Vide vs Néant

[Daniel1958]

Bonjour

C'est un titre que je souhaitais vraiment poser.
Une vraie question sur notre univers car j'ai un problème de logique.. Je vous l'accorde c'est peut-être lié ma personne. Mais pas là.

C'est à la limite de la physique mais cela reste de la physique.

Le monde des physiciens s'accorde à dire que le vide possède de l'énergie. (cf expérience Casimir, Rayonnement de Hawking, diagrammes de Feynmann).
Donc l'expansion qui rajoute du vide au vide crée à chaque fois de l'énergie supplémentaire.

Tout le monde est aussi à peu près d'accord sur l'inflaton (à des nuances près) . Il serait né d'une fluctuation ou d'une brisure/rupture de symétrie.

Mais deux modèles s'opposent une singularité sans bord (Hawking). Sans bord car ses dimensions seraient (avant la brisure) imaginaires donc sans dimensions. Mais cela se passerait dans du Néant
Selon toutes définitions le néant :
cf Wikiépdia

• néant (philosophies orientales), concept d'absence absolue lié à la notion d'existence dans la tradition orientale.
• néant (philosophies occidentales), concept d'absence absolue lié à la notion d'existence dans la tradition occidentale.

On peut se demander comment du néant aurait engendré notre univers
Hawking aurait changé d'avis (virage conceptuel à 180°) Il considérait que cette physique devait désormais se faire de haut en bas (comme pour Darwin à partir des conditions existantes). Cela évitait déposer des conditions initiales arbitraires
Et un autre modèle d'univers celui de l'inflation éternelle dans du vide (Linde) ou rien ne serait "perdu" in fine pas même la mort des Univers


Ma question

Si l'on admet que l'inflaton avait une énergie de X peut-on considérer que cela se passait dans du vide préexistant (donc dans un bain d'énergie). Nous aurions Energie de l'inflaton = matière +rayonnement +matière noire et le Vide = énergie sombre ou noire.

Nous aurions ainsi une conservation de l'énergie (qui va disperser) dans du vide qui est en expansion.

Qu'en pensez-vous ? On trouve les deux formulations. Il me semble que la préexistence du vide répond mieux aux observations.

Très Cordialement
-----

[f6bes]

Bjr à toi,
"....Donc l'expansion qui rajoute du vide au vide crée à chaque fois de l'énergie supplémentaire....." Tu peux certes l'imaginer comme cela, mais pourquoi
ne pas le voir de cette façon: ".... l'énergie se dilue dans lexpansion..."
Au tout début ( ce n'ai que ma façon de voir).....l'énergie totale était la meme, mais plus concentrée...
Ce que semblerait confirmer le fait que le fond diffus se...refroidi... depuis le " début".
On va attendre la suite .
Bonne journée

[Deedee81]

Bonjour,

Par manque de temps je ne répond pas sur le fond (d'ailleurs je ne connais pas l'énergie du champ d'inflaton, mais je connais très bien ce qui concerne l'énergie du vide, mais bon, pas le temps).

Mais prière de répondre strictement à la question et de ne pas se brancher sur le "néant" qui est un concept philosophique : donc hors charte (pas de forum philo).

Merci,

[Daniel1958]

Bjr à toi,
"....Donc l'expansion qui rajoute du vide au vide crée à chaque fois de l'énergie supplémentaire....." Tu peux certes l'imaginer comme cela, mais pourquoi
ne pas le voir de cette façon: ".... l'énergie se dilue dans lexpansion..."
Au tout début ( ce n'ai que ma façon de voir).....l'énergie totale était la meme, mais plus concentrée...
Ce que semblerait confirmer le fait que le fond diffus se...refroidi... depuis le " début".
On va attendre la suite .
Bonne journée

Bonjour

Pourquoi pas. C'est aussi logique. Sauf que l'énergie n'est pas infinie et partant de ce principe on aurait que la constante Lambda à se mettre sous la dent pour justifier de l'expansion continue.

Tout est possible.

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Tout est possible.

