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Comment se justifie l'hypothèse du temps granulaire ?



  1. #1
    Abhi

    Comment se justifie l'hypothèse du temps granulaire ?


    ------

    J'ai lu dans Le Monde s'est-il créé tout seul ? que selon Albert Jacquard le temps est granulaire - il prétend pouvoir le démontrer mathématiquement.

    Quelqu'un connaît-il l'argument ? Si oui j'aimerais bien qu'on me l'explique, en langage clair car je ne suis pas un expert de la physique.

    Merci.

    -----

  2. #2
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Comment se justifie l'hypothèse du temps granulaire ?

    Bonjour,

    Citation Envoyé par Abhi Voir le message
    J'ai lu dans Le Monde s'est-il créé tout seul ? que selon Albert Jacquard le temps est granulaire - il prétend pouvoir le démontrer mathématiquement.

    Quelqu'un connaît-il l'argument ? Si oui j'aimerais bien qu'on me l'explique, en langage clair car je ne suis pas un expert de la physique.
    "Démontré" ? Voilà qui me semble un peu douteux. Les démonstrations en physique c'est comme en math : c'est hypothèse => thèse. On doit toujours partir de certains postulats. Et ces postulats ne sont que des hypothèses (même quand il y a un fondement expérimental).

    Ceci étant dit, cette "granularité" (autour de l'échelle de Planck) concerne autant l'espace que le temps (logique, en relativité les deux s'entremêlent).

    Il s'agit de "longueur (durée) minimale". Une distance inférieure n'ayant pas de signification physique. Il ne faut pas voir cela nécessairement comme un espace-temps "discret" (constitué de points espacés), c'est d'ailleurs faux dans certaines théories (comme la gravité quantique à boucles où la variable physique "mesure d'une surface" a un spectre (valeurs physiques) qui devient de plus en plus serré pour de grandes surfaces, tendant à la limite vers le continu).

    Pour ce qui est de la "démonstration", cela découle des propriétés de la gravitation et de la physique quantique. Quand on marie les deux, on en arrive à ce genre de conclusion.

    Quelques liens pour aller plus loin dans les explications/compréhension :
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Longueur_de_Planck
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Temps_de_Planck

    http://arxiv.org/abs/gr-qc/9403008v2
    (en anglais, Gravité quantique et longueur mimale, Luis J. Garay)

    C'est dans cet article que tu trouveras sans doute ce qui se rapproche le plus d'une telle démonstration et l'article est en plus court et compréhensible par tout amateur éclairé.

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Gravita...%C3%A0_boucles
    http://relativity.livingreviews.org/...es/lrr-1998-1/
    Une très grande synthèse (+/- vulgarisée) de Rovelli sur la gravité quantique à boucles (en anglais)

    Il y a d'autres liens dans les articles.

    Il faudra (peut-être) approfondir par une connaissance de la relativité restreinte, relativité générale et physique quantique pour comprendre certains points. M'enfin, avec ces liens, c'est déjà pas si mal
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  3. #3
    deep_turtle

    Re : Comment se justifie l'hypothèse du temps granulaire ?

    Salut,

    Juste pour info, la réflexion de Jacquard va moins loin que ça il me semble :

    http://www.nouvellescles.com/article...id_article=997

    (chercher "granulaire" dans le texte)
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

  4. #4
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Comment se justifie l'hypothèse du temps granulaire ?

    Bonjour,

    Merci pour ce lien,

    Citation Envoyé par deep_turtle Voir le message
    Juste pour info, la réflexion de Jacquard va moins loin que ça il me semble :
    http://www.nouvellescles.com/article...id_article=997
    (chercher "granulaire" dans le texte)
    Le question posée juste avant est curieuse (pas seulement celle-là, très métaphysique comme discussion)

    Ceci dit, il me semble qu'il va aussi loin (enfin, faut voir ce que tu entends par là, il ne donne pas autant d'explication, ça c'est certain) puisqu'il dit bien "Aucune durée ne peut être plus petite que ce chiffre".

