le zéro en Physique

[noureddine2]

Bonjour , je pense que le principe d'incertitude de Heisenberg
https://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_d%27incertitude
nous empêche de calculer la valeur zéro dans les variables physiques .

https://fr.wikipedia.org/wiki/Syst%C...%A9s_de_Planck

est ce qu'on peut trouver la plus petite valeur calculable pour les variables physiques ?, exemple :

Longueur de Planck : 1,616 x 10^-35 m.
Température : ?
Masse : ?
Pression : ?
Temps de Planck : 5,391 × 10^-44 s
etc
merci .
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[oxycryo]

non, tu te plantes... ce que tu cherches là, ce n'est pas le zero, mais la plus petite unité mesurable physiquement... le zero est la marque de l'absence de cette unité...

alosr certes, a de telle degré de précision, la différence entre l'absence et l'unité est sans doute une gageure, mais soit il y a, soit il n'y a pas... simplement... enfin reste à le mesurer

[albanxiii]

Bonjour,

Bonjour , je pense que

Sur un site de philo, c'est peut-être suffisant, mais sur un site scientifique il faut en plus justifier et expliquer, au moins. Et pour ça, bon courage !

De plus, rien ne vous empêche de calculer quoi que ce soit. Vous vouliez peut-être plutôt dire "mesurer" ?

[Contrario666]

C'est le 0 "au bout de l'échelle" qui "pose problème" (sans m’appesantir là dessus pour le moment) et non pas le 0 relatif, à mon avis.
0 c'est comme 1 ou 100 ou -1000 on peut le placer sur une échelle et il ne pose aucun problème.
D'ailleurs ce n'est pas que le 0 absolu qui pose problème, c'est aussi l'autre nombre qui se trouve à l'autre bout de l'échelle...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut,

Autre critique.

je pense que le principe d'incertitude de Heisenberg nous empêche de calculer la valeur zéro dans les variables physiques .

Qu'il existe des incertitudes (quantiques ou pas d'ailleurs) qui limitent la précision des mesures, soit. C'est même le B.A.BA du physicien. Mais depuis quand ce genre d'incertitude empêchent-ils de faire un calcul, elles floutent les touches de la calculette ?

[Deedee81]

Ceci dit .....

je pense que

Ca fait très théorie personnelle. De plus vu les critiques déjà énoncées il est clair que c'est ..... hummmm..... disons très vague et impréci. Ca ne peut que mal tourner.
Toutefois il reste possible sans doute de poser l'une ou l'autre question et donner des précisions. Je laisse ouvert mais avec mon Oil de Big Brohter braqué sur la discussion.

Merci,

[stefjm]

L'inverse de la valeur relative de l'erreur de mesure de 0 est 0 aussi.

Opération pour cacher le fait que l'erreur relative est infinie quand on mesure 0.

[Deedee81]

L'inverse de la valeur relative de l'erreur de mesure de 0 est 0 aussi.
Opération pour cacher le fait que l'erreur relative est infinie quand on mesure 0.

Oui, c'est clair que là mieux vaut utiliser l'erreur absolue ou..... changer l'échelle

[stefjm]

L'erreur absolue a une unité physique et donc dépend de cette unité. Il faut avoir défini le 1 de cette unité physique.
L'erreur relative est un nombre sans dimension, donc beaucoup plus intéressant pour faire des calculs, avec le soucis du 0.

[Deedee81]

L'erreur absolue a une unité physique et donc dépend de cette unité. Il faut avoir défini le 1 de cette unité physique.

Ben oui, comme la mesure de toute grandeur en physique. Y a pas que les erreurs qui ont des unités. Tu as une allergie aux mètres rubans ?

L'erreur relative est un nombre sans dimension, donc beaucoup plus intéressant pour faire des calculs, avec le soucis du 0.

Utile, pratique, indéniablement. Mais avec dimension c'est excellent aussi, no stress (le tachymètre de ta voiture ne te donne pas un nombre sans dimension). La physique ce n'est pas (que) la recherche de grandeurs sans dimensions. La très grosse majorité des grandeurs et formules sont dimensionnées. Faut pas être plus catholique que le Pape sinon tu ne fais plus de physique.
EDIT je veux dire qu'en se privant de 99.99 % de ce qui se fait/existe en physique.... on ne fait plus de la physique.
EDITbis % au pif mais qui doit être assez bonne estimation.... à une petite erreur absolue près

Et je répète : si le 0 te gène : change l'échelle, plus de soucis. Ne me dit pas que tu as des difficultés avec les additions ?

