c'est quoi le temps?

[invité576543]

Axiome-Définition ...)

Une alternative, mais qui recoupe beaucoup des idées proposées (pas toutes ):

1. L'Univers est abordé comme un ensemble d'événements, avec une topologie continue
2. On peut distinguer des lignes d'Univers, des successions continues particulières d'événements
3. Un calendrier est une indexation par un réel d'une ligne d'Univers
4. Une ligne d'Univers est orientée (flèche du temps), grâce à la propriété qui suit
5. Toutes les lignes d'Univers passant par un même point ont la même orientation, au sens où les demi-lignes strictes de direction "+" et les demi-lignes strictes de direction "-" forment des ensembles disjoints d'événements (on parle de cône avant et de cône arrière)
6. Les deux directions distinguées par l'orientation diffèrent de manière factuelle, mais assez mystérieuse
7. La distance temporelle entre deux points d'une même ligne d'Univers se calcule à partir d'une métrique définie pour chaque événement
8. La métrique en un événement donné indique les directions possibles des lignes d'Univers passant par cet événement, et s'applique à toutes ces lignes

(C'est en gros, selon ma compréhension, une partie de la base de la relativité générale "avec background". Une approche plus propre existe sans background, mais c'est ni suffisamment clair pour moi ni adapté à la discussion.)

(On notera que l'espace n'apparaît pas dans cette approche! Je trouve amusant (faut m'excuser) que tout le monde se polarise sur la notion de temps en donnant l'impression que l'espace est une notion évidente. Alors que j'en suis arrivé petit à petit à l'inverse, à penser que le temps est une notion évidente, et l'espace une illusion. L'espace est lié à la multiplicité des lignes d'Univers passant par un événement, c'est une construction artificielle que l'on utilise pour décrire cette multiplicité de lignes temporelles...)

Cordialement,
-----

[Alzen McCAW]

et si on regardait l'évènement comme son propre générateur de lignes suivant la "qualité et quantité" d'énergie qu'il a à l'instant tn ?

[invité576543]

et si on regardait l'évènement comme son propre générateur de lignes suivant la "qualité et quantité" d'énergie qu'il a à l'instant tn ?

Soyons clair : (je parle pour moi, même si je pressens ne pas être une exception sur ce forum) je ne m'intéresse qu'à des modèles, des modélisation mathématiques permettant de faire des calculs prédictifs.

Ce que j'ai écrit n'est qu'une transcription en langage un peu moins mathématique d'une telle modélisation, et la forme mathématique est facile à trouver (et donc à fournir).

Maintenant, je ne sais pas traduire en quelque calcul prédictif que ce soit le texte en citation. Bien, plus il clashe violemment avec l'usage habituel de différents mots qui s'y trouvent. Dans un tel cas mon analyseur sémantique fait ce qu'il peut, passe rapidement en surchauffe puis en grève.

Cordialement,

[Alzen McCAW]

je voulais dire plus généralement que l'évènement peut "être vu" soit:
comme un récepteur
comme un émetteur (dont un en particulier que je ne vais pas tarder à réviser, en courant continu, qui donne une idée de l'infini...)
ou les deux (genre auto exitation, avec pertes genre "r" interne de la f.c.e.m.)


et pour ma part, considérer un évènement implique de lui considérer au moins un espace: le sien

pardonnez-moi l'emploi du mot Axiome, ... j'en suis encore très loin, mais je pose des jalons;

[invite94ca395e]

Bonjour,
En logique le temps c'est une mesure pour savoir combien de temps ( justement ) tu as mis pour faire quelque chose.
Mais cette mesure a été rendu commune. Maintenant nos montre nous indique le temps pour que nous nous organisions.
Je pense également qu'il n'y a qu'un temps mais déformable...
Mmmmmh ?... Ok, un exemple
Monsieur X est dans le futur. Monsieur X se criogényse pour 1000 ans.
Pour lui les 1000 ans de criogénysation ne dureront que quelques secondes...
A peut près autant que un rêve, car il est en état de rêve.
Pour nous les 1000 ans durent... 1000 ans
Merci de m'avoir lu !
- Je n'ai parler qu'au niveau de la Terre, désolé -
- Je n'ai jamais étudier la question... Si j'ai fait des fautes (ce qui est sur) merci de ne pas se moquer de moi -
Neuros

[invité576543]

je voulais dire plus généralement que l'évènement peut "être vu" soit:
comme un récepteur
comme un émetteur

Cette distinction est la même que, ou rendue possible par, la distinction, parmi les demi-lignes aboutissant en un événement, entre les demi-lignes d'Univers "passé" ("récepteur") et les demi-lignes d'Univers "futur" (émetteur).

Maintenant, la description n'est que géométrique. Il faut s'intéresser à qu'est-ce qui peut "suivre" une ligne d'Univers, donc à des choses de nature a priori non géométrique qui sont constantes le long de certaines lignes d'Univers.

Prenons une collision en un événement (en classique, pas en physique quantique). On va considérer de particules entrantes ("reçues"), qui "arrivent" chacune selon sa demi-ligne d'univers "passé", et des particules sortantes ("émises"), qui "repartent" chacune selon sa demi-ligne d'univers "futur". "Particule" ici réfère à quelque chose de constant, un invariant (e.g., masse, charge électrique, ...) que l'on considère suivre une ligne d'Univers.

Cordialement,

[Alzen McCAW]

(...il est bien entendu que c'est absolument à moi de m'adapter, et de me conformer au formalisme , si je veux apprendre, comprendre et communiquer...)

