Bonsoir . L’Éther cette jadis très répandue comme théorie autres époques par des nombreux savants remarquables. je l'impression que avec la matière noir et énergie sombre en tourne au tour du même pot? merci de m’éclaircir de différences entre les deux théories . https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89ther_(physique)
Une des appellations candidates pour l'énergie sombre fut "le champ de quintessence"
La cinquième force après les 4 connues ? Pas seulement la raison..
Les amateurs de numérologie et/ou de New Age constateront que quintessence=quinte essence, soit cette terminologie renvoie à la cinquième essence en dehors des 4 éléments d'Aristote.
Et cette 5ème, c'était précisément l'éther.
Voir de façon purement anecdotique le film avec Bruce Willis "le 5ème élément" de Luc Besson: pas son meilleur, loin de là
Autre histoire/anecdote amusante: savez-vous pourquoi le boson de Higgs fut surnommé "la particule de Dieu"? Ce sera pour un autre post si vous permettez
Pas tout à la fois
Dernière modification par shub22 ; 22/11/2018 à 01h15.
“L'eau ferrugineuse, NON !”
Avec la matière noire, non, car elle ne constitue pas un milieu homogène, elle s'effondre pour former des surdensités. L'idée d'éther renvoie à une conception homogène et substantielle du vide, ou de l'espace. C'est l'idée que le vide ou l'espace forment un milieu universel, un "quelque chose" au sein duquel quelque chose se passe ou se propage.Envoyé par curieuxdetempsaautre
Mais au delà de cette idée générale, l'éther est un concept protéiforme. Il a connu différents avatars à travers les âges, jusqu'à aujourd'hui.
Au départ c'est un concept qu'utilise Aristote pour remplir les espaces supralunaires. Pour comprendre ça, il faut refaire un peu de cosmologie classique, celle d'Aristote, la plus documentée et la plus pérenne des cosmologies antiques. Elle formera le socle de l'astronomie médiévale, jusqu'à Galilée. Dans cette cosmologie, le monde se compose de couches successives de plus en plus légères en partant du centre du Monde, qui est également le centre de la Terre. Ceci parce que chaque élément tend à trouver son lieu le plus favorable, les plus lourd tendant vers le centre, et les plus légers vers la périphérie. Les roches forment donc la sphère terrestre, puis l'eau qui forme les océans, puis l'air qui forme l'atmosphère, puis le feu qui remplit les espaces extérieurs ("le feu clair qui remplit les espaces limpides..." de Baudelaire). Ceci pour toute la sphère sublunaire, c-à-d située sous l'orbite de la Lune. Car il y a une deuxième hiérarchie, plus radicale, dans cette cosmologie. Le Monde est composé de deux compartiments sphériques emboîtés : l'un, intérieur, le nôtre, le monde sublunaire, soumis à la corruption et au changement, le monde de la Physique avec ses lois particulières, où les mouvements une fois lancés finissent par s'interrompre, et l'autre, extérieur, le monde supralunaire des sphères célestes, soumis à d'autres lois. Les sphères célestes ne désignent pas les astres eux même mais les coquilles sphériques et cristallines auxquelles ils sont accrochés et qui leur donnent leurs mouvements, à la fois diurne et annuel. On trouve successivement la sphère de la Lune, puis celle du Soleil, de Vénus, de Mars, de Jupiter, de Saturne et enfin la sphère des étoiles fixes. Dans ce monde supralunaire, tout est parfait et éternel, les choses comme leurs mouvements.
A la théorie des éléments est couplée une théorie du mouvement. Il y a deux types de mouvements simples : le mouvement rectiligne et le mouvement circulaire. L'air et le feu sont doués d'un mouvement rectiligne de bas en haut. L'eau et la terre d'un mouvement rectiligne de haut en bas. Il doit donc exister un corps simple doué d'un mouvement simple circulaire. Ce sera l'éther (Aristote lui donne comme étymologie aie théin : "qui court toujours"), qui remplit les espaces supralunaires ce qui distingue encore ce compartiment du monde sublunaire qui relève des quatre éléments.
« Il est de toute nécessité qu'il existe un corps simple dont la nature soit de se mouvoir selon la translation circulaire, conformément à sa propre nature… En dehors des corps qui nous entourent ici-bas, il existe un autre corps, séparé d'eux, et possédant une nature d'autant plus noble qu'il est plus éloigné de ceux de notre monde. »
— (Aristote, Du ciel, I, 2).
Ensuite, au XVIIe siècle, Blaise Pascal et Torricelli introduisent la notion de vide : la pression baisse et l'air se raréfie en altitude. On en conclu que le vide remplit l'espace. Fin de l'éther ? Pas encore. On a besoin de transmettre des forces dans l'espace, pour expliquer le mouvement des astres, dans la théorie des tourbillons de Descartes. On fait appel à des « substances subtiles distinctes de la matière et permettant de fournir ou transmettre des effets entre les corps ». L'éther.