Ca c'est plus juste
(malheureusement je manque toujours de temps)

[noureddine2]

Le monde des physiciens s'accorde à dire que le vide possède de l'énergie. (cf expérience Casimir, Rayonnement de Hawking, diagrammes de Feynmann).

je regarde le lien sur Densité d'énergie de Planck
https://fr.wikipedia.org/wiki/Densit...rgie_de_Planck

La pire des prédictions

La densité d'énergie du vide est donc théoriquement la densité d'énergie de Planck, 4,633 × 10^113 pascals. À une telle densité d'énergie, l'espace observable serait à la température de Planck, une mousse quantique hyper-chaude dans laquelle une particule de Planck peut apparaître à chaque instant et en chaque point du fait des fluctuations quantiques. Il est heureux que la densité observable d'énergie du vide se situe à un niveau très inférieur.

Cette densité d'énergie entraîne en principe des effets physiques, mesurables sur la courbure de l'espace temps. Cependant, macroscopiquement, en se référant à la limite supérieure de la constante cosmologique, l'énergie du vide telle que physiquement observable a été estimée à 10^−9 joules par mètre cube

Pour la physique théorique, cet écart, de l'ordre de 10^120 entre la théorie quantique et l'observation astronomique, a été qualifié de « catastrophe du vide » : pourquoi l'énergie du vide observable ne correspond-elle pas à la valeur calculée, avec un écart impensable d'un facteur 120? Cependant, cet écart doit être relativisé, la question paraissant plutôt être « pourquoi la violence des fluctuations quantiques, probablement réalisées à l'échelle quantique, n'est-elle pas observable à notre échelle? ».

On peut remarquer que ce facteur de l'ordre de 120 est le carré du facteur 10^60, récurrent lorsque l'on exprime l'hypothèse des grands nombres de Dirac dans le système d'unités de Planck.

(1 Pa = 1 J/Mètre cube)
au niveau quantique on a une densité d'energie de 4,633 × 10^113 pascals = 4.633x10^113 J/m³
et au niveau macro observable on a une densité de 10^−9 joules par mètre cube
cette valeur de densité de vide de 4.633x10^113 J/m³ est trop grande et ne respecte meme pas l'equation E = M.c²

[Deedee81]

Je ne jugerai pas le le E=mc² (difficile de dire si ça s'applique) mais oui, c'est pas pour rien qu'on l'appelle "la pire prédiction de la physique"

Bon, faudra vraiment que je fasse une vidéo sur le sujet. Je comptais en parler à la fin de ma série sur la physique des particules mais ça risque d'être vachement long.

[zebular]

Le problème est qu'on cherche encore, alors tu n'es pas près d'avoir une réponse qui va te faire dormir sur tes 2 oreilles.
L'inflaton n'est qu'une théorie,sans Nobel pour l'instant que je sache.

[Ladrix]

Bonjour à tous.
L'inflaton

L'inflaton, également appelé « faux vide »1 ou « champ scalaire primordial »2, est la forme d'une matière hypothétique responsable de l'inflation cosmique3,4,5, cette époque où l'Univers a grandi de façon colossale. Du point de vue de la physique des particules, il s'agit d'un hypothétique champ scalaire, à l'instar du champ de Higgs électrofaible, mais qui est doté d'une dynamique très différente.

je souligne "hypothétique", "colossale", "hypothétique ", "très différente".

Des perpectives immenses pour l'inflaton...

Ceci sera ma seule contribution à ce très enrichissant file.

au revoir à tous.

Ladrix

[Deedee81]

Salut,

je souligne "hypothétique", "colossale", "hypothétique ", "très différente".

on peut pas mieux dire.

Bon, je verrai si j'ai le temps d'apporter mes propres réflexions. Mais en attendant, j'ai ma propre question.

J'avais lu il y a quelques temps que les paramètres du champ d'inflaton devaient être réglés très finement et de manière adhoc et fort artificielle pour que ça marche
(sinon on a soit une inflation qui fait pchiiiiit soit une inflation si violente que soit elle ne s'arrête pas, soit on a se retrouve avec un univers plus vide que ma cervelle quand mon réveille sonne )

Cela fait douter de cette solution.... sans la réfuter bien entendu. Je ne sais pas si c'est juste ou ce qu'il en est exactement. Quelqu'un aurait des infos là dessus ?