    Ceci dit, je serais curieux de savoir ce qu'il entend par "je peux vous le démontrer par un raisonnement mathématique"
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Abhi

    Re : Comment se justifie l'hypothèse du temps granulaire ?

    OK. Merci pour vos réponses. Je n'ai d'ailleurs pas encore lu les liens intégralement. Malgré ma grande ignorance de tout ceci, je me permets de poser une nouvelle question :

    Cette "discrétion" de l'espace et du temps exprime-t-elle une "simple" incertitude ou une propriété objective des choses ?

    Ou, pour le formuler plus clairement (car l'incertitude est évidemment une propriété objective des choses) : veut-on seulement dire qu'on ne peut rien mesurer de plus petit ou qu'il n'y a rien de plus petit ?

  7. #6
    Abhi

    Re : Comment se justifie l'hypothèse du temps granulaire ?

    NB : voici la citation de Jacquard que j'avais en tête :

    "Mais il faut rappeler - je peux vous le démontrer par un raisonnement mathématique - que le temps n’est pas une donnée universelle comme la constante de gravitation, le h de Planck ou la vitesse de la lumière. C’est un résultat obtenu à partir de ces données, et nécessairement plus grand que dix puissance moins 45 secondes. Aucune durée ne peut être plus petite que ce chiffre, infime certes, mais supérieur à zéro. Donc le temps n’est pas lisse, il est granulaire. Le temps qu’on manipule, c’est le grain."

    Il pense probablement au temps de Planck puisqu'il parle de 10^-45 s.

    Son texte donne l'impression qu'il s'agit d'une réalité objective ; il me semble au contraire que, comme pour l' "indéterminisme" soi-disant révélé par la mécanique quantique, il ne s'agit que d'une limite épistémologique...

  8. #7
    Rincevent

    Re : Comment se justifie l'hypothèse du temps granulaire ?

    salut,

    Citation Envoyé par Abhi Voir le message
    Ou, pour le formuler plus clairement (car l'incertitude est évidemment une propriété objective des choses) : veut-on seulement dire qu'on ne peut rien mesurer de plus petit ou qu'il n'y a rien de plus petit ?
    on ne peut pas répondre à ta question car on n'a toujours pas LA théorie qui décrit avec certitude la gravitation quantique. À l'heure actuelle, les réponses qui te seront données ne seront donc que "dans le cadre de telle théorie". Et tu y trouveras donc de tout... par exemple, certains principes à la base de la théorie des cordes pousseraient à te répondre ceci : la quantification de l'espace est telle que ce n'est ni qu'on ne peut mesurer plus petit ni qu'il n'y a rien de plus petit, mais que l'expression "plus petit que l'échelle de Planck" n'a pas d'existence objective : en raison de certaines symétries sous-jacentes, il est impossible de différencier objectivement un truc très petit devant cette échelle de distance d'un truc très grand devant elle. De manière plus générale, ce sont les notions usuelles de distance et de durée qui perdent leur sens à ces "échelles"...
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  9. #8
    humanino

    Re : Comment se justifie l'hypothèse du temps granulaire ?

    Bonjour,

    pour autant que je puisse deviner ce qu'A.J. a en tete, il me semble que le raisonnement consiste en quelque chose du genre :
    • supposons que l'on essaie de mesurer un temps inferieur au temps de Planck
    • alors en applicant nos concepts traditionnels, l'on obtient une contradiction
    • donc on ne peut pas mesurer un temps inferieur au temps de Planck.

    S'il s'agit de quelque chose du genre, peut importe les details precis de la contradiction. Il me semble cependant que cela n'implique pas de maniere triviale que le temps soit granulaire. D'ailleurs, beaucoup de gens font des theories ou l'espace-temps est continu tout en ayant conscience de ce genre de contradictions.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  10. #9
    Karibou Blanc

    Re : Comment se justifie l'hypothèse du temps granulaire ?

