Deux questions sur deux Planck (longueur & temps)

[Ignatius84]

Hello tous,

je m'interroge depuis hier sur deux petits détails :

la longueur de Planck de 1.616 x 10^-35m est aussi, par définition, le rayon de Schwarzschild d'un supposé micro-trou noir. Micros-trous noirs qui donc doivent s'évaporer par rayonnement Hawking-Bekenstein étant admis qu'ils attirent moins de matière qu'ils n'en perdent par évaporation. Mais comment quoi que ce soit pourrait franchir un horizon dont la dimension est justement la plus petite possible ? Ces micros-trous noirs ne sont-ils pas tout à fait "morts-nés" par nature ?

et seconde question un peu dans le même ordre d'idée :

Le temps de Planck est de 5.391 x 10^-44s. Naturellement, entre le Big-Bang et cette fraction de seconde, la physique ne sait plus quoi dire. Mais comment pourrait-on appréhender des phénomènes prenant place dans une durée inférieure à la plus petite durée possible ?

Est-ce une approche trop métaphysique (béotienne ?) de paramètres physiques encore théoriques ?

Merci
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[mach3]

Longueur et temps de Planck ne sont pas nécessairement les plus petites longueurs et durées possibles. C'est postulé par des théories spéculatives, mais il s'agit d'une question ouverte. Ce qui est certain par contre, c'est que des longueurs et durée de ces ordres de grandeurs ou plus petits sont en dehors du domaine de validité des théories validées à l'heure actuelle (RG et TQC).

m@ch3

[Deedee81]

Salut,

En complément de mach3. La longueur de Planck et le temps de Planck sont de simples combinaisons des constantes fondamentales h, c, G.
Elles apparaissent facilement en gravitation quantique vu qu'on y rencontre ces trois constantes.
Mais même lorsqu'il y a une notion de longueur minimale (comme en gravitation quantique à boucles) ce n'est pas nécessairement la longueur de Planck (ça peut être un multiple ou un sous-multiple).

Et oui, ça reste encore spéculatif.

Mais comment quoi que ce soit pourrait franchir un horizon dont la dimension est justement la plus petite possible ?

A ces dimensions là, on n'échappe pas à la description ondulatoire de la physique (la mécanique quantique). Et il est clair qu'une particule dont la longueur d'onde est bien plus grande que le diamètre du trou noir n'a aucune chance de se faire avaler par le trou noir (tout comme une cage de Faraday bloque les ondes radios, les trous sont plus petit que la longueur d'onde. Sans compter qu'en passant à une dimension plus petite, principe d'indétermination oblige, cela revient à communiquer une énergie considérable à la particule qui risque fort de foutre le camp avant d'être avalée).

La question que tu poses sur la durée est du même ordre.

Et il est clair que ce n'est pas facile à comprendre/décrire/expliquer/.... et même théoriser. C'est une des raisons (pas la seule) pour laquelle il y a tant d'approches différentes pour la gravité quantique (toutes spéculatives, les expériences ne permettant pas encore de trancher entre les différentes idées).

[Ignatius84]

Merci à vous deux !

Donc il ne s'est rien passé entre le Big-Bang et 5.391x10^-44 secondes !

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Merci à vous deux !
Donc il ne s'est rien passé entre le Big-Bang et 5.391x10^-44 secondes !

Un petit bémol : le big bang stricto sensus n'est pas l'instant de naissance mais l'évolution "expansive" de l'univers à partir d'un état dense et chaud, on est toujours dans le big bang.

Bon, en dehors de ce pinaillage : (je note Tp pour le temps de Planck ou un éventuel multiple)
S'il existe une durée minimale Tp, alors le "premier instant" est en Tp.

S'il existe un pré big bang (toutes les théories de gravitation quantique en prévoient un), alors il n'y a pas de sens à parler de "entre T=0 et T=Tp" car seuls existent ces états.
Ainsi en gravitation quantique à boucles, l'état de l'espace-temps est représenté par un réseau de spins (un graphe). Mais il n'y a pas de sens à se demander ce qu'il y a entre les sommets du graphe (les "trous" dans le graphe) car ce graphe n'est pas dans l'espace-temps, il est l'espace-temps (avec les mots de Rovelli).

Toutefois, toujours en gravité quantique à boucles (que je connais mieux que les autres théories spéculatives), l'état réel est une superposition quantique d'états purs. Et on a en théorie des valeurs moyennes quelconques de durées et de longueur. En somme on a une superposition de durées 0, Tp, 2Tp, 3Tp,... (en fait le spectre se resserre lorsque T augmente, comme le spectre de l'énergie des électrons dans un atome, mais peu importe) ce qui donne des valeurs moyennes quelconques, éventuellement continues.

Rien n'est simple dans le monde de la gravité quantique. Quand on pense au spectre des surfaces et au spectre des volumes, ça ne correspond pas à des formes géométriques classiques. Il nous manque une description claire (vulgarisée ou même technique d'ailleurs) de la géométrie quantique.