[Antonium]

Voir la section 2.3 ici https://arxiv.org/pdf/2303.04819.pdf pour un résumé concis et précis de l’inflation en relativité générale. En particulier à la page 21 il y a plusieurs modèles d’inflation avec les fine tuning respectifs des paramètres de l’inflaton. Je n’ai pas le temps de développer plus pour l’instant, peut être plus tard…

(PS: malgré le titre du papier et les sections suivantes je précise que la section dont je parle reste dans le cadre stricte de la relativité générale)

[Deedee81]

Ouchhhh c'est costaud. Mais c'est super. Merci Antonium

[Daniel1958]

Ouchhhh c'est costaud. Mais c'est super. Merci Antonium

Bonjour

Je ne vais pas lire le papier d'Antonium (qui doit être excellent je n'en doute pas) car j'ai peur d'être assommé. Si tu dis qu'il est costaud. Pour moi ce serais me prendre l'Empire state Building dessus.

Je vais simplement poser différemment la question. Je répète que Physb2 (que je considère comme le savant incontesté du forum en Cosmologie) a bien dit que l'inflaton a créé le vide.
Ce qui sous-entend que le vide n'existait pas. Mais tu as ou vous avez une autre réponse

L'inflaton serait un hypothétique champ scalaire.

Bon "c'est joli" mais d'où venait-il ????? On n'en parle jamais (à mes yeux). S'il était issu lui-même d'un champ scalaire infini, cela ne poserait aucun problème de préexistence. Car j'assimile le champ scalaire à au moins du vide.

Là ça me va (pour ma petite tête) car on a un substrat. Mais reste le problème du vide ensuite qui aurait été créé (inflation avec champ scalaire modelé par la RG ????).

Cordialement

[Deedee81]

En fait c'est "créer le vide quantique actuel". Le vide (quantique) existait déjà mais est parfois appelé faux vide.

Tu connais le mécanisme de brisure spontanée de symétrie (Higgs tout ça) :

https://qph.cf2.quoracdn.net/main-qi...118ed8f70-pjlq

L'énergie potentiel du champ = énergie du vide a la forme d'un chapeau. Au centre, l'état du vide : il a une énergie plus haute que les états "voisin". On l'appelle "faux vide", par brisure spontanée de symétrie il retombe plus bas (dans le creux) => "vrai vide" avec libération d'une énorme quantité d'énergie. Pour l'inflation, couplé au champ gravitationnel, cela donne une inflation = expansion colossale et brutale de l'univers.

Il va de soit ici que "vrai" et "faux" sont juste des qualificatifs pour les distinguer. Ces vides n'ont rien de vrai ou faux. C'est juste des états quantiques des champs, des états particuliers.

Tu trouveras facilement des tonnes de descriptions assez bien foutues du mécanisme de brisure spontanée de symétrie, vulgarisées. Google est ton amis. On trouve moins facilement pour l'inflaton, mais c'est pas grave : c'est le même genre mais couplé au champ gravitationnel, cétou.

[Daniel1958]

Voir la section 2.3 ici https://arxiv.org/pdf/2303.04819.pdf pour un résumé concis et précis de l’inflation en relativité générale. En particulier à la page 21 il y a plusieurs modèles d’inflation avec les fine tuning respectifs des paramètres de l’inflaton. Je n’ai pas le temps de développer plus pour l’instant, peut être plus tard…

(PS: malgré le titre du papier et les sections suivantes je précise que la section dont je parle reste dans le cadre stricte de la relativité générale)

Bonjour


Malgré mon post, j'ai finalement enregistré cet excellent document car il y a "des dessins". Je suis curieux de la figure 3 qui montre l'inflation et le vide crée par l'inflaton mais qui semble montrer que le "vide ou pseudo vide revient à son niveau" d'avant la bascule avant énergétique. Ai-je raison ????
Je me pose un question 10¹⁹GeV 10⁻⁴³s Quantum Gravity Gravitons decouple. 10¹⁹GeV ce n'est pas beaucoup car on a 10⁵⁰ tonnes de matière qui vont être crées.
Et pour moi je pose le problème des gravitons (auquel je ne crois pas car Einstein disait que la Gravité n'était pas une force (donc pas de vecteur de transmission) mais un effet des masses sur le tissu de l'Espace-temps. Mais je n'en sais absolument rien. C'est un simple choix par goût

Mais je suis troublé car je faire faire le lien avec le livre de Gian-Franco Bertone "D'infini en infinis"
Il dit

à 10^-33m la particule devrait par sa densité et sa gravité se retrouver en trou noir mais la longueur théorique (supérieure) liée à l'incertitude de Heisenberg l'en empêche d'où un paradoxe pour les physiciens.

