Bonsoir, est-ce que dans une partie de l’univers théorique qui serait complètement vide de matière ou rayonnement même virtuelle aurait une température ou faut-il vraiment quelque chose pour enregistrer une température? Est-ce qu’on aurait un zéro absolu?
Merci!
Salut,
La température est un concept statistique. Il représente l'état thermique de la matière ou du rayonnement.Envoyé par MisterH
Donc, non, dans un tel endroit, pas de température.
Mais un corps qui irait se perdre dans cette région perdrait rapidement sa chaleur par rayonnement, la "température apparente" de l'environnement (un concept en thermique quand on calcule les écange de rayonnement thermique) serait de 0K puisqu'on ne recevrait aucun rayonnement venant de l'extérieur. Mais c'est plutôt une "absence de" plutôt qu'une "température de".
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Un exemple peut-être plus parlant.
Considère la moyenne des vitesses des objets (comme quand la sécurité routière mesure la vitesse moyenne des vitesses sur autoroute) (en prenant un point /objet de référence arbitraire)
Quelle serait cette vitesse dans ton univers de "rien" ? Zéro ou bien la notion n'a t'elle aucun sens puisqu'il n'y a aucun objet avec lesquels faire la moyenne ?
Pour la température c'est : même réponse.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
La température c'est la variation d'énergie interne résultant de la variation d'entropie.
T = dU/dS
A priori l'entropie du vide est nulle, au sens où un seul micro-état correspondant au macro-état appelé "vide" (l'entropie, c'est lié à la multiplicité des micro-états qui donnent un même macro-état mesurable).
Augmenter l'entropie du vide, a priori ça correspondrait à ajouter une particule. Mais du coup ce ne serait plus le vide. Donc je dirais que la température n'est pas définie, ou qu'elle est infinie (dS = 0 tant que c'est vide).
Dernière modification par Gilgamesh ; 30/10/2018 à 13h36.
Parcours Etranges
Merci! Ça veut dire vide = aucune température. Mais, j’ai lu que dans le vide, des particules virtuelles apparaissent à l’occasion et qu’on parle aussi de l’énergie du vide. Est-ce qu’une particulle virtuelle peut avoir une température et l’énergie pour moi implique un mouvement donc quelque chose qui bouge?
Merci
Je dirais que ces particules étant virtuelles, elles n'ont pas d'énergie, vu qu'elles disparaissent aussitôt (je suis pas sûr du sens par contre). Mais je suis curieux de lire les réponses des spécialistes.
Salut,
Pour rejoindre l'explication de Gilgamesh, même avec l'énergie du vide, ce qu'on observe ce sont des variations d'énergie (et le vide quantique a une entropie nulle). Et difficile de faire varier quoi que ce soit ici (au moins avec Casimir on a des plaques métalliques).
Attention aussi de ne pas pousser trop loin cette représentation des particules créées et qui disparaissent (en partie vulgarisée et en partie pure modèle mathématique avec les diagrammes de Feynman). C'est dangereux. Je continue ci-dessous :
Elles peuvent même avoir une énergie négativeJe dirais que ces particules étant virtuelles, elles n'ont pas d'énergie, vu qu'elles disparaissent aussitôt (je suis pas sûr du sens par contre
En fait, en tout point, à tout instant, il se crée une infinité de particules de toutes énergies de moins l'infini à plus l'infini de toutes les directions possibles et imaginables et disparaissant au bout d'une durée allant de 0 à l'infini.
Ca fait beaucoup, VRAIMENT BEAUCOUP, de particulesEn fait, le décrire comme ça c'est à nouveau pousser la vulgarisation (ou l'image de l'énorme superposition quantique que cela suppose) trop loin.
Y a rien de plus calme que le vide quantique : c'est l'état de base |0>, d'énergie minimale, constante...... (le 0 c'est 0 particules).