Cette distinction est la même que, ou rendue possible par, la distinction, parmi les demi-lignes aboutissant en un événement, entre les demi-lignes d'Univers "passé" ("récepteur") et les demi-lignes d'Univers "futur" (émetteur).

je m'arrache les cheveux ; est- ce je dois comprendre que mon interprétation n'ouvre que sur un cas particulier?

Maintenant, la description n'est que géométrique. Il faut s'intéresser à : qu'est-ce qui peut "suivre" une ligne d'Univers (?), donc à des choses de nature a priori non géométrique qui sont constantes le long de certaines lignes d'Univers.

soit je ne sait pas "lire" (entendre) cette phrase, soit je ne parviens pas encore à comprendre comment de telles chose peuvent ne pas être geométrique ; mes profs de méca et physique (électroméca) nous enjoignaient à toujours envisager qu'il y a une interprétation géométrique, même si elle est encore cachée ; et le prof de math lui n'était pas d'accord... ? (Et moi, pauvre vermi-sôt je fait comment avec celà?)

Prenons une collision en un événement (en classique, pas en physique quantique). On va considérer des particules entrantes ("reçues"), qui "arrivent" chacune selon sa demi-ligne d'univers "passé", et des particules sortantes ("émises"), qui "repartent" chacune selon sa demi-ligne d'univers "futur". "Particule" ici réfère à quelque chose de constant, un invariant (e.g., masse, charge électrique, ...) que l'on considère suivre une ligne d'Univers.

Là, ici ! évènement et particule, je m'embrouille car je comprenais qu'une particule en soit est déjà un évènement (...particulier )

[invite0384691e]

salut

C'est assez faux. Pour un mathématicien qui regarde en détail, il s'agit de variétés riemanniennes de dimension 1, et le mathématicien sait qu'une variété différentiable de dimension 1 est isomorphe avec R en tant que variété de dimension 1, et il sait tout aussi parfaitement que cet isomorphisme n'est pas unique. Cette non unicité fait qu'aucun mathématicien sensé considèrera le temps comme un nombre.

Ai pas tout compris là, mais il m'apparaissait plutôt clairement que "le temps" mathématique, utilisé en physique, est un nombre réel, noté usuellement "t", qui comme tout nombre qui se respecte est "à tout instant" identique à lui-même : t = t.

Le problème c'est que le temps est de dimension 1. On n'enseigne pas les espaces vectoriels de dimension 1, ni en général tout ce qui est de dimension 1

... comprends rien du tout là

La question de la définition du temps (c'est quoi, le temps) n'est pas une question scientifique, c'est une question philosophique.

Bonnes journées.

[invité576543]

La question de la définition du temps (c'est quoi, le temps) n'est pas une question scientifique, c'est une question philosophique.

Dans ce cas ça ne peut pas être un nombre réel, si?

Cordialement,

[stefjm]

La question de la définition du temps (c'est quoi, le temps) n'est pas une question scientifique, c'est une question philosophique.

A force de manipuler des nombres (au sens très large), un physicien devient un peu mathématicien et un peu philosophe...

[invite0384691e]

Nul de sensé ne songerait à croire que le temps est un nombre, exceptés peut-être les frères Bogdanov mais la question serait de savoir si les frères Bogdanov sont sensés

Pour ma part j'oserai croire que le temps est la mesure du déterminisme.

Pourquoi choisit-on l'atome de Césium pour définir l'unité de temps ==> parce que les périodes en question (me souviens plus de la définition exacte) sont les mêmes "tout le temps" ==> revoir le postulat du déterminisme (le déterminisme c'est la science, la science c'est le déterminisme) et le tour est joué

[invité576543]

Là, ici ! évènement et particule, je m'embrouille car je comprenais qu'une particule en soit est déjà un évènement (...particulier )

OK...

Un événement est un instant et un lieu. Par exemple un choc, une collision prend place en un événement, ("est un événement" dans le langage courant).

Deux boules de billard se choquent à un endroit précis et un instant précis. Ces deux données combinées sont un événement.

Un "point" de l'espace-temps, le plus petit machin dont on peut parler dans l'espace-temps, c'est un événement. La combinaison d'un instant ponctuel, sans épaisseur temporelle, et d'un lieu ponctuel, sans épaisseur spatiale.

Des exemples de phénomènes en un événement sont : une collision (de particules), un accident de la route, le centre de la Terre à l'équinoxe de printemps de 2008, la naissance du petit dernier. Dans tous les cas un endroit précis et un instant précis.

OK jusque là?

Une particule n'est pas un événement. C'est d'abord quelque chose qui se conserve dans le temps, donc qui a une "épaisseur temporelle". La suite des événements "visités" par une particule spatialement ponctuelle est sa trajectoire (spatio-temporelle). Une trajectoire (spatio-temporelle) n'a pas d'épaisseur spatiale, mais s'étend dans une dimension (c'est une "ligne"; un machin qui s'étend en deux dimensions est une "surface", etc. et ce sans se restreindre à l'espace). La trajectoire dont on parle n'est pas dans l'espace, mais dans l'espace-temps, une suite de lieux/instants. Par exemple aucune trajectoire d'objet réel, avec trajectoire au sens utilisé ici, n'est cyclique (une trajectoire réelle progresse toujours dans la direction du temps).

Dans le cas d'une particule de masse non nulle, on appelle cela une ligne d'Univers, et la dimension "le long de cette ligne" est le temps (le temps pour la trajectoire).

