cette expérience est réfutée par le fait qu'il n'y a pas transmission d'information par le déplacement du point lumineux; c'est pourquoi je préfère le solide qui aurait bien une partie dont la vitesse dépasserait celle de la lumière s'il n'était pas constitué en guimauve mais en acier rigide.Envoyé par wyst
D'où la conclusion que la rigidité parfaite est incompatible avec la RR.
Résultat qui vient plus simplement du fait qu'on ne peut pas définir "rigidité parfaite" autrement qu'avec une vitesse infinie pour la transmission des déformations.
Quelle alternative voyez-vous à la définition du mot "rigide" ?
mais peut-être est-ce une hypothèse ad hoc.
Quelle est la définition de "rigidité parfaite" ?
je dirai module d'Young infini et comme vous l'avez dit plus haut, "une vitesse infinie pour la transmission des déformations"Quelle est la définition de "rigidité parfaite" ?
Comment se défini une "vitesse infinie" qui semble traduire l'idée d'instantanéité en dehors du temps et de l'espace (ne dépend pas de la distance spatiale) de deux évènements ?
Patrick
pour répondre je citerai encore une fois MichelComment se défini une "vitesse infinie" qui semble traduire l'idée d'instantanéité en dehors du temps et de l'espace (ne dépend pas de la distance spatiale) de deux évènements ?
D'où la conclusion que la rigidité parfaite est incompatible avec la RR.
Oui, mais la je m'intéresse à définir/redéfinir le sens de cette notion de vitesse infinie, qui est me semble t'il est lié à la notion d'instantanéité (dans le cadre de la relativité elle doit être défini de manière conventionnelle et conduit à la notion de critère de rigidité de Born pour une règle infinitésimale) , indépendamment d'un modèle.
En quelque sorte le phénomène d'instantanéité constaté dans le cadre de l'intrication de deux particules qui fondamentalement me semble être équivalent à cette notion de vitesse infinie.
Patrick
Pour être plus précis il me semble que la notion de vitesse infinie ne fait plus sens en physique (une vitesse instantané (dérivé) ne pouvant être me semble t-il que finie pour faire sens en physique car sil elle est infinie de quel infinie serait-il question ? ) et donc ne peut être définit.
Patrick
est ce qu'on peut vraiment définir ça dans le cadre de la relativité?? ça pose des problème de causalité non?Oui, mais la je m'intéresse à définir/redéfinir le sens de cette notion de vitesse infinie
j'me demande si ce phénomène est aussi instantané dans d'autres référentielsEn quelque sorte le phénomène d'instantanéité constaté dans le cadre de l'intrication de deux particules qui fondamentalement me semble être équivalent à cette notion de vitesse infinie.
La réponse tu l'as donné
Pour moi la notion de référentiel ne fait plus sens aussi tout comme on ne peut associer de référentiel à une particule de masse nulle se déplaçant à c dans le vide.
Patrick
Il n'y a pas de constat d'un phénomène instantané. Il y a des expériences diversement interprétées, dont certaines interprétations parlent d'instantanéité.
J'ai du mal à comprendre qu'on saute ainsi aux conclusions ! Tant qu'il n'y a pas de transmission effective d'information (i.e., information choisie) à vitesse supraluminique, c'est sauter aux conclusions que de parler d'instantanéité dans ces expériences.
Tout ça à cause d'un phénomène difficile à interpréter ! C'est jeter le bébé avec l'eau du bain, comme on dit...
N'y a t-il pas eu d'expérience mise en oeuvre dans un contexte d'instantanéité approché définit par une procédure de synchronisation d'horloge ?
Patrick
effectivement, il y a un problème de causalité avec une barre infiniment rigide.
Si on imagine une telle barre, avec une extrémité A relié à un axe perpendiculaire sensé la faire tourné et une extrémité B libre. On actionne l'axe et instantanément, l'extrémité B bouge... instantanément? mais dans quel référentiel? On pourra d'ailleurs trouver un référentiel où l'extrémité bouge avant que l'axe ne soit actionné...
encore une autre façon (quoique très similaire à la précédente) de montrer qu'une barre infiniment rigide est inconcevable en RR.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
j'ai une question qui me trotte dans la tête à propos de l'intrication
imaginons deux photons intriqués, le premier va passer dans un polariseur qui va le polariser verticalement par exemple, donc le second sera polarisé horizontalement lors de la mesure. Mais si on se place dans un référentiel de tel sorte que la mesure du 2ème photons se fasse avant la polarisation vertical du 1er, qu'est ce qui se passe? le 2ème photons aura forcement une polarisation horizontal, sinon des observateurs différents verraient deux choses différentes non? y a pas un problème?? ou alors je dis une bêtise et j'ai pas compris l'intrication?