A lire absolument (malheureusement en anglais) : https://arxiv.org/abs/0809.2904
Du docteur Zeh. "Quantum discreteness is an illusion"
"La discrétisation quantique est une illusion"
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Il y a des choses terriblement trompeuses quand on vulgarise.
Il y a deux sortes de particules virtuelles/fluctuations du vide.
- Il y a les particules virtuelles échangées entre deux particules réelles.
Ce sont elles qui sont responsables de l'interaction électrostatique, de l'effet Lamb, des corrections radiatives à tous les processus (moment magnétique, diffusion Compton, etc...)
Une telle particule n'est dite virtuelle que parce qu'elle n'est pas observée directement (elle nait et disparait dans le processus). Et son énergie est imprécise car durée de vie finie (Heisenberg).
En réalité tout dépend du processus considéré et même les particules réelles n'ont pas une énergie infiniment précise (c'est une approximation des calculs) : un photon émis, pour l'observer, il faut l'absorber et donc sa durée de vie est finie. C'est comme pour les transitions électroniques dans les atomes où on parle souvent de transitions entre états stationnaires, ce qui est une contradiction dans les termes (mais très bonne sauf pour un état excité exceptionnellement instable).
Particule virtuelle, particule réelle = même combat. Une particule réelle est une particule virtuelle qui s'la pète
- Il y a les particules apparaissant dans le vide et disparaissant. C'est une pure illusion. Tel que je le vois : ça n'existe pas. Même si le vide quantique n'est pas le vide classique (ça, ce serait trop simple). En effet :
1) Voir l'article ci-dessus
2) Les diagrammes de Feynman vide-vide disparaissent toujours dans les calculs (ils sont factorisés et s'éliminent-).
3) Et le rayonnement de Hawking alors ??? En réalité, ce sont des fluctuations du vide interagissant avec le camp gravitationnel, donc on est dans le premier type.
La théorie quantique des champs en espace-temps courbhe + réaction en retour = théorie quantique des camps en espace linéarisé avec gravitons à une boucle
4) Et Casimir alors ? Quand on voit le calcul, cela résulte de la limitation en longueur d'onde des fluctuations du vide (l'amplitude doit s'annuler sur les plaques conductrices, c'est comme une corde vibrante attachée aux extrémités). C'est donc des interactions entre plaques. Il se fait que pour une coïncidence diagrammatique, tenir compte des (variations) des pures fluctuations du vide est équivalent à une interaction (plus difficile à décrire mathématiquement) entre les plaques. On a parfois de la chance quand on fait de la théorie
5) Et la constante cosmologique ? Il est vrai que énergie = effet gravitationnel. Mais le calcul habituel donne un résultat que l'on sait complètement débile. Et on ne trouve les valeurs obhservées (accélération de l'expansion) que si des termes s'annulent de manière presque miraculeuse pour ne laisser juste ce qu'il faut. C'est encore plus fou que l'écart d'un milliardième de matière et antimatière avant la nucléosynthèse au début du big bang.
5bis) ("bis" car là c'est mon opinion
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Merci Deedee81. Pour pousser plus loin, est-ce qu’une particule réelle mise dans un vide hypothétiquement parfait et un 0 degré kelvin absolu s’effondrerait sur elle-même car aucune des forces connues ne pourraient l’en empêcher? Ou, disparaît comme par magie pour devenir virtuelle?
Merci
Ben non, elle resterait immobile, voila tout (aux incertitudes quantiques près).
Parcours Etranges
Salut,
Précisons qu'une particule élémentaire n'a pas de taille variable, n'a aucune structure, et donc ne saurait pas s'effondrer.
Et pour une particule composite, disons un proton, il y a bel et bien des forces connues qui l'empêchent de rétrécir : l'interaction forte qui le ses quarks et gluons.
Les forces internes au proton ne viennent pas de "l'extérieur" et donc peu importe qu'il soit dans un vide parfait ou non.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