Si on prend une collision de deux particules, leurs trajectoires (leurs lignes d'Univers) s'intersectent : elles ont un "événement" commun, leur collision. (Mais si une passe au même endroit mais plus tard que l'autre, les trajectoires (spatio-temporelles), leurs lignes d'Univers, ne s'intersectent pas : la coïncident doit être spatiale et temporelle.)

Une particule c'est quelque chose de plus que sa trajectoire, comme sa masse ou sa charge électrique. Ou tout simplement sa nature, un résumé de certaines caractéristiques (un électron, un neutrino, etc.)

Oui, ces attributs sont géométrisables, mais ça complique le sujet. A se stade il est plus simple de limiter la géométrie (la chronogéométrie ) à l'espace-temps. Et de voir masse, charge, etc. comme sans rapport avec la géométrie.

Suite plus tard, selon questions...

Cordialement,

[Alzen McCAW]

...(On notera que l'espace n'apparaît pas dans cette approche! Je trouve amusant (faut m'excuser) que tout le monde se polarise sur la notion de temps en donnant l'impression que l'espace est une notion évidente. ---

pas d'espace "mesurable" (disont le néant?) ===> pas de temps ==> "donc (?)"...

---, à penser que le temps est une notion évidente, ...

[invite06fcc10b]

OK...

Un événement est un instant et un lieu. Par exemple un choc, une collision prend place en un événement, ("est un événement" dans le langage courant).

Deux boules de billard se choquent à un endroit précis et un instant précis. Ces deux données combinées sont un événement.

Un "point" de l'espace-temps, le plus petit machin dont on peut parler dans l'espace-temps, c'est un événement. La combinaison d'un instant ponctuel, sans épaisseur temporelle, et d'un lieu ponctuel, sans épaisseur spatiale.

Bonjour,

En fait, cette représentation me fait penser à un programme informatique. Les objets de l'univers virtuel sont des particules qui ont des propriétés spatiales. Les événements y sont gérés grâce à un échéancier. De plus, pour gagner du temps de calcul, l'informaticien qui gère cet univers virtuel a eu l'idée de se passer du tableau représentant les dimensions spatiales (cette illusion de l'existence des dimensions spatiales dont tu parles). En effet, toutes les informations nécessaires aux calculs des interactions entre particules sont disponibles dans les objets "particules", donc pas besoin d'avoir un tableau 3D pour stocker les objets particules. Donc l'espace n'existe qu'à travers les propriétés spatiales des particules.
Est-ce que cette analogie est correcte ?

Cordialement,
Argyre

[invited710a0e2]

Le mot "forme" implique des dimensions dans l'espace.

Le temps et l'espace sont liés mais le temps n'est pas fait d'espace.

Donc le temps n'a pas de forme.

Pour ce qui est de sa définition, je dirai que le temps c'est la "matérialisation" de l'irréversibilité

je trouve que ce que vous venez dire n'est pas complétement vraie.le temp n'implique pas l'irriversibilité..tu devrais savoir que le temp est aussi reversible.
les lois de la physique classique sont reversible ainsi que celle de la mecanique quantique.c'est vrai que c'est doifficile d'imaginer ca;c'est facile d'accepter un verre qui se brise mais pas les morceaux se reconstituer pour former le verre..dis moi as tu déja entendu parler de l'experience du "chat de schrodinguer".informe toi et on reparlera aprés..
...ciao...

[Alzen McCAW]

je n'ai pas trouvé ce qui ferait retourner la tasse reconstituée sur la table que le chat soit mort ou vivant

J'ai cru comprendre que les choses macroscopiques sont trop grosses et complexes pour voir leur flèche du temps s'inverser ; il faut descendre très loin dans le monde microscopique voir les particules élémentaires et là seulement "t" ou "-t" ne change rien

si on prend un chat vivant ou un baril de poudre cela traduit bien l'irréversibilité à leur échelle ; d'ailleurs mettez-y un chat mort ou les restes d'un baril de poudre, même si l'on veut considèrer qu'ils peuvent encore avoir un état superposé dans la boite, vous n'en sortirez jamais un chat vivant ou un baril reconstitué.
Cela ne marche que si on les remplacent par un interrupteur, qui lui reste un inter quel-que-soit son état de commutation en fermant puis en ouvrant la boite...

mis à part ça, à l'adresse de Michel (mmy), le plus hyper interressant que j'ai lu ici c'est:

(On notera que l'espace n'apparaît pas dans cette approche! Je trouve amusant (faut m'excuser) que tout le monde se polarise sur la notion de temps en donnant l'impression que l'espace est une notion évidente. Alors que j'en suis arrivé petit à petit à l'inverse, à penser que le temps est une notion évidente, et l'espace une illusion. L'espace est lié à la multiplicité des lignes d'Univers passant par un événement, c'est une construction artificielle que l'on utilise pour décrire cette multiplicité de lignes temporelles...)

voudrais-tu expliquer mieux, je t'en suplie STP ?

Admirativement,
Azen.

[invité576543]

voudrais-tu expliquer mieux, je t'en suplie STP ?

Je vais essayer, mais ce n'est pas garanti... Si ça va pas, fallait pas demander

- à penser que le temps est une notion évidente

C'est une notion "évidente" au sens que c'est une donnée a priori dont il est impossible de se débarrasser mentalement. La notion même de science physique, si on admet que l'un de ses buts (si ce n'est pas le seul) est la prédiction, demande au préalable la notion de temps.

