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Données expérimentales et "théorie du tout"



  1. #1
    modulaire

    Données expérimentales et "théorie du tout"


    ------

    Bonjour,

    En regardant la conférence de C. Rovelli sur le site de la cité des sciences, je me suis demandé s'il y avait, à ce jour, une donnée expérimentale qui soit en contradiction à la fois avec la MQ et la RG ? (Avant la relativité restreinte, il y avait Michelson - Morlay, est ce qu'i y a aujourd'hui une situation analogue?)

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    Gentlemen: there's lots of rooms left in Hilbert space (S. Mac Lane)

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  4. #2
    Rincevent

    Re : Données expérimentales et "théorie du tout"

    salut,

    juste pour illustrer la complexité de ta question, je vais rapidement commenter ça :

    Citation Envoyé par modulaire
    (Avant la relativité restreinte, il y avait Michelson - Morlay,
    l'expérience en question ne posait a priori pas de problème à la mécanique classique : Lorentz et Poincaré avaient trouvé des théories de l'électrodynamique qui collaient parfaitement avec les observations tout en restant dans un cadre classique. Le changement de paradigme a eu lieu par utilisation du rasoir d'Ockham.

    ainsi, le problème c'est que la MQ et la RG sont plus des cadres conceptuels que des "théories" (enfin, la RG est également une théorie de la gravitation mais on pourrait modifier les équations qui gouvernent le champ de gravitation en gardant pas mal de trucs de la RG et sans s'être approché de la gravitation quantique qui uniferait MQ et RG) et donc on peut rarement les tester directement (contre-exemple : l'expérience d'Aspect). Je veux dire par là que souvent, ce qu'on teste dans une expérience, c'est une théorie ou un modèle qui se place dans le cadre de la MQ et/ou de la relativité mais en faisant appel à pas mal de paramètres libres avec lesquels on peut "jouer" pour coller aux expériences. C'est pas pour rien que personne ne suspectait qu'un truc aussi banal que le rayonnement de corps noir déboucherait sur la MQ... Donc peut-être qu'on a déjà de telles données (énergie noire?) mais qu'on le sait pas encore
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  5. #3
    modulaire

    Re : Données expérimentales et "théorie du tout"

    Que sait on de cette énergie noire?
    Gentlemen: there's lots of rooms left in Hilbert space (S. Mac Lane)

  6. #4
    Garion

    Re : Données expérimentales et "théorie du tout"

    Citation Envoyé par modulaire
    Que sait on de cette énergie noire?
    Vraiment pas grand chose, si ce n'est qu'aux dernières nouvelles, son effet pourrait être assimilé à la constante cosmologique qu'avait introduit (par erreur) Einstein dans son modèle d'univers statique.
    Jusqu'a présent, on ne savait pas si elle était constante ou une quintessence (variable dans le temps).

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  8. #5
    modulaire

    Re : Données expérimentales et "théorie du tout"

    J'ai lu dans le livre de Hawking, comment il a calculé l'évaporation des trous noirs. Si j'ai bien compris, il a appliqué un formalisme quantique (effet tunnel) dans un champ de gravitation intense. C'est un calcul qui utilise à la fois la RG et la MQ ?
    S'agit il d'une pure spéculation, ou bien y a t il d'autres indications de l'évaporation des trous noirs?
    Est ce que l'incompatibilité de ces deux théories est juste un probléme d'interprétation, comme pourrait le laisser supposer cet exemple de Hawking, ou bien y a t il des "points durs", c'est à dire, des situations donnant des résultats absurdes?
    Un peu la même question pour cette énergie noire: est ce juste une interprétation de la constante cosmologique, ou bien autre chose, de radicalement nouveau?

