Temps de Planck

[martini_bird]

Bonjour,

vous aurez compris que je ne suis pas un fin physicien, et j'implore votre indulgence pour cette question qui vous paraîtra certainement élémentaire.

Le temps de Planck ( s, je crois), peut-il s'obtenir autrement que par le truchement de constantes physiques déjà connues? A-t-il une réelle signification physique? Des expériences mettent-elles en exergue la nécessité de cette grandeur?

Je me rappelle, entre autres, que L. Nottale en faisait grand usage pour justifier sa relativité d'échelle.

Merci pour vos réponses.

PS: a voir l'usage qui en est fait (souvent, on parle de cet intervalle de temps juste après le big-bang), je ne doute pas que le temps de Planck soit utile. Je m'interroge simplement sur sa définition.
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[invite28659414]

10 E -43s. Pour le reste je sais pas!

[martini_bird]

C'est déja ça!

[martini_bird]

La question n'a pour moi aucun intérêt vital, mais si quelqu'un pouvait apporter quelques éléments de réponse, je lui en serais vraiment reconnaissant.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mtheory]

La question n'a pour moi aucun intérêt vital, mais si quelqu'un pouvait apporter quelques éléments de réponse, je lui en serais vraiment reconnaissant.

J'imagine que tu as déja fait de l'analyse dimensionelle dans des cours de physique?
Lorsque ,dans une théorie physique donnée, on trouve des échelles de temps et d'espace propre à cette theorie on sait qu'elle est la plus appropriée pour décrire la situation.
Ainsi lorsque la vitesse d'un corps est proche de la lumière on sait automatiquement que l'on doit faire intervenir la relativité et ne pas faire de calculs avec la physique de Newton.
Lorsque les échelles de temps et de longueur d'un phénomène sont au dessus de ceux de Planck alors on ne doit faire intervenir que la gravitation classique(relativiste ou pas).Par contre à ces échelles il nous faut quantifier la gravitation pour faire des calculs valables.
Une analogie est le nombre de Reynolds en méca flotte (bien qu'ici il soit sans dimensions) au dessus d'une certaine valeur la turbulence s'enclanche et il nous faut changer d'équation (Navier Stokes/Euler) pour décrire les écoulements.
Voila pour faire simple.

[Rincevent]

même si je suis d'accord sur le contenu avec mtheory, je formulerais ça un peu différemment:


- lorsque tu étudies un système physique, tu vois qu'il est nécessaire de prendre en compte la relativité générale si la taille typique L de ton système est de l'ordre de son rayon de Schwarzschild, lequel est défini comme une fonction de sa masse, ou de manière équivalente de son énergie: où G est la constante de Newton et c la vitesse de la lumière dans le vide;

- lorsque tu étudies un système physique, tu vois qu'il est nécessaire de prendre en compte la physique quantique si la taille typique L de ton système est de l'ordre de sa longueur d'onde de De Broglie, laquelle est définie comme une fonction de son énergie E par où h est la constante de Planck. En toute rigueur cette expression n'est valable que pour les particules de masse nulle, mais si on s'intéresse à des échelles spatiales très petites, on peut montrer que c'est une très bonne approximation.

si maintenant tu supposes un système pour lequel la dimension caractéristique L est de l'ordre du rayon de S et de l'ordre de la longueur d'onde de D.B, tu vois qu'imposer l'égalité entre ces deux dernières et L te permet de déterminer celle-ci de manière unique (faut aussi utiliser la relation E = M c² pour relier la masse et l'énergie de ton système): c'est l'échelle de Planck.

après, je prétends pas que ce raisonnement est rigoureux et je suis certain qu'on peut présenter ça d'une façon plus "cohérente", mais ça me paraît le plus simple pour avoir les idées principales. Et en tous cas, ça montre que lorsque l'on s'intéresse à des systèmes de taille typique cette longueur, il faut faire intervenir simultanément deux théories qui restent pour le moment incompatibles.

[martini_bird]

Merci à vous deux d'avoir pris de votre temps pour me répondre.

Si je comprends bien, le temps de Planck est une limite temporelle "inventée" par analogie avec la longueur de Planck et la vitesse limite c. Et tout comme cette dernière, elle permet de déterminer le modèle physique approprié.

Ceci étant, n'y a-t-il donc pas d'équation physique imposant cette limite? (je vais dire une bêtise, mais c'est pour me faire comprendre: une équation avec un truc du genre log(t-tp) ou 1/(t-tp)?)

En d'autres termes, le temps de Planck représente-t-il en physique une singularité?

[mtheory]

En d'autres termes, le temps de Planck représente-t-il en physique une singularité?

Non le temps de Planck ne représente pas une singularité.

Dans les modèles d'Univers classiques de FRW il existe une singularité de la géométrie de l'espace-temps lorsque t=o.
L'argument est de dire que ces solutions cosmologiques des équations d'Einstein ne peuvent plus être prisent au sérieux dés que t=temps de Planck environ ,car alors il faut quantifier les équations pour prolonger la solution classique qui doit cesser d'être valable.

On évoque souvent l'analogie avec l'atome classique où l'électron devait finir par s'éffondrer sur le noyaux,l'utilisation de la MQ a ensuite prouvée que celà n'était pas permis.
Les gens éspèrent donc que lorsque l'Univers avait la taille de la longueur de Planck, et donc au temps de P 'aprés' l'instant zéro, la gravitation quantique s'opposait à un Univers de densité infinie avec une singularité.
De même on pense éviter les singularités à l'intérieur des trous noirs de façon similaire.

[martini_bird]

Merci bien!