Si on s'intéresse au deux extrémités elles semblent être, par analogie avec l'intrication, un modèle acceptable pour la MQ. L'instantanéité n'est elle pas incorporé dans le modèle de la MQ même si expérimentalement on ne peut le vérifier ?
Patrick
Une interprétation est que c'est la "connaissance" de l'observateur A à propos de l'expérience B qui est changées "instantanément". Ce qui ne pose strictement aucun problème avec la RR.
L'énorme difficulté de l'interprétation de la violation des inégalités de Bell est qu'elle est liée à l'interprétation de la fonction d'onde et de sa "réduction".
Cela rejoint donc l'interprétation donné par Pio2001 dans le cadre de ce fil. Maintenant pour cette question précise vaut mieux continuer la discusion sur ce fil, dans lequel chaverondier s'interroge sur la possibilité d'un échange d'information qui pourrait avoir lieu à une vitesse supraluminique.
Patrick
Patrick
L'étude de chocs élastiques de particules et l'effet Compton sont sensés être des vérifications de la RR; or, dans les deux cas, les chocs sont considérés comme parfaitement élastiques, et par suite les corps parfaitement rigides. Comment peut-on dès lors valider la RR avec ces expériences?
SAlut,
Ou as-tu vu que "parfaitement élastique" signifie "parfaitement rigide" ??? Tu as mis trop de soufre dans ton caoutchouc ?
En outre, l'effet Compton c'est dans le domaine quantique. Les notions de taille (d'un objet, d'une particule) et de rigidité deviennent sacrément flous. Les particules, en théorie quantique des champs, sont des états quantifiés d'un champ s'étendant dans tout l'espace. Difficile de parler de rigidité dans ces conditions !!!!
A noter que l'étude de l'effet Compton en QED (voir par exemple l'excellent Quantum Field Theory de Itzykson et Zuber) respecte parfaitement la RR en ce sens que tout opérateurs de champ pris en deux événements commutent sur des distances de type espace.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
je vois pas comment on peut parler de rigidité alors qu'il s'agit de mécanique du point relativiste. De plus parle de l'élasticité de la collision, qui a un sens bien précis dans ce cas, à savoir comment l'énergie se réparti lors de la collision, pas d'élasticité des particules (chose qui n'a aucun sens en mécanique du point...)L'étude de chocs élastiques de particules et l'effet Compton sont sensés être des vérifications de la RR; or, dans les deux cas, les chocs sont considérés comme parfaitement élastiques, et par suite les corps parfaitement rigides.
Les particules sont approximées à des objets ponctuels pas à des billes solides, pour lesquels il faudrait faire de la mécanique du solide relativiste (et la ça doit être sacrément violent)
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Bonsoir,
Historiquement cette expérience a servi à vérifier qu'un photon, possédait non seulement une énergie, comme proposait Einstein l'avais proposé (effet photoélectrique) mais également une quantité de mouvement.
On a:
E= h.f
E= P.c
Pour le vérifier Compton a étudié la collision d'un photon avec un électron. Tout se vérifie en considérant qu'il s'agit d'un choc élastique, cad en appliquant le principe de conservation de l'énergie et de de la quantité de mouvement.
La relation E = P.c est une conséquence de la RR en supposant que celui-ci possède une masse nulle. Donc l'effet Compton confirme à la fois un ingredient quantique E = h.f et un ingrédient relativiste E =P.c
lorsqu'un choc est parfaitement élastique il y a conservation de l'énergie cinétique, c'est à dire qu'il n'y a pas de déperdition d'énergie cinétique sous une autre forme, à savoir ici sous forme d'énergie de déformation; ce qui veut dire que les corps ne se déforment pas donc qu'ils sont parfaitement rigides.
à mach 3: les particules sont considérées comme des (petits) solides indéformables.
prenez n'importe quel livre sur la RR et vous trouverez tout ça bien expliqué.
A+
Salut,
Bien sûr que si, ils se déforment. Cette déformation est juste réversible !!!! Même le bêton présente une certaine élasticité. J'espère que tu auras l'occasion un jour de faire des essais de traction ou compression sur des éprouvettes avec des presses hydrauliques. C'est vraiment instructif.