[stefjm]

Et je répète : si le 0 te gène : change l'échelle, plus de soucis. Ne me dit pas que tu as des difficultés avec les additions ?

Ce n'est pas possible de changer d'échelle lorsque les relations sont multiplicatives.

J'aime bien le zéro car les pôles et zéros sont justement ce qui caractérisent les systèmes physiques linéaires!

[Deedee81]

Ce n'est pas possible de changer d'échelle lorsque les relations sont multiplicatives.

Bien sûr que si, exemple avec la température : si tu mesures en Kelvin tu vas avoir le soucis que tu cites avec le zéro absolu. Mais, hop, tu passes aux Celsius. Et tu as des incertitudes relatives
Et ça, que les relations soient additives, multiplicatives ou autre, ça ne change rien.

J'aime bien le zéro car les pôles et zéros sont justement ce qui caractérisent les systèmes physiques linéaires!

Résumons : tu as une allergie au latex (les mètres rubans), tu as oublié comment on fait une additions et les systèmes non linéaires te donnent des boutons.

[stefjm]

Bien sûr que si, exemple avec la température : si tu mesures en Kelvin tu vas avoir le soucis que tu cites avec le zéro absolu. Mais, hop, tu passes aux Celsius. Et tu as des incertitudes relatives
Et ça, que les relations soient additives, multiplicatives ou autre, ça ne change rien.

C'est surtout la preuve que le relatif dépend du choix de l'origine.
En thermo, les calculs en Celsius sont bien faux...

[Deedee81]

C'est surtout la preuve que le relatif dépend du choix de l'origine.

Ben oui, tu viens de le découvrir ?

En thermo, les calculs en Celsius sont bien faux...

Ben non ils ne sont pas faux (évidemment il y a un cht'tit changement de variable). Et j'ai déjà vu des calculs de thermo avec des Celsius. C'est comme si tu disais "si je fais mes mesures en mètres mes calculs sont bons mais si je fais mes mesures en kilomètres ils sont faux". C'est idiot. En plus c'est de la physique, faut pas oublier, et presque tous les instruments de mesure sont en Celsius, pas en Kelvin (je connais des exceptions). Et je rappelle qu'on parle ici d'une grandeur et de son incertitude, les formules n'interviennent pas.

[Deedee81]

Holàlà, je viens de voir qu'on dérive et pas qu'un peu, la question de Noureddine n'a rien à voir avec ça.
Et le pire c'est que j'ai dit rester attentif, j'ai l'air bête maintenant.

Arrêtons avec les incertitudes et laissons Noureddine préciser sa question.

[noureddine2]

https://fr.wikipedia.org/wiki/Syst%C...%A9s_de_Planck


Longueur de Planck : 1,616 x 10^-35 m.
Température : ?
Masse : ?
Pression : ?
Temps de Planck : 5,391 × 10^-44 s

je regarde température de Planck :
Tp = 1,416 833 139 × 10^32 K
je me pose ces questions :
- est ce que la température de Planck est la limite maximale , et est ce qu'elle se trouve pendant le Big Bang ?
- ou va se trouver la valeur minimale de la température ?
je vois le Big Chill ou Big Freeze
https://blog.univ-angers.fr/lesmyste...ag/big-freeze/

le vide sera si grand que tout l’univers verra sa température baisser jusqu’à atteindre celle du zéro absolu (-273.15°C, température à laquelle tous éléments, les plus petits qu’ils soient cessent de bouger),

- est ce qu'on peut atteindre la température 0 K pendant le Big Freeze ou seulement s'en approcher ?
Merci .

[Deedee81]

Ah

- est ce que la température de Planck est la limite maximale

Peut-être, on n'en sait rien
(tel quel la température de Planck n'est qu'une grandeur en Kelvin construire avec les constantes fondamentales les plus courantes. Ni plus, ni moins).

Il y a des approches heuristiques montrant que c'est une limite mais justement ça reste... heuristique (pas vraiment théorique, encore moins expérimental).
Et même en gravité quantique ces limites sont parfois différentes (en gravité quantique à boucles il y a un facteur correctif, lié au "paramètre d'Immirzi" https://en.wikipedia.org/wiki/Immirzi_parameter)

, et est ce qu'elle se trouve pendant le Big Bang ?