    Mais il faut rappeler - je peux vous le démontrer par un raisonnement mathématique - que le temps n’est pas une donnée universelle comme la constante de gravitation, le h de Planck ou la vitesse de la lumière. C’est un résultat obtenu à partir de ces données, et nécessairement plus grand que dix puissance moins 45 secondes.
    Si la démonstration en question n'est rien d'autre que calculer un rapport des constante fondamentale qui a la dimension d'un temps (ce que je pense être le cas), ca sent l'arnaque.

    Aucune durée ne peut être plus petite que ce chiffre, infime certes, mais supérieur à zéro. Donc le temps n’est pas lisse, il est granulaire.
    Je n'ai jamais été convaincu par cet argument, et cette conclusion me parait tirée d'un chapeau. Tout ce que le temps de Planck indique physiquement c'est que l'état actuel de nos connaissances (qui sont "résumées" par l'existence de 3 constantes fondamentales) semble nous indiquer qu'il y a une échelle particulière (essentiellement donnée par la gravitation, c'est plus transparent en unités naturelles, où le temps de Planck est la racine carrée de la constante de Newton) ou il devrait exister une nouvelle physique encore inconnue, que nos théories actuelles ne peuvent décrire. Mais en rien cela signifie nécessairement que le temps de Planck est une limite physique en soi.
    Tout ce que le temps de Planck suggère c'est qu'il peut y avoir une modification de la gravitation à cette échelle, mais rien ne dit que cette extension de la gravité au dela du temps de Planck ne soit pas continue.

    Pour preuve je dirais qu'il existe aussi une masse de Planck qui vaut environ 10^-8 kg (ou 10^19 GeV/c^2), et qu'il ne me parait pas immédiat de conclure qu'il n'existe aucune particule fondamentale plus lourde que cela.
    Evidemment pour le temps et la longueur, la petitesse du nombre (10^-43 s et 10^-35 m resp.) rend la conclusion qu'il existe une "granularité" tres tentante. Mais ne constitue en rien une preuve, tout au plus une piste à explorer.
    Well, life is tough and then you graduate !

  11. #10
    Karibou Blanc

    Re : Comment se justifie l'hypothèse du temps granulaire ?

    * supposons que l'on essaie de mesurer un temps inferieur au temps de Planck
    * alors en applicant nos concepts traditionnels, l'on obtient une contradiction
    * donc on ne peut pas mesurer un temps inferieur au temps de Planck.
    ces contradictions dont tu parles sont inhérentes à nos théories actuelles, je veux dire qu'elles sont le signe que ces dernières sont incomplètes, et ne permettent pas de résoudre les phénomènes physiques se déroulant à cette échelle. C'est ca ou j'ai manqué qqch ?
    Well, life is tough and then you graduate !

  12. #11
    humanino

    Re : Comment se justifie l'hypothèse du temps granulaire ?

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    ces contradictions dont tu parles sont inhérentes à nos théories actuelles, je veux dire qu'elles sont le signe que ces dernières sont incomplètes, et ne permettent pas de résoudre les phénomènes physiques se déroulant à cette échelle. C'est ca ou j'ai manqué qqch ?
    Je suis completement d'accord avec toi
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  13. #12
    stefjm

    Re : Comment se justifie l'hypothèse du temps granulaire ?

    Bonjour,

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    Si la démonstration en question n'est rien d'autre que calculer un rapport des constante fondamentale qui a la dimension d'un temps (ce que je pense être le cas), ca sent l'arnaque.
    Je suis assez d'accord.
    Ce type de raisonnement (AD) donne une grandeur typique des phénomènes caractérisés par les constantes fondamentales considérées.