Ou encore, tout ce que fait notre cerveau n'a strictement aucun sens sans le temps. Observer, décider, se souvenir, contrôler l'environnement par le mouvement, tout cela demande le temps, est indéfinissable, "insensé", sans la notion préalable du temps.

La notion même d'objet ou de particule demande le temps comme a priori. Une collision n'est pas un objet, elle n'a pas d'étendue temporelle. Plus généralement, si quelque chose n'a pas d'étendue temporelle, ce n'est pas un objet. Facile à vérifier! On voit déjà là à l'oeuvre une des illusions : nous sommes "éduqués" à voir un objet par son étendue spatiale et à mettre en second plan son étendue temporelle; alors que 1) cette étendue temporelle est un attribut obligatoire d'un objet, 2) l'étendue spatiale est facultative, comme le montre l'exemple de l'électron et autres particules élémentaires.

Posons alors la notion de temps propre comme préalable. Pour chaque objet, il y a nécessairement un temps propre. (En précisant "propre" on évite la notion de temps absolu, qui, elle, n'a rien de nécessaire aux sens décrits jusque là.) Le temps propre est l'indexation de la ligne d'univers que suit l'objet, et l'objet est nécessairement associé à une ligne, qui correspond à son étendue temporelle.

- et l'espace une illusion.

La première illusion c'est celle du présent. Le temps propre ne définit pas un présent cosmique. C'est juste une notion locale, pertinente pour l'objet concerné, rien de plus : l'index sur sa ligne d'univers. L'objet "vit son temps" sans que le reste du monde ait besoin d'être défini pour cela. Or la perception courante est celle d'un "présent" s'étendant "tout autour" (et même à l'infini). Mais l'existence d'un espace présent n'est connue qu'a posteriori. La limite de la vitesse des informations fait que le présent est nécessairement inconnu, sauf celui de l'objet pour lui-même. Ce que nous percevons n'est pas un espace présent, mais un passé plus ou moins lointain. Vu ainsi, l'espace est, au mieux, reconstruit. Nos perceptions présentes permettent de reconstruire un espace passé, virtuel donc, qui n'existe plus.

L'illusion est forte, et finalement sans grande conséquence, parce que la vitesse limite est très grande par rapport aux modifications de ce qui nous entoure. On infère (on anticipe d'une certaine manière) un espace présent (non observable, inconnaissable comme le futur) à partir d'un espace passé supposé et reconstruit.

- L'espace est lié à la multiplicité des lignes d'Univers passant par un événement,

Quand on dit tel objet est à tel endroit, on l'exprime en termes spatiaux. Mais en fait on ne connaît pas l'endroit de l'objet maintenant, uniquement dans un passé très récent. Reformulons un poil la formule, tout en restant en termes spatiaux : l'objet est à telle distance de moi et dans telle direction. La distance est transcriptible en donnée temporelle. L'objet est dans telle direction et un signal à maximum de vitesse a mis tant de temps à relier l'objet et moi. Que reste-t-il comme spatial, une direction , quelque chose qui provient non pas de l'espace des points spatiaux, mais de l'espace des vitesses, des directions dans lesquelles peuvent être joints moi et d'autres objets. Autrement dit ce qui correspond aux multiples lignes d'univers passant par moi à un instant donné.

Il est d'usage de voir une vitesse (la tangente d'une ligne d'Univers) comme la dérivation de l'espace. Mais on peut inverser la vision, et dire que l'espace est le résultat d'une intégration des vitesses. Ce qui est premier serait les lignes d'Univers chacune avec leur temps propre (qui est lié à leur nature de ligne, de variété de dimension 1 pour parler plus mathématique), et la relation angulaire qu'elles présentent entre elles quand elles se rencontrent.

Il n'y a alors plus d'espace en lui-même, juste une reconstruction en terme de relations spatiales de lignes d'univers qui sont seulement en relation angulaire entre elles. Ce qui est premier serait les dispositions possibles des lignes d'Univers, pas les dispositions possibles des événements.

---

Cette manière de voir entre en résonance avec diverses choses en physique. Par exemple la signature de la métrique d'espace-temps. On voit couramment -+++ ce qui donne un signe positif au carré des distances spatiales et négatif pour le temporel. Chose génante, cela donne un signe négatif au carré de la masse. Plus génant encore, la mesure d'un intervalle temporel ("imaginaire" puisque de carré négatif) est directe, alors que la mesure d'un intervalle spatiale n'est possible que pour un intervalle passé.

Si on prend l'autre signature, +---, tout rentre dans l'ordre. Ce qui est virtuel est l'intervalle d'espace. Il se mesure à partir d'une mesure d'angle (celle entre les lignes d'univers qui joignent l'événement d'où on mesure (l'oeil à l'instant de la mesure par exemple) et les deux événements (passés) dont on mesure l'intervalle) et de deux mesures temporelles (par exemple). Que la formule donne un carré négatif n'est pas bien génant : c'est virtuel, c'est un résumé utile mais irréel (imaginaire) du passé.

Plus discutable, ça va dans le sens de l'absence d'arrière-plan, d'espace-temps "en soi". Au lieu d'un espace-temps dans lequel se disposent les événements, on n'a plus que des lignes temporelles, des intersections de lignes (des événements) et pour chaque événement les directions possibles de lignes d'Univers y passant. La "réalité" se sont alors les lignes temporelles (donc le temps propre, caractère essentiel d'une ligne temporelle), l'espace n'est qu'une notion dérivée via les relations angulaires des lignes d'Univers qui s'intersectent.

