On est donc dans un contexte proche ou du moins comparable à celui du Big Bounce.

  7. #6
    inviteccac9361

    Re : La taille des quantas : plus petite que prévu... Quelles conséquences ?

    Citation Envoyé par Deedee81
    Attention, je crois que la dernière info (sur l'expérience de la vitesse de la lumière) n'a rien à voir avec la gravitation quantique. On en avait pas mal discuté dans le forum de physique. Faudrait retrouver le fil.
    Tout à fait.
    Comme j'avais cette info en tête, je me posais en même temps la question de savoir si la distance déduite de la source gamma pouvait avoir été mesévaluée suite à un effet de cette nature peut-être...
    On a tellement d'informations extraordinaires ces derniers temps qu'il (en ce qui me concerne en tous cas ) devient difficile de cerner les tenants des aboutissants.

  8. #7
    Deedee81
    Modérateur

    Re : La taille des quantas : plus petite que prévu... Quelles conséquences ?

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    Tout à fait.
    Comme j'avais cette info en tête, je me posais en même temps la question de savoir si la distance déduite de la source gamma pouvait avoir été mesévaluée suite à un effet de cette nature peut-être...
    On a tellement d'informations extraordinaires ces derniers temps qu'il (en ce qui me concerne en tous cas ) devient difficile de cerner les tenants des aboutissants.
    Aaaaah, là, pas con du tout comme remarque ! Voilà qui montre bien que des mesures complémentaires seront utiles.

    Citation Envoyé par Andrei2010 Voir le message
    Pour faire (haut et) court, Penrose interpréte certaines observations comme de possibles traces d'un avant-big bang. On est donc dans un contexte proche ou du moins comparable à celui du Big Bounce.
    Je savais que certains cherchaient ça mais j'ignorais que certains pensaient déjà l'avoir vu. Ca me semble assez douteux.

    Enfin, bon, ils sont plus qualifié que moi pour analyser ça
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

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