Le caoutchouc est parfaitement élastique (enfin, tant qu'on ne tire pas comme un singlé sur l'élastique). Je n'arrive pas à comprendre comment tu peux qualifier le caouthouc de rigide
Tu confonds "non rigidité" avec "plasticité". Ce n'est pas la même chose (d'ailleurs il existe des coefficients différents : coefficient d'élasticité de Young, seuil de plasticité,...)
Non. Ca c'est faux. C'est même totalement faux.
Si tu veux une étude de l'effet Compton, tu ne trouveras pas ça dans "n'importe quel livre RR". Il te faut aborder un livre de théorie quantique relativiste des champs. L'admirable Quantum Field Theory de Claude Itzykson et Jean-Bernard Zuber.
Pire encore, on parle rarement des propriétés des matériaux (élastiques, rigides, pastiques,...) dans les livre de RR. Tout au plus y trouve-t-on une expression du tenseur des contraintes ou une vague référence (par exemple dans l'étude du paradoxe des leviers).
J'aimerais que tu me donnes une seule référence où on affirme :
- Un corps parfaitement élastique est un corps rigide
- Les particules (électrons et photons pour l'effet Compton) sont considérées comme de petits solides indéformables
Parce que "n'importe quel livre", c'est tout de même un peu vague mon ami
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour,
Il est vrai que lorsque les collisions de 2 particules libres sont élastiques il y a conservation de l'énergie cinétique. En fait cette proposition maintes fois répétée est maladroite et au pire erronée, il faudrait la renverser et écrire:
Lorsque l'énergie cinétique est conservée alors on dit que la collision est élastique.
L'avantage de cette formulation est que les corps en collision peuvent se déformer pendant la collision, tout en conservant le principe de la conservation de l'énergie cinétique, avant et après la collision, mais pas pendant la collision.
Exemple simple: 2 balles de tennis.
Supposons 2 balles de tennis rigoureusement identiques avec des vitesses +V et -V allant à la rencontre l'une de l'autre. Comme cela est évident la balle 1 va passer de la vitesse V à la vitesse -V et donc avoir une vitesse nulle comme vitesse intermédiaire. De même la balle 2 va passer de la vitesse -V à la vitesse +V.
On voit ainsi que pendant la collision l'énergie cinétique totale n'est pas conservée puisqu'à un moment donnée elle est nulle.
Où est passée l'énergie cinétique?
Il suffit de filmer avec une caméra ultra-rapide pour voir que pendant la collision les 2 balles s'écrasent l'une sur l'autre, pour reprendre leur forme normale à la fin de la collision. Cela veut dire que l'énergie cinétique s'est momentanément (pendant la durée de la collision) transformée en énergie élastique des balles de tennis. Autrement dit c'est équivalent à l' emmagasinement de l'énergie dans un ressort que l'on compresse et qui se détend ensuite.
Question amusante: Qui saurait décrire la version quantique de cette collision?
Soit un photon qui se dirige non pas sur un électron, mais sur un atome. Comment décrit-on la déformation élastique de l'atome pendant la collision élastique?
Par la modification temporaire de la fonction d'onde de l'électron (ou les électrons) ce qui modifie l'énergie potentielle coulombienne de l'électron.
Evidemment l'énergie est assez mal définie en MQ surtout sur des intervalles courts et non stationnaires. Et l'évolution de la fonction d'onde au cours du temps peut être très complexe à calculer. Mais on peut fonctionner par bilan.
- L'électron a une énergie de liaison E
- Il absorbe le photon et passe sur une autre orbitale (quasi) stationnaire d'énergie E'
- puis il retombe sur l'orbitale initiale en émettant le photon
En lisant ta question, je pensais aussi au cas d'une collision frontale de deux électrons. Là aussi l'énergie cinétique est provisoirement stockée dans l'énergie électrostatique. On peut voir l'écrasement temporaire de la distance entre les électrons comme une "déformation" élastique réversible. C'est une description élémentaire et... très abusive.... de la déformation du réseau moléculaire de la balle de tennis.
Je n'ai pas dit trop de bêtise ?
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Le "noir" envahit l'espace instantanément, en cela il est infiniment plus rapide que la lumière. Le noir n'est pas l'absence de lumière, les aveugles ne "voient" pas du noir, dire que les aveugles sont dans les ténèbres est un abus de langage.