Ouf...

Cordialement,

[Alzen McCAW]

... Si ça va pas, fallait pas demander

je préfère avoir mal comme çà... donc merci ; j'irais digérer le pavé au calme.

pour le chat j'ai pas trop dit de bétises?

[invité576543]

pour le chat j'ai pas trop dit de bétises?

Le texte suivant?

J'ai cru comprendre que les choses macroscopiques sont trop grosses et complexes pour voir leur flèche du temps s'inverser ;

Je ne pense pas que la notion de "flêche du temps qui s'inverse" s'applique à quoi que ce soit. Ce qui s'en approche le mieux est que dans les modèles de type mécanique quantique des champs il n'y a pas de différence entre une anti-particule virtuelle allant dans un sens du temps et une particule virtuelle allant dans l'autre sens. Mais comme il s'agit de particules virtuelles, ce sont des notions de modèle sans prétention (pour le moment) de décrire un phénomène réel. (Mais c'est une partie d'une modélisation d'un phénomène réel, portant sur d'autres particules.)

il faut descendre très loin dans le monde microscopique voir les particules élémentaires et là seulement "t" ou "-t" ne change rien

Pas vraiment. Un gaz à l'équilibre thermodynamique est modélisé par un modèle invariant par inversion du temps. (C'est le cas de la plupart des équilibres à bien regarder.)

C'est l'irréversibilité le point important, et il y a des phénomènes irréversibles à l'échelle microscopique, comme une désintégration d'un atome radioactif : on n'a pas encore vu l'inverse de la désintégration d'un noyau d'uranium 235 venant d'absorber un neutron, il me semble.

si on prend un chat vivant ou un baril de poudre cela traduit bien l'irréversibilité à leur échelle ; d'ailleurs mettez-y un chat mort ou les restes d'un baril de poudre, même si l'on veut considèrer qu'ils peuvent encore avoir un état superposé dans la boite, vous n'en sortirez jamais un chat vivant ou un baril reconstitué.

Oui. Notons quand même que les deux cas sont un peu différent. Le chat vivant est un système dynamique, un système qui a besoin d'être traversé en permanence par un flux d'énergie (qu'on peut voir concrêtement comme l'oxygène) pour se maintenir, c'est à dire pour rester "chat vivant". Un baril de poudre est statique, en équilibre.

Cela ne marche que si on les remplacent par un interrupteur, qui lui reste un inter quel-que-soit son état de commutation en fermant puis en ouvrant la boite...

Le voir comme un interrupteur est réducteur, c'est une modélisation. A chaque commutation, il y a des petites modifications invisibles, qui ne changent pas immédiatement son statut de commutateur, mais qui change quand même l'objet. Et ce serait notable avec un modèle plus fin, qui le décrirait de manière plus détaillé que "un commutateur".

Cordialement,

[GillesH38a]

C'est l'irréversibilité le point important, et il y a des phénomènes irréversibles à l'échelle microscopique, comme une désintégration d'un atome radioactif : on n'a pas encore vu l'inverse de la désintégration d'un noyau d'uranium 235 venant d'absorber un neutron, il me semble.

Bonjour Michel

il y a une petite difficulté cependant : il n'y a pas de description microscopique de ce qu'est LA désintégration comme un évènement. La fonction d'onde evolue de maniere continue avec des poids croissants de l'état désintégré par rapport à l'état non désintégré. Et encore, il faut se donner un "état initial" de l'atome non désintégré... qui correspond en fait à l'observation par un observateur (nécessairement macroscopique) de l'atome. A la fois la connaissance de l'atome non désintégré initial, et de l'atome désintégré final, nécessite un observateur capable d'enregistrer une information - ce qui nécessite effectivement un processus dissipatif créateur d'entropie , mais nécessairement macroscopique. On retrouve donc toujours la nécessité d'observateurs macroscopiques pour enregistrer la fleche du temps.

Un processus à N corps correspondant à la reconstitution d'un noyau d'U235 avec réémission d'un neutron est parfaitement possible, c'est simplement des questions de dégénerescence statistique entre le nombre de particules initial et final qui le rendent tres improbable. C'est donc le début d'un systeme macroscopique et de considérations de volume de l'espace des phases qui jouent, ce n'est pas de nature différente de l'irréversibilité macroscopique d'un systeme a grand nombre de particules - le nombre de fragments n'est pas tres grand, mais deja suffisant pour avoir une influence statistique notable qui fait qu'en pratique on a une chance quasi-nulle (mais pas nulle) de l'observer.

Cordialement

Gilles

[invité576543]

il y a une petite difficulté cependant : il n'y a pas de description microscopique de ce qu'est LA désintégration comme un évènement. La fonction d'onde evolue de maniere continue avec des poids croissants de l'état désintégré par rapport à l'état non désintégré. Et encore, il faut se donner un "état initial" de l'atome non désintégré... qui correspond en fait à l'observation par un observateur (nécessairement macroscopique) de l'atome. A la fois la connaissance de l'atome non désintégré initial, et de l'atome désintégré final, nécessite un observateur capable d'enregistrer une information - ce qui nécessite effectivement un processus dissipatif créateur d'entropie , mais nécessairement macroscopique. On retrouve donc toujours la nécessité d'observateurs macroscopiques pour enregistrer la fleche du temps.