On en sait rien.

- ou va se trouver la valeur minimale de la température ?

Nulle part, le zéro Kelvin est une limite statistique asymptotique.

je vois le Big Chill ou Big Freeze
- est ce qu'on peut atteindre la température 0 K pendant le Big Freeze ou seulement s'en approcher ?

C'est bon le chilli, non je rigole

Ca reste asymptotique (le zéro n'est jamais atteint mais on s'en approche en effet) et très spéculatif.

[Contrario666]

En dessous du Zero Kelvin...ou comment inverser le superchaud avec le surperfroid.

On the absolute temperature scale, which is used by physicists and is also called the Kelvin scale, it is not possible to go below zero – at least not in the sense of getting colder than zero kelvin. According to the physical meaning of temperature, the temperature of a gas is determined by the chaotic movement of its particles – the colder the gas, the slower the particles. At zero kelvin (minus 273 degrees Celsius) the particles stop moving and all disorder disappears. Thus, nothing can be colder than absolute zero on the Kelvin scale. Physicists have now created an atomic gas in the laboratory that nonetheless has negative Kelvin values. These negative absolute temperatures have several apparently absurd consequences: although the atoms in the gas attract each other and give rise to a negative pressure, the gas does not collapse – a behavior that is also postulated for dark energy in cosmology.

A negative temperature can only be achieved with an upper limit for the energy

The meaning of a negative absolute temperature can best be illustrated with rolling spheres in a hilly landscape, where the valleys stand for a low potential energy and the hills for a high one. The faster the spheres move, the higher their kinetic energy as well: if one starts at positive temperatures and increases the total energy of the spheres by heating them up, the spheres will increasingly spread into regions of high energy. If it were possible to heat the spheres to infinite temperature, there would be an equal probability of finding them at any point in the landscape, irrespective of the potential energy. If one could now add even more energy and thereby heat the spheres even further, they would preferably gather at high-energy states and would be even hotter than at infinite temperature. The Boltzmann distribution would be inverted, and the temperature therefore negative. At first sight it may sound strange that a negative absolute temperature is hotter than a positive one. This is simply a consequence of the historic definition of absolute temperature, however; if it were defined differently, this apparent contradiction would not exist.

https://www.sciencedaily.com/release...0104143516.htm

[Deedee81]

Salut,

https://www.sciencedaily.com/release...0104143516.htm

Il y a bien une notion un peu particulière de température négative en physique, mais c'est une température effective. Mais là c'est bizarre quand même (*). Bon, j'ai à peine survolé, donc pas d'a priori. Faudrait regarder d'un peu plus près (en plus ce n'est qu'un site d'actu donc un truc nawak peu toujours passer). Quelqu'un a un peu de temps pour éplucher ? (c'est pas très long, moi évidemment je peux regarder mais faudra attendre ma pause miam miam )

(*) d'autant qu'en théorie des champs en espace-temps courbe il y a une notion d'énergie négative (au delà donc du zéro de l'état quantique de base, qui n'est pas du tout une hérésie) mais on n'a pas de température négative

EDIT ah, l'article d'origine est dans Science, qui n'est pas non plus n'importe quoi comme revue. Donc approfondir est vraiment de bon aloi

[noureddine2]

https://fr.wikipedia.org/wiki/Syst%C...%A9s_de_Planck

- Longueur de Planck : 1,616 x 10 ^ - 35 m.
- Temps de Planck : tp = 5,391 × 10 ^ - 44 s
- Température de Planck :Tp = 1,416 × 10 ^ 32 K
- Charge électrique de Planck , Qp = 1,875 × 10 ^ - 18 C
je vois :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Grandeur_physique
et aussi :
https://www.matierevolution.fr/spip.php?article4152

La quantification de la physique, c’est un peu une manière de dire que les grandeurs physiques ne sont pas vraiment des quantités continues même si elles le semblent, c’est-à-dire mesurables à l’aide des nombres dits réels, mais reposent, au contraire, plutôt sur les nombres entiers

je me pose les question : d'après la liste des grandeurs physiques :
- quelles sont les grandeurs physiques quantifiées ou discontinue ?
- quelles sont les grandeurs physiques continus ?
merci .

[Deedee81]

Salut,

je me pose les question : d'après la liste des grandeurs physiques :
- quelles sont les grandeurs physiques quantifiées ou discontinue ?
- quelles sont les grandeurs physiques continus ?