Vient ensuite Newton qui explique mieux que la théorie des tourbillon les mouvement des astres. Fin de l'éther ? Pas encore. La transmission de la force gravitationnelle n'est pas du tout expliquée dans la théorie newtonienne. Un milieu de transmission serait le bienvenu.
« Que la gravité soit innée, inhérente et essentielle à la matière, en sorte qu'un corps puisse agir sur un autre à distance au travers du vide, sans médiation d'autre chose, par quoi et à travers quoi leur action et force puissent être communiquées de l'un à l'autre est pour moi une absurdité dont je crois qu'aucun homme, ayant la faculté de raisonner de façon compétente dans les matières philosophiques, puisse jamais se rendre coupable. »
— lettre de Newton à Richard Bentley en 1692
Dans le Scholium général du livre III des Principia, Newton conçoit une « espèce d'esprit très subtil qui pénètre à travers tous les corps solides », ajoutant que « c'est par la force, et l'action de cet esprit que les particules des corps s'attirent mutuellement » : un éther mécanique, emplissant l'espace et permettant la transmission de la force gravitationnelle. En outre, on vient de découvrir l'électricité, le magnétisme et toutes ses choses se transmettent à distance. Par quoi ? Comment ? L'éther bien sûr.
Puis la théorie ondulatoire de la lumière vient prendre le pas sur la théorie corpusculaire. Il faut un milieu pour que cette onde se propage et un éther (dit luminifère) est convié pour transmettre l'ébranlement lumineux à travers le cosmos. Avec la découverte de la polarisation, on découvre en outre que la lumière est un ébranlement transverse du milieu. Il faut donc un éther rigide. Et la vitesse de propagation d'une onde transverse étant proportionnelle à la rigidité du milieu de propagation, la valeur très élevée de la vitesse de la lumière implique un éther hyper rigide. L'éther devient le fluide à tout faire des théories, mais les exigences qui pèsent sur lui deviennent antinomiques : il faut qu'il soit à la fois complètement transparent, hyper rigide, sans opposer aucune force au passage des astres... Ça devient donc un concept problématique et en sursis. On ne lui accorde plus qu'une réalité assez relative.
« Peu nous importe que l'éther existe réellement, c'est l'affaire des métaphysiciens ; l'essentiel pour nous c'est que tout se passe comme s'il existait et que cette hypothèse est commode pour l'explication des phénomènes. Après tout, avons-nous d'autre raison de croire à l'existence des objets matériels ? Ce n'est là aussi qu'une hypothèse commode ; seulement elle ne cessera jamais de l'être, tandis qu'un jour viendra sans doute où l'éther sera rejeté comme inutile. »
— Henri Poincaré, La Science et l'hypothèse (Chapitre 12)
La découverte que la vitesse de la lumière est constante et indépendante du mouvement relatif des corps met à mal la notion d'éther luminifère. Cette découverte avait été anticipée par la découverte par (Bradley, 1725) de l'aberration de la lumière et de sa constance pour tous les astres de la voûte céleste, mais c'est l'expérience d'interférométrie (Michelson-Morley, 1887) qui met un point final à cette question. La prédiction de Poincaré est finalement vérifiée en 1905 quand Einstein propose la théorie de la relativité restreinte d'où l'éther est absent et où la vitesse de la lumière est la même pour tout référentiel inertiel, qui rend caduque la notion d'éther luminifère. Le vide de l'espace redevient absolu.
Mais pour peu de temps. La nouvelle Physique qui s'édifie au début du XXe siècle va entièrement reposer sur les propriétés de l'espace et du vide. La relativité générale décrit le comportement de l'espace(-temps), le contenant géométrique, et la théorie quantique des champs (QFT) décrit le contenu, c'est à dire le vide.
Selon la conception du monde qui nous est sans doute la plus familière, héritée des atomistes et promue ensuite par Newton, la réalité substantielle du monde est discontinue : il y a des particules dispersées dans le vide. En un point donné une particule est, ou n'est pas, et entre les particules il n'y a rien. Le vide n'est rien, il est une absence d'être. A côté de cette conception, le concept de champ s'est largement imposé au XIXe siècle et il change quelque chose en profondeur dans le paradigme du discontinu. Un champ c'est une propriété physique (formalisée par un objet mathématique : scalaire, vecteur ou tenseur) attribué à chaque point de l'espace. Le champ est un être continu. Le champ existe même là où il n'y a pas de particule. Et avec la QFT, c'est plus révolutionnaire que cela : le champ est la réalité profonde de la particule. Une particule c'est un quanta d'énergie du champ. Et même en l'absence de particule, le champ possède nécessairement une énergie minimale. Le vide représente donc une certaine densité d'énergie. C'est l'énergie de point zéro, ou énergie du vide. La valeur prédite de cette énergie est très élevée. Et c'est problématique. On a donc supposé au départ qu'il existait une compensation (fermion <-> boson) qui annulait exactement cette énergie du vide.