Je dois dire que je ne comprends pas le point.

Une désintégration d'Uranium 235 + neutron est directement comparable à un verre qui se casse : ça fait plein de morceaux qui partent dans tous les sens, d'une manière telle que la coïncidence qui amènerait les mêmes morceaux à se rencontrer au même endroit avec les mêmes vitesses de façon à reconstruire le noyau et expulser un noyau à une probabilité infiniment faible.

La seule raison que j'avais en introduisant cet exemple est d'illustrer que l'irréversibilité n'est pas simplement une question d'échelle.

---

Reprenons ton point que je ne comprends pas. Qu'observer la flêche du temps demande un observateur macroscopique est quelque peu tautologique. Ensuite je ne vois pas la différence entre un observateur à qui on montre le verre et les morceaux de verre et qui en déduit que l'ordre temporel est le premier puis les seconds, et l'observateur auquel on montre un noyau d'uranium et un neutron fonçant dessus, puis toute une collection de particules atomiques et autres (dont la composition totale correspond à 92 protons, 144 neutrons et 92 électrons), et qui en déduit que l'ordre temporel est le premier puis les seconds.

Cordialement,

[invité576543]

Une lueur d'éventuelle compréhension m'apparaît à la relecture de ma réponse.

N'es-tu pas juste en train de dire que le concept de flêche du temps est celui d'un observateur macroscopique?

En gros tu indiques que dans le domaine de la flêche du temps, la séparation entre objet et sujet n'est pas acceptable. La flêche du temps n'est pas une propriété de l'objet (un verre, un atome U235, un chat, ...) mais une propriété relationnelle qui apparaît de par la notion d'observateur macroscopique. Est-ce cela qu'il fallait comprendre?

Cordialement,

[GillesH38a]

Je dois dire que je ne comprends pas le point.

Une désintégration d'Uranium 235 + neutron est directement comparable à un verre qui se casse : ça fait plein de morceaux qui partent dans tous les sens, d'une manière telle que la coïncidence qui amènerait les mêmes morceaux à se rencontrer au même endroit avec les mêmes vitesses de façon à reconstruire le noyau et expulser un noyau à une probabilité infiniment faible.

La seule raison que j'avais en introduisant cet exemple est d'illustrer que l'irréversibilité n'est pas simplement une question d'échelle.

---

Reprenons ton point que je ne comprends pas. Qu'observer la flêche du temps demande un observateur macroscopique est quelque peu tautologique. Ensuite je ne vois pas la différence entre un observateur à qui on montre le verre et les morceaux de verre et qui en déduit que l'ordre temporel est le premier puis les seconds, et l'observateur auquel on montre un noyau d'uranium et un neutron fonçant dessus, puis toute une collection de particules atomiques et autres (dont la composition totale correspond à 92 protons, 144 neutrons et 92 électrons), et qui en déduit que l'ordre temporel est le premier puis les seconds.

Cordialement,

ce que je veux dire, c'est que ton exemple est un cas particulier de théorie de la mesure, qui est effectivement irréversible, mais qui est le seul endroit ou l'irréversibilité existe dans le monde microscopique. L'évolution hamiltonienne quantique est réversible, et il n'y a rien qui s'appelle une "désintégration" dans le monde microscopique si on oublie le phénomène de mesure; ce n'est pas un "evenement" du point de vue de la fonction d'onde. D'autre part l'irréversibilité n'est liée qu'au fait que la désintégration est en quelque sorte deja un peu "macroscopique" au sens où c'est la différence du nombre de particules apres et avant qui rend tres improbable le phénomene inverse. Il n'est donc pas faux de dire que l'irreversibilité n'existe pas dans le monde microscopique : le caractére irréversible n'existe QUE pour des evenements enregistrés par des observateurs (nécessairement macroscopiques) ET impliquant une variation suffisante du volume de l'espace des phases (et donc une variation suffisante du nombre de particules pour qu'il commence y avoir un caractère "macroscopique" dans le phénomene). En quelque sorte, le caractère irréversible (probabilité de plus en plus faible de pouvoir observer le phénomene inverse) est directement lié à la "quantité de macroscopicité" du phénomene (nombre de particules mis en jeu), et varie graduellement avec elle (sachant bien sur qu'on peut passer du microscopique au macroscopique en rajoutant de plus en plus de particules, donc on peut effectivement trouver des cas "limites" - comme la fission d'un noyau en quelques fragments )


Gilles

[invité576543]

le caractére irréversible n'existe QUE pour des evenements enregistrés par des observateurs (nécessairement macroscopiques) ET impliquant une variation suffisante du volume de l'espace des phases (et donc une variation suffisante du nombre de particules pour qu'il commence y avoir un caractère "macroscopique" dans le phénomene). En quelque sorte, le caractère irréversible est directement lié à la "quantité de macroscopicité" du phénomene.

Pas de problème avec cela. C'est pourquoi j'ai pris (soigneusement et délibérément) une réaction de fission, qui est, à mon sens, déjà une variation suffisante du volume de l'espace des phases (que je vois ici comme une augmentation importante du nombre de degrés de liberté actifs, indépendante d'ailleurs de l'observateur) pour qu'on puisse en accepter un caractère irréversible.

Il n'est donc pas faux de dire que l'irreversibilité n'existe pas dans le monde microscopique :

Ca dépend de comment on comprend le mot "microscopique". Si on accepte ce mot comme applicable à la fission d'un noyau atomique, alors, si, l'irréversibilité existe dans le monde microscopique.