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    Je n'ai jamais été convaincu par cet argument, et cette conclusion me parait tirée d'un chapeau. Tout ce que le temps de Planck indique physiquement c'est que l'état actuel de nos connaissances (qui sont "résumées" par l'existence de 3 constantes fondamentales) semble nous indiquer qu'il y a une échelle particulière (essentiellement donnée par la gravitation, c'est plus transparent en unités naturelles, où le temps de Planck est la racine carrée de la constante de Newton) ou il devrait exister une nouvelle physique encore inconnue, que nos théories actuelles ne peuvent décrire. Mais en rien cela signifie nécessairement que le temps de Planck est une limite physique en soi.
    Tout ce que le temps de Planck suggère c'est qu'il peut y avoir une modification de la gravitation à cette échelle, mais rien ne dit que cette extension de la gravité au dela du temps de Planck ne soit pas continue.
    Cela dépend des unités naturelles utilisées non?

    hbar=c=1, reste G.
    G=c=1, reste hbar.

    Pourquoi privilégier un système plutôt que l'autre?

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    Pour preuve je dirais qu'il existe aussi une masse de Planck qui vaut environ 10^-8 kg (ou 10^19 GeV/c^2), et qu'il ne me parait pas immédiat de conclure qu'il n'existe aucune particule fondamentale plus lourde que cela.
    A. Jacquard, dans "La Science à l'usage des non-scientifiques", Edition Le Livre de Poche, page 148, affirme carrément qu'il n'existe pas de masse inférieure à la masse de Planck.
    Citation Envoyé par A. Jacquard
    La longueur, la masse et même la durée ne peuvent être non seulement mesurées mais définies en dessous d'un certain seuil : compte tenu de la nature même de notre univers, aucune longueur plus petite que , aucune masse inférieure à ,aucune durée moindre que ne peut avoir d'existence.
    J'imagine qu'il parle de masse gravitationnelle? ie de masse sensible de façon mesurable à la gravitation? Il ne peut pas ignorer que la masse de l'électron est en ordre de grandeur égale à , largement inférieure à la masse de Planck. (rapport )

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    Evidemment pour le temps et la longueur, la petitesse du nombre (10^-43 s et 10^-35 m resp.) rend la conclusion qu'il existe une "granularité" tres tentante. Mais ne constitue en rien une preuve, tout au plus une piste à explorer.
    Et dans le cas de la masse de Planck?
    En micro, c'est une valeur largement hors du champ de l'expérience actuellement.
    En macro, existe-t-il des expériences qui mettraient cette masse en relief?

    Cordialement.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  14. #13
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Comment se justifie l'hypothèse du temps granulaire ?

    Salut,

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Cela dépend des unités naturelles utilisées non?
    Une fois la grandeur physiquement définie, peu importe sa valeur numérique. Donc, non.

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    J'imagine qu'il parle de masse gravitationnelle? ie de masse sensible de façon mesurable à la gravitation? Il ne peut pas ignorer que la masse de l'électron est en ordre de grandeur égale à , largement inférieure à la masse de Planck. (rapport )
    Merci pour la citation Steff, ça a le mérite d'être clair !

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Et dans le cas de la masse de Planck?
    En micro, c'est une valeur largement hors du champ de l'expérience actuellement.
    En macro, existe-t-il des expériences qui mettraient cette masse en relief?
    Non. Et à ma connaissance ce n'est pas possible (mais je pourrais me tromper).

    Ce que je peux dire c'est qu'au niveau "accessible à l'expérience actuelle", une granularité de l'espace-temps peu être ou ne pas être détectable. Mais ça concerne les longueurs et les durées, pas les masses.

    Par exemple, si l'espace-temps était discrétisé (toute longueur/durée = un multiple entier de longueur/durée de Planck) alors cela aurait un impact mesurable sur le spectre des rayonnements. Désolé, je ne retrouve pas la référence. Rovelli en parle quelque part dans sa "living review sur la LQG"
    http://relativity.livingreviews.org/...es/lrr-1998-1/
    et il donne des références.

    Par contre, avec un espace-temps du type gravité quantique à boucles où le spectre de longueur se resserre jusqu'à devenir extrêmement serré, virtuellement continu, au-delà de quelques centaines de longueur de Planck, la "granularité" est nettement plus difficile à détecter.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

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