Plus je lis moins je comprends.


Cordialement

[Deedee81]

Oui tu as raison, dans le cas de l'inflaton ça revient au vide initial (enfin presque) : au fur et à mesure de l'inflation, grâce au couplage avec le champ gravitationnel, le schéma que j'ai donné "s'applati" (le chapeau se transforme en "bol") et l'état se stabilise. Ceci dit, ce n'est quand même pas le même vide qu'au départ vu que la forme du potentiel a varié.

Bon, là cette fois j'espère ne pas avoir dit de bêtise. La brisure de symétrie, je maîtrise, l'inflaton, nettement moins (ce n'est pas mon hypothèse favorite ).

[Daniel1958]

En fait c'est "créer le vide quantique actuel". Le vide (quantique) existait déjà mais est parfois appelé faux vide.

Tu connais le mécanisme de brisure spontanée de symétrie (Higgs tout ça) :

https://qph.cf2.quoracdn.net/main-qi...118ed8f70-pjlq

L'énergie potentiel du champ = énergie du vide a la forme d'un chapeau. Au centre, l'état du vide : il a une énergie plus haute que les états "voisin". On l'appelle "faux vide", par brisure spontanée de symétrie il retombe plus bas (dans le creux) => "vrai vide" avec libération d'une énorme quantité d'énergie. Pour l'inflation, couplé au champ gravitationnel, cela donne une inflation = expansion colossale et brutale de l'univers.

Il va de soit ici que "vrai" et "faux" sont juste des qualificatifs pour les distinguer. Ces vides n'ont rien de vrai ou faux. C'est juste des états quantiques des champs, des états particuliers.

Tu trouveras facilement des tonnes de descriptions assez bien foutues du mécanisme de brisure spontanée de symétrie, vulgarisées. Google est ton amis. On trouve moins facilement pour l'inflaton, mais c'est pas grave : c'est le même genre mais couplé au champ gravitationnel, cétou.

Bon ma réponse à Antonium pour son excellent document (avec des questions) c'est croisée avec la tienne
Je n'oserai pas dire que ça me va vu mon niveau mais là c'est clair (globalement). Je n'aimais pas et ne concevais pas possible les création "Ex nihilo". Après là c'est de la physique purement quantique.
Le seul truc c'est le graviton. Mais là il y a un mur pour moi. Vrai pas vrai ??? C'est indécidable pour moi.

Cordialement

[Antonium]

Je suis curieux de la figure 3 qui montre l'inflation et le vide crée par l'inflaton mais qui semble montrer que le "vide ou pseudo vide revient à son niveau" d'avant la bascule avant énergétique. Ai-je raison ????

Pas sûr de comprendre ce que tu veux dire par la... Cette figure représente une analogie entre la dynamique de l'inflation et celle d'un système mécanique en physique newtonienne. C'est possible car l'equation 31, qui au final est juste une réécriture des équations d'Einstein, dans ce cas précis est identique à la deuxième loi de Newton.
On voir sur la figure l'énergie potentielle du système, avec une condition initiale où il est dans une configuration qui ne minimise pas l'énergie. Cela correspond à une configuration du champ phi qui est "excitée" et n'est pas le vide. C'est une hypothèse sur la condition initiale, on explique pas comment elle a été créée à ce stade. La dynamique va faire que cette condition initiale évolue vers le minimum du potentiel, ce qui correspond à l'inflation. Comme dans cette analogie il y a de friction (eq. 31), le système va être freiné et ne retournera pas à sa position initiale comme pour un pendule, il va plutôt légèrement osciller autour de l'équilibre avant de s'y arrêter (ce qui dans cette analogie correspond à la période de "reheating").

Bon "c'est joli" mais d'où venait-il ?????