Si on prend "microscopique" comme voulant dire des réactions impliquant un très faible nombre de particules, on peut, peut-être, arriver à défendre le point. Mais c'est une définition un peu poussée de "microscopique"!

Par ailleurs, le phénomène de la mesure est suffisamment fumeux dans les modèles qu'il semble du domaine de l'interprétation de dire que la notion de mesure n'apparaît qu'en macroscopique.

Pour le moment ce sont les modèles qui sont limités à la notion de mesure comme macroscopique. Les équations de la physique quantique (modèle donc) sont réversibles, certes, mais ne couvrent pas le phénomène de mesure! (Y compris la décohérence, qui se contente de montrer que le passage microscopique->macroscopique est compatible avec le modèle, mais qui ne modélise toujours pas la bifurcation, la transition non unitaire.) On a donc un modèle réversible incomplet, qui modélise tout sauf ce qui est irréversible. On ne peut pas en déduire grand chose, à vrai dire.

(L'interprétation des mondes multiples marche aussi bien en microscopique qu'en macroscopique, non?)

---

Par ailleurs, on fait partir la discussion bien au-delà de ce que Alzen McCAW recherche, me semble-t-il. La réponse à laquelle tu réagis, Gilles, était formulée d'une manière que je pensais adaptée aux questions, une sorte de vulgarisation que j'espère "propre". Je serais le premier à avoir beaucoup à redire sur ce que j'écris dans ce fil, si c'était pris comme un exposé rigoureux sur les théories physiques courantes...

Cordialement,

[invite1acecc80]

Le texte suivant?
Pas vraiment. Un gaz à l'équilibre thermodynamique est modélisé par un modèle invariant par inversion du temps. (C'est le cas de la plupart des équilibres à bien regarder.)

Bonjour,

La définition d'un équilibre thermodynamique peut se résumer comme:
constance du potentiel chimique et de la température dans un système thermo ; donc ces grandeurs intensives thermodynamiques ne dépendent pas du temps .
Toutes les grandeurs physiques des équilibres thermo ne dépendent pas du temps.
Par contre, il existe des modèles d'évolution de gaz qui ne sont pas invariant par renversement du temps: ce sont les modèles cinétiques dont l'un des plus connus est le modèle de Boltzmann. Ce modèle décrit très bien le comportement d'un gaz à l'équilibre thermo.

[mach3]

On retrouve donc toujours la nécessité d'observateurs macroscopiques pour enregistrer la fleche du temps.

que faut-il pour faire un observateur macroscopique? à partir de quand un système peut être considéré comme observateur d'un autre système? ça m'a toujours chiffonné.
Est-ce qu'on ne peut considérer que dans la masse d'uranium, l'ensemble des autres atomes n'est pas un observateur de la désintégration d'un d'entre eux?
Cette désintégration va faire des dégâts dans le réseau cristallin, ce réseau enregistre en quelque sorte l'évènement de désintégration, non?

m@ch3

[mariposa]

ce que je veux dire, c'est que ton exemple est un cas particulier de théorie de la mesure, qui est effectivement irréversible, mais qui est le seul endroit ou l'irréversibilité existe dans le monde microscopique. L'évolution hamiltonienne quantique est réversible, et il n'y a rien qui s'appelle une "désintégration" dans le monde microscopique si on oublie le phénomène de mesure; ce n'est pas un "evenement" du point de vue de la fonction d'onde. D'autre part l'irréversibilité n'est liée qu'au fait que la désintégration est en quelque sorte deja un peu "macroscopique" au sens où c'est la différence du nombre de particules apres et avant qui rend tres improbable le phénomene inverse. Il n'est donc pas faux de dire que l'irreversibilité n'existe pas dans le monde microscopique : le caractére irréversible n'existe QUE pour des evenements enregistrés par des observateurs (nécessairement macroscopiques) ET impliquant une variation suffisante du volume de l'espace des phases (et donc une variation suffisante du nombre de particules pour qu'il commence y avoir un caractère "macroscopique" dans le phénomene). En quelque sorte, le caractère irréversible (probabilité de plus en plus faible de pouvoir observer le phénomene inverse) est directement lié à la "quantité de macroscopicité" du phénomene (nombre de particules mis en jeu), et varie graduellement avec elle (sachant bien sur qu'on peut passer du microscopique au macroscopique en rajoutant de plus en plus de particules, donc on peut effectivement trouver des cas "limites" - comme la fission d'un noyau en quelques fragments )


Gilles

Bonjour,

Je me saisis de ton texte pour donner 2 exemples ultra-simples qui, me semble-t-il illustre ce que tu dis d'une certaine façon et le contredise de l'autre.

Premier système: atome couplé au champ électromagnétique.

Soit une atome (a 2 niveaux) dans une cavité monode accordée sur l'énergie de la transition. Ce système est un couplage très faible de 2 oscillateurs de même fréquence. Si bien que les fréquences propres du systèmes couplé sont très voisines. La levée de dégéneresence donne le temps T d'oscillation entre les 2 états non couplés. Le système est donc comme tout oscillateur le prototype de système invariant par renversement du temps.

Quand on augmente la taille de la cavité le temps T augmente et t temps vers l'infini pour une cavité infinie. Il est logique dans cette limite de considérer le système irréversible. Cette idée rejoint le retour de Poincaré qui compare le temps de retour du système dans un état proche du système initial en compraraisanr acec la durée de vie de l'Univers. Ce qui donne une certaine frontière opérationnelle entre réversibilité et irréversibilité: C'est une question d'échelle e temps.

