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le vide et les théories unificatrices



  1. #1
    Seirios

    le vide et les théories unificatrices


    ------

    Bonjour à tous,

    Je me demandais si le vide pouvait, avec ses propriétés, proposer une théorie unificatrice. La notion d'état du vide est par exemple très riche, mais ne pourrait-elle pas unifier théorie quantique et relativité générale ?

    Merci d'avance
    Phys2

    -----
    If your method does not solve the problem, change the problem.

  2. #2
    Coincoin

    Re : le vide et les théories unificatrices

    Salut,
    Le vide n'est pas une théorie. C'est la théorie qui donne une description du vide.

    Et pour ce qui est d'unifier, il n'est déjà pas évident de décrire le vide de la théorie quantique des champs dans un espace courbé.
    Encore une victoire de Canard !

  3. #3
    mariposa

    Re : le vide et les théories unificatrices

    Citation Envoyé par Phys2 Voir le message
    Bonjour à tous,

    Je me demandais si le vide pouvait, avec ses propriétés, proposer une théorie unificatrice. La notion d'état du vide est par exemple très riche, mais ne pourrait-elle pas unifier théorie quantique et relativité générale ?

    Merci d'avance
    Phys2
    .
    Le vide en MQ n'a rien a voir avec le vide commun.
    .
    En MQ un système comme un atome possède des niveaux d'énergie. Le niveau le plus bas s'appelle l'état fondamental.
    .
    Maintenant si tu t'intéresses non pas a l'atome mais au champ électromagnétique classique, après quantification tu trouves des niveaux d'énergie égaux à:

    ....1/2.hw + n. h.w.
    .
    où n est un nombre entier qui correspond au nombre de photons. Si n =0 il n'y a plus de photons et le niveau fondamental vaut: 1/2.h.w
    .
    Ce niveau fondamental, vide de photons, on l'appelle métaphoriquement le vide.
    .
    Donc le vide électromagnétique c'est tout simplement l'état fondamental du champ électromagnétique. quantifié.

  4. #4
    Seirios

    Re : le vide et les théories unificatrices

    C'est vrai qu'en réfléchissant un peu, cela n'a rien avoir...
    Merci Mariposa et Coincoin pour m'avoir répondu
    If your method does not solve the problem, change the problem.

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

    Re : le vide et les théories unificatrices

    Grosso modo quand tu quantifies le champs EM, tu te rends compte que celui ci se comporte comme une série d'oscillateurs harmoniques.

    Or la MQ te dit que le niveau zéro d'un oscillateur harmonique a une energie égale à hw/2.

    Et ça, ca a tout plein de conscéquences !

  7. #6
    Gwyddon

    Re : le vide et les théories unificatrices

    Au passage, l'effet Casimir, ou plus important encore l'émission spontanée d'un atome, ne sont rigoureusement explicable que grâce à cela
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

  8. #7
    mariposa

    Re : le vide et les théories unificatrices

    Citation Envoyé par BioBen Voir le message
    Grosso modo quand tu quantifies le champs EM, tu te rends compte que celui ci se comporte comme une série d'oscillateurs harmoniques.
    .
    Bonjour Bioben
    ;
    La même phrase en enlevant "Grosso moso" aurait été parfaite.

  9. #8
    BioBen

    Re : le vide et les théories unificatrices

    La même phrase en enlevant "Grosso moso" aurait été parfaite
    lol
    Ce qui me fait rire c'est que j'ai répondu à ce message quand j'étais en cours de MQ....justement quand il nous parlait de ça lol (emission spontanée and co => quantification du champ EM).

    PS : Et oui, je suis attentif en cours ! J'ai juste une multi-task ability, et je tape mon cours sur ordi en live.

  10. #9
    gatsu

    Re : le vide et les théories unificatrices

    Citation Envoyé par BioBen Voir le message
    Grosso modo quand tu quantifies le champs EM, tu te rends compte que celui ci se comporte comme une série d'oscillateurs harmoniques.

    Or la MQ te dit que le niveau zéro d'un oscillateur harmonique a une energie égale à hw/2.

    Et ça, ca a tout plein de conscéquences !
    Cela a juste pour conséquence que lorsque tu écris le hamiltonien de ton champ libre (en jauge de radiation par exemple) tu as un terme constant infini qui apparait. On dit ensuite qu'on ne mesure de toute façon que des écart d'energie, on "renormalise" ou plutot on redéfinie alors le hamiltonien de telle sorte qu'il ne fasse intervenir que les différences d'energie par rapport au vide.
    Ce qui est important avec le fait que cela soit un champ d'oscillateurs c'est que lorsqu'il n'y a pas d'excitations du champ (c'est le vide donc) la valeur moyenne de l'enrgie est nulle mais pas son écart type. Autrement dit, comme on le dit souvent ce qui est important dans le vide c'est ses fluctuations.