C'est une hypothèse, on fait de la physique, on veut expliquer certains phénomènes, alors on postule certains degrés de libertés avec une certaine dynamique, puis on évalue si les prédictions collent aux observations. On a pas à expliquer d'où proviennent ces degrés de libertés. On peut le faire et c'est le sujet des sections suivantes du papier dans le cas hypothétique de la théorie des cordes, c'est très spéculatif et très loin d'être prêt à être refuté/corroboré par les observations expérimentales. Il y a bien sûr d'autres modèles, chaque modèle a potentiellement une origine différente pour l'inflaton.

Et pour moi je pose le problème des gravitons (auquel je ne crois pas car Einstein disait que la Gravité n'était pas une force (donc pas de vecteur de transmission) mais un effet des masses sur le tissu de l'Espace-temps. Mais je n'en sais absolument rien. C'est un simple choix par goût

Encore une fois (je l'avais dis dans l'autre poste) le graviton dont il est question ici n'est pas le médiateur d'une force classique comme avec Newton. C'est une fluctuation de la géométrie qui est dans la limite classique une solution des équations linéarisées d'Einstein. Donc pas de problème avec Einstein.

[noureddine2]

(1 Pa = 1 J/Mètre cube)
au niveau quantique on a une densité d'energie de 4,633 × 10^113 pascals = 4.633x10^113 J/m³
et au niveau macro observable on a une densité de 10^−9 joules par mètre cube
cette valeur de densité de vide de 4.633x10^113 J/m³ est trop grande et ne respecte meme pas l'equation E = M.c²

je vais comparer le trou noir qui est le plus dense
https://www.drgoulu.com/2008/06/20/l...s-trous-noirs/

Donc la notion de densité d’un trou noir dépend de quoi on parle : la densité de la singularité est par définition infinie, mais si l’on considère la densité moyenne à l’intérieur du rayon de Schwartzchild, elle n’est « que » de 1.75 milliards de tonnes / cm3 pour le plus petit trou noir stellaire possible, pas beaucoup plus dense qu’une étoile à neutrons.

la densité du trous noir est : 1.75 milliards de tonnes / cm3 = 10^12 kg/cm³ = 10^18 kg/m³ .
https://fr.wikipedia.org/wiki/E%3Dmc2

Numériquement, dans l'équation E = m c 2 E = mc^2 et dans le Système international d'unités :

E est l'énergie exprimée en joules ;
m est la masse (au repos) en kilogrammes ;
c est la vitesse de la lumière dans le vide, soit 299 792 458 m/s = 2,997 924 58 × 10^8 m/s (environ 300 000 km/s), ce qui correspond à un facteur c2 d'environ
9 × 10^16 m^2 s^−2.

je cherche l'energie de la masse 10^18 kg/m³ .
E=mc² = 10^18 kg x 9 × 10^16 m^2 s^−2. = 10^35 joules
donc le vide contient : 4.633x10^113 J/m³
et le trou noir contient : 10^35 joules/m³

trouver que la densité du vide est 10^78 fois plus grande que la densité d'un trou noir .
dire que le vide est plus dense en energie que le trous noir est presque un paradoxe .

[Deedee81]

Salut,

dire que le vide est plus dense en energie que le trous noir est presque un paradoxe .

Pourquoi cela ?
(surtout que l'univers est à peu près homogène et isotrope contrairement à un TN qui est à symétrie centrale, ça fait une grosse différence)

[Daniel1958]

Pas sûr de comprendre ce que tu veux dire par la... Cette figure représente une analogie entre la dynamique de l'inflation et celle d'un système mécanique en physique newtonienne. C'est possible car l'equation 31, qui au final est juste une réécriture des équations d'Einstein, dans ce cas précis est identique à la deuxième loi de Newton.
On voir sur la figure l'énergie potentielle du système, avec une condition initiale où il est dans une configuration qui ne minimise pas l'énergie. Cela correspond à une configuration du champ phi qui est "excitée" et n'est pas le vide. C'est une hypothèse sur la condition initiale, on explique pas comment elle a été créée à ce stade. La dynamique va faire que cette condition initiale évolue vers le minimum du potentiel, ce qui correspond à l'inflation. Comme dans cette analogie il y a de friction (eq. 31), le système va être freiné et ne retournera pas à sa position initiale comme pour un pendule, il va plutôt légèrement osciller autour de l'équilibre avant de s'y arrêter (ce qui dans cette analogie correspond à la période de "reheating").