Ca dépend des théories (Schrödinger, Dirac, théorie quantique des champs, gravité quantique, etc....) et donc de ce qui est quantifié.

A priori peu ou prou toute grandeur peut être quantifiée (et ses valeurs sont continues ou discontinues, selon le système physique et la situation : par exemple l'énergie des électrons est discontinue quand ils sont liés au noyau et continue sinon).

[JPL]

Il y a bien une notion un peu particulière de température négative en physique, mais c'est une température effective.

Ce n’est pas lié à la température de spin ? J’ai un très vague souvenir d’une lecture, je ne sais pas quand et je ne sais pas où... Je ne suis pas sûr que ces "précisions" seront utiles dans la discussion

[stefjm]

A priori peu ou prou toute grandeur peut être quantifiée (et ses valeurs sont continues ou discontinues, selon le système physique et la situation : par exemple l'énergie des électrons est discontinue quand ils sont liés au noyau et continue sinon).

Quantifiée continue? Un exemple?
Continu et discontinu : définition des mathématiques?

[noureddine2]

https://www.matierevolution.fr/spip.php?article4152

d'après le lien

Tout est désormais quantifié en physique : énergie, matière, lumière, interactions, vide. Cela signifié que tout existe en nombre entier de quanta, chaque quantum prenant toujours la même valeur d’une quantité qui n’est ni de l’énergie, ni de la puissance, ni de la masse, ni de la charge mais d’une grandeur que l’on appelle de l’action et dont la valeur unitaire s’appelle le quanta de Planck, en hommage au fondateur des débuts de la physique quantique.

cette phrase me trouble , je cherche un exemple d'une grandeur physique continue , pour voir si elle est vraiment continue ou non . merci .

[Deedee81]

Salut,

Quantifiée continue? Un exemple?

Fatigue ? L'exemple est donné dans la citation que tu as mises

Continu et discontinu : définition des mathématiques?

J'aurais dû dire discret mais sinon c'est le sens habituel.

cette phrase me trouble , je cherche un exemple d'une grandeur physique continue , pour voir si elle est vraiment continue ou non . merci .

Presque toutes les grandeurs (pas toute mais presque) sont continues. Comment vas-tu vérifier ?????

Si tu veux dire une grandeur quantifiée mais continue (au moins dans certain cas), voir ci-dessus, j'en ai donné un exemple.

Si tu veux dire une grandeur non quantifiée : aucune, même si pour le champ gravitationnel c'est spéculatif et il y a plusieurs approches (bien connues : cordes et boucles au premier chef).

[stefjm]

Fatigue ? L'exemple est donné dans la citation que tu as mises

Ben ça doit être de la logique et on n'a pas la même.
C'est l'un ou l'autre selon les cas, pas l'un et l'autre.

La mise en évidence de quantum met hors jeux la continuité.

[Deedee81]

La mise en évidence de quantum met hors jeux la continuité.

Quantifié ne veut pas dire nécessairement quantum. Et tu n'es pas sans savoir que l'énergie est quantifiée (représentée par un opérateur, l'hamiltonien), parfois discrète (énergie de l'électron lié dans un atome), parfois continue (électron libre).

Une grandeur est dite quantifiée non pas quand il y a un quantum mais quand la grandeur est représentée par un opérateur agissant sur l'espace de Hilbert des états. Et les valeurs de la grandeur sont données par le spectre de l'opérateur. (selon la théorie l'une ou l'autre grandeur peut ou non être quantifiée, le temps est un grand classique : non quantifié en théorie de Schrödinger, de Dirac ou en théorie quantique des champs mais quantifié en gravité quantique)

Même en math une fonction peut être continue sur une partie de son domaine de définition et discontinue voire discrète sur une autre partie du domaine de définition. Dire c'est soit l'un ou l'autre est totalement absurde. Je trouve bizarre que tu aies un problème avec ça. C'est tout de même sacément banal.

Ah et à cause de la superposition quantique une grandeur peut avoir un quantum et être .... continue !!!! C'est le cas avec l'opérateur aire en gravité quantique à boucles. Mais là bon, c'est vrai que c'est tout de suite plus compliqué (je ne parle pas de la gravité quantique à boucle mais simplement le lien entre grandeurs physiques et valeurs d'un observable entre états éventuellement superposés). On peut éviter ces complications.