  11. #10
    BioBen

    Re : le vide et les théories unificatrices

    D'ailleurs en passant le wiki ricain a quelques petits paragraphes plutot clairs pour quelqu'un n'ayant jamais fait de MQ à ce propos je pense :
    Quantum mechanics explicitly prohibits spontaneous transitions. That is, using the machinery of ordinary first-quantized quantum mechanics, if one computes the probability of spontaneous transitions from one stationary state to another, one finds that it is zero. In order to explain spontaneous transitions, quantum mechanics must be extended to a second-quantized theory, wherein the electromagnetic field is quantized at every point in space. Such a theory is known as a quantum field theory; the quantum field theory of electrons and electromagnetic fields is known as quantum electrodynamics.

    In quantum electrodynamics (or QED), the electromagnetic field has a ground state, the vacuum state, which can mix with the excited stationary states of the atom. As a result of this interaction, the "stationary state" of the atom is no longer a true eigenstate of the combined system of the atom plus electromagnetic field. In particular, the electron transition from the excited state to the electronic ground state mixes with the transition of the electromagnetic field from the ground state to an excited state, a field state with one photon in it.
    http://en.wikipedia.org/wiki/Spontaneous_emission

    phys2 ca te va en anglais ou tu veux un traduction ? Grosso modo c'est ce qu'on a dit plus haut de toute facon lol

  12. #11
    mariposa

    Re : le vide et les théories unificatrices

    Citation Envoyé par BioBen Voir le message
    phys2 ca te va en anglais ou tu veux un traduction ? Grosso modo c'est ce qu'on a dit plus haut de toute facon lol
    Grosso modo!

  13. #12
    Floris

    Re : le vide et les théories unificatrices

    Alors au risque de paraitre un peut décalé, de quel magnière peut t'on quantifier le champs électromagnetique? Aussi, j'ai du mal à comprendre comment après quantification, le champ EM est modélisable par une série d'oscilateur parfait. Si quelqu'un peut éclairer ma pauvre lenterne.

    Merci bien
    Flo
    Seul les imbéciles sont bourrés de certitudes !

  14. #13
    mariposa

    Re : le vide et les théories unificatrices

    Citation Envoyé par Floris Voir le message
    Alors au risque de paraitre un peut décalé, de quel magnière peut t'on quantifier le champs électromagnetique? Aussi, j'ai du mal à comprendre comment après quantification, le champ EM est modélisable par une série d'oscilateur parfait. Si quelqu'un peut éclairer ma pauvre lenterne.

    Merci bien
    Flo
    .
    Grosso modo l'énergie électromagnétique classique: s'écrit:

    H(r) =E2(r) + B2(r)
    .
    Apres transformée de Fourier on trouve que l'on a un ensemble infini d'oscillateurs harmoniques indépendants. Chacun étant indicé par un vecteur d'onde k et de fréquence w avec w = C.|k|
    .
    Il reste alors de quantifier chaque oscillateur harmonique et donc le champ électromagnétique est représenté par un ensemble infini d'oscillateurs quantifiés qui sont les photons de différentes énergies h.w.

  15. #14
    Floris

    Re : le vide et les théories unificatrices

    Bonsoir mariposa, merci pour ta réponse. je vois grosso modo mais ce qui me turlupine c'est pour un champ EM statique là j'ai du mal à avoir les idées claires.

    Bien amicalement
    Floris
    Seul les imbéciles sont bourrés de certitudes !

  16. #15
    mariposa

    Re : le vide et les théories unificatrices

    Citation Envoyé par Floris Voir le message
    Bonsoir mariposa, merci pour ta réponse. je vois grosso modo mais ce qui me turlupine c'est pour un champ EM statique là j'ai du mal à avoir les idées claires.

    Bien amicalement
    Floris
    .
    Un champ électromagnétique statique c'est un champ de vecteur d'onde nul (donc de longueur d'onde infini) et de pulsation w nulle.
    .
    Dans ce cas la quantification n'a aucun interet pratique, le champ est traité classiquement, même en MQ.

  17. #16
    Floris

    Re : le vide et les théories unificatrices

    Ah, voila qui me rassure. J'allais justement écrire sur mon précédent message que cela n'avais pas de sens mais je me suis dit que je ferai mieux de me taire pour ne pas risquer de dire de baitises Mais je suis rasuré maintenant. Cela fesais pas mal de temps que cette question flotais mais là sa deviens plus claires.

    Merci encore.
    Floris
    Seul les imbéciles sont bourrés de certitudes !

  18. #17
    gatsu

    Re : le vide et les théories unificatrices

    Citation Envoyé par mariposa Voir le message
    .
    Un champ électromagnétique statique c'est un champ de vecteur d'onde nul (donc de longueur d'onde infini) et de pulsation w nulle.
    .
    Dans ce cas la quantification n'a aucun interet pratique, le champ est traité classiquement, même en MQ.
    On peut pas dire que c'est un champ où il y a autant de que de et de même fréquence et de longueur d'onde grande devant la taille de la "boite" où on regarde le champ ?

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