C'est une hypothèse, on fait de la physique, on veut expliquer certains phénomènes, alors on postule certains degrés de libertés avec une certaine dynamique, puis on évalue si les prédictions collent aux observations. On a pas à expliquer d'où proviennent ces degrés de libertés. On peut le faire et c'est le sujet des sections suivantes du papier dans le cas hypothétique de la théorie des cordes, c'est très spéculatif et très loin d'être prêt à être refuté/corroboré par les observations expérimentales. Il y a bien sûr d'autres modèles, chaque modèle a potentiellement une origine différente pour l'inflaton.


Encore une fois (je l'avais dis dans l'autre poste) le graviton dont il est question ici n'est pas le médiateur d'une force classique comme avec Newton. C'est une fluctuation de la géométrie qui est dans la limite classique une solution des équations linéarisées d'Einstein. Donc pas de problème avec Einstein.

Re


Un grand merci.

Vu comme ceci j'ose dire que cela me satisfait. Pour le Graviton je n'avais pas percuté bien qu'il était précisé dans le cadre de la RG, j'aurais dû me méfier avant de dire des bêtises.
Le problème (pour moi uniquement) c'est la définition abrégée de Wikipédia

Le graviton est une particule élémentaire hypothétique qui transmettrait la gravité, prévue dans la plupart des systèmes de gravité quantique. Il serait donc le quantum de la force gravitationnelle. En langage courant, on peut dire que les gravitons sont les messagers de la gravité, ou les supports de la force

Tu vois.
Ce n'est pas facile (pour le non physicien) avec toutes ces notions qui ne ressemblent pas de trouver une voie à peu-prés cohérente (à un niveau basique de compréhension)

Cordialement

[Deedee81]

A ce niveau c'est quand même pas trop dur.

Maintenant dans le détail...... (par exemple quelle différence entre le graviton des cordes et le graviton des boucles ) ou encore plus haut quand je parlais de couplage, le mot est clair mais... dans le détail

[Daniel1958]

A ce niveau c'est quand même pas trop dur.

Maintenant dans le détail...... (par exemple quelle différence entre le graviton des cordes et le graviton des boucles ) ou encore plus haut quand je parlais de couplage, le mot est clair mais... dans le détail

Oui

Mais on aimerait avoir des idées claires. Comme on dit pour schématiser "une force une particule médiatrice". La gravité agit quand même sur l'espace-temps qui n'est pas qu'un concept mathématique. Je veux dire pas là que le temps peut être dilaté dans des proportions à peine croyables, l'espace idem avec les trajectoires des planètes. Il y a l'histoire des deux horloges et du GPS désynchronisés. On a là quelque chose de réel et tangible et presque palpable. C'est de la physique indiscutable.
Maintenant que tu utilises des gravitons (avec leurs fameux tenseurs géométriques "j'essaye")) pour "matérialiser" l'action de la gravité ; je trouve (je n'ai rien à trouver) ça intellectuellement satisfaisant.

Mais de parler de gravitons dans le sens d'une particule médiatrice d'une force engendrée par la masse, cela me gêne. Pour plusieurs raisons la premiere il n'y aurait pas de force mais une effondrement/torsion/et le reste du vide.... face à la masse. Dans les trous noirs la lumière ne peut plus s'échapper et les gravitons particules en serait une des causes ?????

Je ne vois pas comment les gravitons particules peuvent aussi intervenir au niveaux des ondes gravitationnelles. Et dernière raison on ne les a jamais (à ma connaissance) détectés ou mis en évidence dans une experience.
Et pourtant il me semble que la physique (mécanique) quantique est solide. Même s'il reste des tonnes de choses à découvrir.

Cordialement

[Antonium]

Bon je vais m’essayer à la vulgarisation (ce n’est pas mon fort) pour essayer de corriger quelques intuitions erronées à propos des particules qui je pense sont à la base de beaucoup de confusions.