    P.S: pardon si mes questions partent un peu dans tous les sens, mais je ne connais du sujet que ce que j'en ai vu dans la vulgarisation. En tous cas, merci de remettre un peu d'ordre si je dis n'importe quoi.
    Gentlemen: there's lots of rooms left in Hilbert space (S. Mac Lane)

  9. #6
    PopolAuQuébec

    Re : Données expérimentales et "théorie du tout"

    Citation Envoyé par modulaire
    Bonjour,

    En regardant la conférence de C. Rovelli sur le site de la cité des sciences, je me suis demandé s'il y avait, à ce jour, une donnée expérimentale qui soit en contradiction à la fois avec la MQ et la RG ? (Avant la relativité restreinte, il y avait Michelson - Morlay, est ce qu'i y a aujourd'hui une situation analogue?)
    Sans à strictement parler contredire la MQ et la RG, il y a bien un autre problème qui, s'il n'est pas résolu, risque d'invalider au moins l'une des deux théories, à savoir les rayons cosmiques dits à haute énergie. Par définition, ce sont les rayons cosmiques dont l'énergie excède la coupure GZK égale à 5 x 10^19 eV. De tels rayons cosmiques ont été détectés, le plus énergétique détecté à ce jour ayant une énergie de 3 x 10^20 eV.

    Or parmi les différents objets astrophysiques répertoriés à ce jour, aucun ne peut produire de particules ayant une telle énergie, du moins pas en vertu des lois de la physique actuelle. A titre d'exemple, les supernovae sont considérées comme ne pouvant pas produire des particules ayant une énergie supérieure à 10^16 eV environ.

    Pour un peu plus d'information sur ce problème, voir le site (anglophone) http://www.gzk.com/

    Peut-être Deep pourrait nous éclairer davantage sur ce sujet.

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  11. #7
    DG77

    Re : Données expérimentales et "théorie du tout"

    Salut,

    C'est faux. Les supernovae ne sont pas assez puissantes mais les AGNs et les GRBs sont des objets capables de produire des UHECRs dont l'énergie dépasse l'énergie seuil du GZK. Suffisent-ils à tout expliquer, la question est toujours d'actualité...

  12. #8
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Données expérimentales et "théorie du tout"

    Citation Envoyé par modulaire
    J'ai lu dans le livre de Hawking, comment il a calculé l'évaporation des trous noirs. Si j'ai bien compris, il a appliqué un formalisme quantique (effet tunnel) dans un champ de gravitation intense. C'est un calcul qui utilise à la fois la RG et la MQ ?
    Oui, c'est ça : RG + MQ. Mais ce n'est pas l'intensité du champs de gravité qui compte en tant que telle mais le fait que ça se passe à l'horizon d'un trou noir.

    S'agit il d'une pure spéculation, ou bien y a t il d'autres indications de l'évaporation des trous noirs?
    C'est une prédiction théorique qui fait l'objet d'un consensus solide, disons. Le fait qu'on retrouve le lien classique entre température et entropie est remarquable, notamment.


    Est ce que l'incompatibilité de ces deux théories est juste un probléme d'interprétation, comme pourrait le laisser supposer cet exemple de Hawking, ou bien y a t il des "points durs", c'est à dire, des situations donnant des résultats absurdes?
    Le problème est bien fondamental et non superficiel. On pourrait résumer le problème ainsi : quand le rayon de Schwarzschild 2GM/c² d'un trou noir devient commensurable avec sa longueur d'onde de Compton h/Mc (qui mesure la longueur de la "boîte d'indétermination" dans la localisation d'une particule), alors on prédit avec la MQ que la singularité peut se trouver à l'extérieur de l'horizon (par effet tunnel) ce qui n'est pas sans poser un sérieux problème considéré sous l'oeil de la RG.

    Plus fondamentalement, l'espace considéré sous le formalisme de la RG est un continuum, il n'y a pas de borne du côté de 0, alors que la MQ et la physique des hautes énergies nous invite à penser qu'il y a une "granularité" naturelle et fondamentale qu'il faut dimensionner et décrire si on veut éviter les incompatibilités à l'échelle des hautes énergies.

    Un peu la même question pour cette énergie noire: est ce juste une interprétation de la constante cosmologique, ou bien autre chose, de radicalement nouveau?
    C'est une interprétation de la constante cosmologique, qui n'est au départ qu'un terme dans l'équation d'Einstein.

    Le problème est de lui donner un sens physique.

    salut

  13. #9
    modulaire

    Re : Données expérimentales et "théorie du tout"

    Merci pour vos réponses, bon j'en profite encore un peu (si cela ne vous embête pas trop) .