En 1998, le Supernova Cosmology Project et le High-Z Supernovae on découvert que la constante cosmologique longtemps abandonnée devait avoir une valeur non nulle. Or, l'interprétation la plus courante de cette constante est celle précisément d'une énergie du vide. Si compensation il y a, elle n'est pas exacte, et le vide de la QFT est donc "substantiel" : ce n'est pas rien, et il possède des effets majeurs en cosmologie.
Toutefois attention : l'usage ne s'est pas répandu de donner à ce vide quantique le nom d'éther. Par contre, clin d’œil à Aristote, dans les modèles cosmologiques pour lesquels la densité d'énergie sombre varie avec le facteur d'échelle (ce qui n'est pas le cas dans le modèle standard de cosmologie), on donne à ce milieu le nom de quintessence , qui est un autre nom de l'éther (étymologiquement : cinquième essence, celle qui succède aux quatre éléments).
Mais foin de vocabulaire, oui, on peut dire que le concept d'éther est revenu en force, porté par les deux branches maîtresse de la Physique. Mais évidemment il n'a plus grand chose à voir avec l'éther aristotélicien, pas plus que l'atome de Boltzmann n'a à voir avec l'atome de Démocrite.
Dernière modification par Gilgamesh ; 22/11/2018 à 11h33.
Parcours Etranges
Supposition d'un néophyte: effectivement une des (nombreuses) difficultés rencontrées par la physique moderne est celui du calcul de l'énergie du vide.
De façon quantique si j'ai bien compris, les modèles prédisent une valeur très élevée alors que de façon relativiste elle serait très basse.
Peut-on supposer que au moment du Big Bang l'univers -ou ce qu'il y avait avant- obéissait à des lois quantiques non relativistes -donc uniquement quantique ce qui expliquerait cette énergie extrême- et qu'un excès soudain de cette énergie donne naissance à notre univers ?
Alors qu'après lorsque matière, énergie, temps et espace apparaîssent, la Relativité devient une théorie qui se superpose à la théorie quantique, les 2 coexistent à de différentes échelles bien entendu, ce qui ferait de la Relativité une théorie émergente pour le coup dans l'histoire de notre Univers ?
“L'eau ferrugineuse, NON !”
Peut-être ce que je dis est d'une banalité confondante après tout
“L'eau ferrugineuse, NON !”
Salut,
Non, moi ça me semble peu plausible.
Ceci dit, les lois physiques peuvent varier au cours du temps (ou plutôt dépendent de paramètre qui eux varient au cours du temps). Et les paramètres peuvent être inconnus ou le détail des lois correspondantes inconnu.
Mais en l'absence d'informations expérimentales plus précises, on peut imaginer tout de qu'on veut, il y a des milliards de milliards de .... de possibilités. Et donc c'est aussi utile que certains records du Guiness book
Ce qui peut être utile c'est de construire des théories sur base des théories existantes en essayant d'en combler les lacunes théoriques, c'est le cas des théories de gravitation quantique, et de là construire des modèles explicatifs. Oui, mais en plus de rester de la spéculation (ça c'est pas trop grave, toute théorie passe par là, c'est de la spéculation "fondée" car suivant la méthode scientifique, on ne fait pas de la spéculation gratuite sur base de simples" idées trouvées les doigts de pieds en éventail dans son fauteuil"), il y a malheureusement encore trop de possibilités. Ce qui est assez frustrant. Etant (nous ici) non expérimentateur, on ne peut qu'attendre, ce qui est gniiiiiiiiiiiiiiiiii énervant
Dernière modification par Deedee81 ; 22/11/2018 à 09h28.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Il n'y a pas de calcul "relativiste" de la densité d'énergie du vide. Pour la relativité générale, qui est une théorie classique, le vide a une densité d'énergie nulle.
Parcours Etranges
Il y a tout de même l'énergie qui accélère l'expansion, non ?
Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.
Salut,
C'est plutôt indirect.
- une énergie du vide, où la relativité générale n'intervient pas
- la relativité générale, avec un terme source (équation d'Einstein) : énergie totale (qu'on sépare la constante cosmologique ou pas)
Mais j'ajouterais que rien ne dit que ce soit la bonne explication. Il il y a trente-six spéculations sur l'accélération de l'expansion et l'observation nous en dit encore assez peu (contrairement à la matière noire ou on a des tonnes données et on sait combien il reste difficile d'identifier le "coupable" malgré ça).
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Pour compléter la réponse de DD, cette énergie à sa place dans l'équation d'Einstein, c'est le scalaire Λ ci dessous :
Mais Λ n'est pas spécialement requis (il peut être nul) et sa valeur n'est absolument pas prédite (ça peut être ce qu'on veut). Dans l'équation ci-dessus, Λ fait partie de la partie gauche, il est du côté géométrique, spatial, de l'équation. Alors que l'interprétation actuel tendrait à le placer à droite, avec le tenseur énergie impulsion Tµν, qui décrit le contenu de l'espace. Et pour la relativité générale, qui a une vision extrêmement sommaire et classique (i.e. non quantique) de ce contenu, le vide correspond a priori à une tenseur nul, donc à un Λ nul également.
Dernière modification par Gilgamesh ; 23/11/2018 à 14h18.
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