Le “graviton particule” dont tu parles est une image qui peut être utile dans certains contextes (calculs de diagrammes de Feynman par exemple), mais c’est une très mauvaise imagine de la réalité à ces échelles subatomiques. C’est d’ailleurs le cas pour toutes les “particules” qui ne devraient pas être pensées comme des petites billes avec lesquelles l’univers fait des parties de billard.
A la place l’image plus correcte est celle d’un champ, une sorte de fluide qui imprègne tout l’espace-temps, voir l’espace-temps lui même. Tu as toi même mentionné ce “tissu d’espace-temps”, qui est une autre façon d’essayer d’exprimer la même chose. C’est un champ. La géométrie est représentée mathématiquement par un champ. L’électron aussi, le photon aussi, les gluons aussi. Leurs interprétations peuvent être différentes (géométrie vs matière vs “forces”) mais dans les équations c’est les mêmes objets.

Maintenant qu’on a ces champs on peut imaginer des petites fluctuations, comme des vaguelettes. On a une très bonne intuition de ces vagues pour un champ en 2D vu qu’on les voit en regardant la mer. Les champs dont je parle sont 4D, donc pas facile de s’en faire une image. En 3D c’est plus moins possible, mais 4D… Ma technique est d’imaginer en 2D tout en criant “4D !!” très fort dans ma tête. Ces vaguelettes sont les particules. Donc le graviton et les ondes gravitationnelles, même combat.

Pourquoi parle-t-on de particules et pas simplement d’ondes dans ce contexte alors ? C’est parce que le monde est quantique et que, contrairement aux vaguelettes classiques que l’on connaît et qui peuvent avoir n’importe quelle amplitude, en fait il y a une amplitude minimale, un “quanta”. La vaguelette avec une unité d’amplitude minimale est identifiée à la particule. Et pour cause, si on la mesure avec un détecteur, on entend “clic”, et c’est le même clic à chaque fois, étant donné que l’amplitude minimale est toujours la même.

Qu’en est-il des plus grosses vagues ? Ce sont des configurations formées de plein de particules. Et quand il y en a beaucoup alors on a l’impression que c’est continu. On est passé à ce que l’on appelle la limite classique, et le monde ressemble à celui que l’on connaît.

Il devrait aussi exister des configurations plus compliquées, comme des vortex tels que ceux qu’on observe au fond du lavabo quand on enlève le bouchon. Très difficile à produire car c’est une configuration très éloignée de celle du vide, donc il faut énormément d’énergie. Il y a par exemple l’expérience ATLAS au CERN qui cherche de telles configurations.

En résumé les “take-home” messages pour éviter les confusions à propos de la physique des particules :
- Les particules ne sont pas des billes, et la description correcte se fait avec des “champs”, qui est le même objet mathématiques pour les électrons, le Higgs ou la géométrie de l’espace-temps.
- Les particules correspondent à des petites fluctuations de ces champs, et sont des ondes d’amplitude minimale. Donc graviton = ondes gravitationnelles de la même manière que photon = ondes électromagnétiques.
- Le “vide” correspond à une situation où ces champs ne fluctuent pas. On ne voit donc pas de particules, mais ça ne correspond pas au “néant”.

Bien sûr cela correspond à l’image que l’on se fait aujourd’hui du monde microscopique, ça changera peut-être dans quelques décennies. En attendant c’est le meilleur langage que l’on aie trouvé pour décrire le monde et que l’ont peut vérifier expérimentalement.

[Deedee81]

Bon je vais m’essayer à la vulgarisation (ce n’est pas mon fort)

Non mais c'est très bien.
(GRRRRR pas de néant j'ai dit)

Difficile de faire mieux. Ci-dessus je parlais des différentes descriptions du graviton selon les différentes théories.
Celui des cordes : facile à vulgariser. Celui des boucles : vraiment pas facile. Et en géométrie non commutative je ne sais même pas quelle tronche il a.

[Daniel1958]

Oui difficile de faire mieux.

Mais je le redis (oh je l'ai souvent dit pourquoi ne precede-ton pas comme ça dans les livres. Ce serait plus simple. "Les gravitons particules" viennent de définitions de "Wiképédia"
Super pour cet effort de vulgarisation remarquable il en vaut vraiment la peine.

Cordialement et Merci

[Daniel1958]

Non mais c'est très bien.
(GRRRRR pas de néant j'ai dit)

Difficile de faire mieux. Ci-dessus je parlais des différentes descriptions du graviton selon les différentes théories.
Celui des cordes : facile à vulgariser. Celui des boucles : vraiment pas facile. Et en géométrie non commutative je ne sais même pas quelle tronche il a.