    J'ai vu dans un bouquin de Thorne (trous et distortion du temps, je crois) le scénario suivant : à proximité d'un trou noir se crée une paire particule anti-particule, par fluctuation du vide. L'une des deux (l'antiparticule pour fixer les idées) tombe dans le trou noir en rayonnant de l'énergie (je n'ai pas bien compris l'origine de cette énergie: énergie potentielle de la particule ou énergie empruntée au trou noir?). La particule "récupére" cette énergie, et du coup, de virtuelle, accéde au statu de particule réelle.
    Ma question est: si on fait le bilan énergétique, il semble que le trou nir ait perdu de l'énergie. Est ce une autre version du mécanisme décrit par Hawking?
    Gentlemen: there's lots of rooms left in Hilbert space (S. Mac Lane)

  14. #10
    alain_r

    Re : Données expérimentales et "théorie du tout"

    Tout-à-fait. C'en est la version imagée

  15. #11
    modulaire

    Re : Données expérimentales et "théorie du tout"

    Bon, on a dans les deux descriptions de l'évaporation du trou noir, même état initial, même état final, et j'imagine, mêmes équations, mais les images que l'on peut s'en faire sont quand même assez différentes?
    Moi, dans le premier cas, j'imaginais une particule bien réelle franchissant une barriére de potentiel par effet tunnel, dans le second cas, le trou noir capture une particule virtuelle, c'est presque le scénario inverse.
    Pour le non initié, c'est un peu déroutant.
    Gentlemen: there's lots of rooms left in Hilbert space (S. Mac Lane)

  16. #12
    modulaire

    Re : Données expérimentales et "théorie du tout"

    Bonjour,

    Quelqu'un pourrait il me donner un avis euh... avisé sur cet article? Rien que l'abstract me laisse perplexe, mais je l'ai tout de même trouvé sur ArXiv. Alors, est ce qu'il vaut la peine d'être lu?

    Merci

    http://arxiv.org/abs/gr-qc/0504083
    Gentlemen: there's lots of rooms left in Hilbert space (S. Mac Lane)

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  18. #13
    alain_r

    Re : Données expérimentales et "théorie du tout"

    C'est un article écrit par queqlu'un qui n'a pas d'affiliation universitaire, qui n'a pas été publié dans une revue à comité de lecture, qui en est à sa 48ème (!) version depuis sa création, qui n'est cité par personne... L'auteur ne maîtrise pas très bien le logiciel TeX (ne sais pas faire la numérotation des appendices correctement par exemple), le plan est quasi inexistant, tout comme la liste des références, quasi vide si on l'épure des monographies classiques de la physique. Bref, ça sent à plein nez le gars qui a réfléchi un peu dans le brouillard après avoir consulté les ouvrages de base et qui globalement n'a jamais bénéficié d'un encadrement adéquat pour pouvoir éventuellement faire des chses utiles (toute ressemblance avec deux frères, jumeaux de surcroît et docteurs de l'université de Bourgogne ne serait que pure coïncidence).

    En parcourant rapidement, on y voit pas mal de formule ultra classiques (partie IV surtout), qui font penser au gars motivé mais totalement inexpérimenté qui réinvente la roue, le tout enrobé de beaucoup de blabla. On y voit aussi dans les appendices un certain nombre de "commentaires" sur ceci ou cela (voir le début de la plupart des "appendices" ou des "suppléments"). Bref, le gars se la joue "le monde tel que je le vois", et ce de façon décousue et pas très cohérente.

    Bref, moi je prendrais pas trop le temps de creuser.

    P.S. J'ajoute que arXiv.org est modéré. Les trucs trop bizarers sont relégué dans la section physics (et pas gr-qc). Comme l'auteur a quand même deux publications, je pense que les modérateurs ont généreusement laissé passer son papier, mais il reste plus que limite.

  19. #14
    modulaire

    Re : Données expérimentales et "théorie du tout"

    Merci, ta réponse m'évite de perdre du temps avec ce papier. J'avais un doute parce que ArXiv, c'est quand même sérieux. Si je comprends bien ce que tu dis, même si le papier ne contient pas de grosses 'âneries, il ne contient pas non plus grand chose d'original, et ne ferait pas non plus un bon article de revue. Donc, à éviter.
    Dernière modification par modulaire ; 06/05/2006 à 19h34.
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