Tu noteras que bien que le système soit purement quantique, il n'y a que 3 particules (un proton, un électron, un photon) et donc le nombre de particules n'est pas ici un critère. De là même façon aucune notion de mesure n'intervient.

Par contre la dimension infinie de l'espace de phase est fondamentale. En effet celui-ci se réduit au produit discret de 2 états pour l'atome et un espace de configuration infini pour le photon (la quantité de mouvement étant fixée par l'énergie de transition)
Quand on augmente la taille de la cavité le temps T augmente (parceque le couplage diminue).

Deuxième système: la boite avec n particules.

Il s'agit du système de physique classique ou l'on met les N particules dans la demi-boite à t= 0. On sait que le système va évoluer vers une configuration statistique moyenne avec a gauche <n> = N/2 avec un écart type: racine <n>.

Quand N est petit il y a une probabilité non négligeable de retour à l'état initial, c'est donc un système périodique (avec fluctuations de phase). Quand N est grand la période est grande et temps vers l'infini quan le nombre N tend vers l'infini. La aussi on peut évoquer le retour de Poincaré pour effectuer une frontière entre réversibilité et irréversibilité.

La morale de l'histoire est que le système soit classique ou quantique, ce qui compte c'est la taille de l'espace des phase accesible a un système localisé dans cet espace a un instant initial. Ce n'est pas le critère du nombre de particules (voir l'atome de la cavité) ni le caractère de la mesure (voir la boite a N particule).

C'est donc l'entropie qui traduit l'évolution irrréversible des système a l'image de la taille de l'espace de phase.

[GillesH38a]

je ne pense pas que ça contredise ce que j'ai dit . Pour la "réversibilité" microscopique, elle est absolue dans le sens où tout phénomène microscopique (y compris la désintégration d'un noyau) correspond à un phénomène inverse (qui serait la réabsorption des particules émises), la probabilité du phénomène inverse etant parfaitement calculable par la relation de microréversibilité. Simplement, ces relations faisant intervenir le rapport du volume des phases dans l'état initial à l'état final (nécessaire pour satisfaire à l'equilibre thermodynamique ) , elles peuvent conduire à une probabilité d'observation du phénomène inverse tres faible. Cette irréversibilité n'est donc que statistique, effectivement on peut ergoter à l'infini sur le sens du mot "microscopique" et "macroscopique", ou tout simplement reconnaitre que ce sont deux tendances comme "chaud" et "froid" et qu'il n'y a pas de césure nette entre les deux, certains caractères macroscopiques pouvant deja apparaitre dans des système à relativement petit nombre de particules , 3 ou 4 par exemple !

En revanche le processus de mesure quantique, qui lui n'existe pas dans le monde sans observateur conscient, est REELLEMENT irréversible dans la mesure où il n'existe aucunement un processus inverse, meme dont la probabilité serait tres faible ! -le processus inverse n'existe pas DU TOUT. Or elle est absolument fondamentale pour l'apparence du monde, bien au dela des expériences sophistiquées de mesure quantique a la Aspect, parce qu'elle est responsable de l'apparence classique du monde et de l'absence totale de superposition quantique dans le monde macroscopique, qui fait par exemple que meme dans l'interpretation multimonde, nous n'avoans "conscience" que d'une branche classique - ce qui est totalement inexplicable (meme statistiquement) avec les lois microscopiques.

C'est donc la source d'une irréversibilité "intrinsèque" , sinon du monde, du moins de la connaissance que nous en avons, mais elle n'existe que dans des systèmes suffisamment complexes pour "abriter" (d'une manière qui reste encore tres mystérieuse) une conscience du temps, et donc n'existe absolument pas pour les systèmes simples de 3 ou 4 particules dont je parlais. C'est celle là dont on peut dire qu'elle est "intrinsèquement macroscopique" et à la base finalement de notre enregistrement du temps.

[invité576543]

En revanche le processus de mesure quantique, qui lui n'existe pas dans le monde sans observateur conscient

conscient !

Whaou, tu t'avances loin dans le territoire aventureux de l'interprétation de la physique quantique!

Au fond, tu as raison. L'idée de mesure n'existerait pas sans les humains conscients, non?

Cordialement,

[GillesH38a]

conscient !

Whaou, tu t'avances loin dans le territoire aventureux de l'interprétation de la physique quantique!

Au fond, tu as raison. L'idée de mesure n'existerait pas sans les humains conscients, non?

Cordialement,

c'est tres exactement le probleme : le temps n'existe en réalité que dans la perception que nous avons du monde, et donc n'a de sens que pour un observateur conscient - meme une "machine enregistreuse" n'existe que quand tu la regardes. Et le vrai probleme du temps est totalement lié à l'interprétation quantique - à mon sens !

Meme lorsque tu dis "qu'un noyau de désintègre", tu supposes implicitement que ça a un sens d'avoir "un noyau" qui ne s'est pas désintégré. Or c'est une image classique du monde qui n'existe pas en théorie quantique, il n'y a pas d'état macroscopique d'un noyau instable qui soit assimilable à l'existence certaine à 100 % d'un noyau non désintégré (tous les états quantiques se développent au moins en partie sur le continuum des états "désintégrés"). En réalité on ne voit jamais un noyau non désintégré, on ne fait que prendre conscience d'un phénomène qu'on interpréte comme une désintégration ! .

Cdt

Gilles