Re

Je te dois une explication intellectuelle car je me suis vraiment "vautré" et tu m'avais pourtant prévenu de ne pas lire.
Si cela peut servir de leçon pour les jeunes apprenants.

Il y a longtemps pour moi le Big bang était une boule d'une densité inouïe, d'une chaleur inconcevable et qui a libéré en un "pouillème" de fraction de temps toute son énergie. On parlait tous de singularité. Indéfinissable par définition.
Tu peux voir tous les graphiques sur les échelles de temps cosmiques ils débutaient tous par une singularité. Maintenant ils ont rajouté en légende "un champ".
Tu prenais le roi des conférences scientifiques en France Etienne Klein c'était le même discours "les équations d'Einstein permettent en remontant le temps d'arriver à cette conclusion.
D'ailleurs dans le même genre Weinberg expliquait la vitesse de fuite des galaxies comme la continuité de la libération de l'énergie par le Bing Bang.

Là-dessus je lis le livre de Thomas Hertog "l'Origine Temps". il explique que Hawking était le meilleur cosmologiste du monde. Ah il commence par évoquer l'atome primitif de l'abbé Lemaitre. Puis il en vient au modèle de Hawking de 1975 oû il dit c'est modèle sans bord (un peu en forme de bol sans aucun champ autour) mais sans dimensions car celle du temps est imaginaire (vraiment imaginaire pas le petit i) donc la figure n'a pas de dimensions réelles
Dit comme ça on peut se demander si cet objet est "divin" . je rigole un peu car c'est comme "un cheveu sur la soupe". Pourquoi aurait été-t-il là ???. Là-dessus l'auteur explique à n'en plus finir la controverse Linde-Hawking.

Ben bêtement je suis resté coincé avec cette idée sans penser que tout avait changé. Que l'on parlait d'un changement d'équilibre énergétique du champ de Higgs.
En fait involontairement le livre m'a dirigé vers l'ancienne voie "crispante" et j'ai fait une fixette inutile.

Après quand on me parle de champ quelque qu'il soit cela me va. Cela répond (pour moi)à l'aspect mécanique et quantique des choses avec cohérence

Une petite question on peut se demander si ce processus de l'inflaton ne s'est pas répété plusieurs fois.

Cordialement

[noureddine2]

https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_du_vide

Fréquence de coupure

Une manière d'évaluer quantitativement ces fluctuations3 est de considérer que la fréquence de Planck est la plus grande fréquence discernable. En effet, comme deux évènements distincts ne peuvent pas être séparés par moins que le temps de Planck tP, la période d'un phénomène physique ne peut pas être inférieure à tP, donc sa fréquence ne peut pas être supérieure à 1/tP.

Lorsqu'on intègre l'énergie des oscillateurs ainsi modélisés sur l'ensemble des fréquences possibles, jusqu'à une fréquence de coupure valant la fréquence de Planck, l'énergie est égale à :

.............................. ...

La formule est la même que la précédente, sauf que maintenant la fréquence prise en compte varie de zéro à la fréquence de coupure ωp.

..............................

La densité d'énergie qui en découle est alors :

.............................. ...

La densité d'énergie du vide est donc la densité d'énergie de Planck, ou pression de Planck : 4,633 09 × 10^113 pascals, soit autant de N/m² ou de J/m³.

en considérant la frequence de planck comme frequence maximale , donc E maximal va etre E= h x frequence de planck
mais , je ne comprend pas cette phrase :
La densité d'énergie du vide est donc la densité d'énergie de Planck, ou pression de Planck : 4,633 09 × 10^113 pascals, soit autant de N/m² ou de J/m³.
pourquoi cette egalité entre La densité d'énergie du vide et la densité d'énergie de Planck ?

[Deedee81]

Salut,

pourquoi cette egalité entre La densité d'énergie du vide et la densité d'énergie de Planck ?

Ca résulte de la granularité supposée de l'E-T à cette échelle. Mais c'est une hypothèse, motivée, mais clairement .... fausse.

[noureddine2]

Salut,



Ca résulte de la granularité supposée de l'E-T à cette échelle. Mais c'est une hypothèse, motivée, mais clairement .... fausse.

c'est quoi l'E-T , energie total ou quoi ?