Si le noir n'est pas une onde alors qu'est-il vraiment ? Quelles sont les propriétés des ténèbres ?
Salut,
Ben si...
Ca n'a rien à voir (sic) avec la définition du noir.
En outre, à supposer que le noir soit "quelque chose". Comment peux-tu affirmer "Le noir envahit l'espace instantanément" ? Tu n'en sais rien !!!!
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour,
En lisant ta question, je pensais aussi au cas d'une collision frontale de deux électrons. Là aussi l'énergie cinétique est provisoirement stockée dans l'énergie électrostatique. On peut voir l'écrasement temporaire de la distance entre les électrons comme une "déformation" élastique réversible. C'est une description élémentaire et... très abusive
Je n'ai pas dit trop de bêtise ?
Pour l'instant je réagis ponctuellement à la collision de 2 électrons. Ton explication est bonne et même ce que tu appelles abus n'est pas si abusif que l'on pourrait le croire.
L'énergie de 2 électrons entrant en collision s'écrit:
E= Pa2/2.m + Pb2/2.m + V(Ra -Rb)
Les 2 premiers termes sont les énergies cinétiques des 2 électrons, le troisième est l'interaction électrostatique.
Lorsque les électrons sont à l'infini il sont libres car le potentiel d'interaction est nul.
Comme l'énergie est constante (le système est isolé) il y a échange permanent entre énergie cinétique et énergie potentielle, autrement les électrons sont toujours en collisions. On peut donc dire que l'énergie cinétique est momentanément stockée dans l'énergie potentielle, mais ce langage n'est pas pertinent car le système à 2 électrons est un tout. Cela est plutôt équivalent à l'échange d'énergie cinétique et potentielle dans une balançoire.
remarque: Ceci se présente comme une collision élastique. En fait on sait qu'un électron accéléré rayonne. Il y a donc des pertes par rayonnement électromagnétique. Cela veut dire que on bout d'un temps infini les 2 électrons se retrouveront au repos à 2 extrémités de l'univers. Ce qui veut dire que l'énergie cinétique initiale aura été reconvertie en énergie électromagnétique répartie dans l'univers. la collision sur une échelle de temps longue est inélastique.
En fait le principe de conservation de l'énergie et de l'impulsion est comme tu le sais très bien une propriété de symétrie du temps et de l'espace. Cela veut dire que c'est indépendant de la structure interne des objets en collision (et donc vrai même quand les objets n'ont pas de structure internes comme l'électron).
on pourrait compliquer l'histoire vers les hautes énergies.
D'abord l'expression de l'énergie précédente n'est pas correcte, le problème devenant de nature relativiste. Mais pire il y a des effets quantiques que seule la QED peut décrire.
En effet ce qui fait collision, ce n'est pas un électron nu, mais un électron écranté par la polarisation (déformation) du vide de Dirac. Cette polarisation est décrite par des paires électrons-positrons que l'on dit virtuelles (j'ai horreur de cette expression). Il s'agit du même phénomène que l'écrantage d'une charge dans un semi-conducteur. La charge effective est:
Qe(r) = Qv/epsilon(r)
Qe= charge effective.
Qv = charge vraie.
epsilon (r) = constante diélectrique dépendant de la distance.
on voit ainsi que la constante diélectrique dépend de la distance et donc la charge effective dépend de la distance.
C 'est la même chose en QED sauf que la charge vraie précédente devient la charge effective en QED.
Une conséquence de cela est que la collision de 2 électrons vrais se font non pas dans le vide mais un milieu polarisable (le vide de Dirac). Ce qui complique sérieusement les choses lorsque la collision se fait à courte distance, cad que l'énergie cinétique des électrons est beaucoup plus grande que l'énergie de masse.
Les limites de la QED
La complication suivante est de savoir qu'elle la valeur de la charge de l'électron nu (non écranté) en QED. La réponse est -infini!!!. on démontre que:
e = -infini (charge)+ infini (contribution de la polarisation)
Cette bizarrerie provient du fait que l'on ne connait pas la physique à courte de distance (ou d'une manière équivalente à haute énergie). La théorie du groupe de renormalisation contourne cette difficulté.
Sur le fond la QED est une théorie effective à basse énergie et d'une manière générale toute théorie du champ est une théorie effective.
une solution possible est dans la théorie des cordes où l'ingrédient 'particule' est remplacé par une corde et les collisions des lignes d'univers remplacés par des tubes d'univers qui, élimine les infinis mathématiques.
