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Courbure De L'espace Dans Une Particule



  1. #1
    Jean-Michel Tengang

    Courbure De L'espace Dans Une Particule


    ------

    D'après la relativité générale, l'espace-temps est courbé par la masse. Dans le cas d'une particule élémentaire, cette courbure doit être très faible autour d'elle vu sa faible masse, mais qu'en est-il de la zone de l'espace qu'elle occupe? Qu'elle est la courbure de l'espace dans cette zone? Sait-on ce qu'il advient réellement d'un photon qui y "rentre"? Peut-on imaginer que cette éventuelle courbure puisse avoir un effet sur ce photon "absorbé"?

    -----

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  3. #2
    sebadub

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    Bonsoir,
    Une particule élémentaire est ponctuelle, sans dimension, rien de peut la pénétrer. Enfin, il me semble.

  4. #3
    mach3

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    Une particule élémentaire est ponctuelle, sans dimension, rien de peut la pénétrer. Enfin, il me semble.
    le souci c'est qu'on n'en est pas sur à l'heure actuelle. Jean-michel met justement le doigt sur une difficulté qui ronge les physiciens depuis des décennies : que devient la courbure de l'espace-temps à des échelles quantiques. En considérant uniquement la MQ et la RG on arrive à des absurdités : l'espace-temps devient très agité (Heisenberg oblige), l'espace-temps se "déchire", on obtient des proba infinies... (déjà qu'une proba>1 c'est absurde, alors l'infini). C'est pour cela qu'on développe des théories comme les supercordes (extension spatiale des particules non-nulle) ou la gravitation quantique à boucles (espace-temps quantifié)

    quant à l'interaction entre un photon et une particule, c'est plus du coté théorique quantique des champs qu'il faut regarder. Ni le photon ni la particule ne sont localisés, difficile donc de dire en quel point de l'espace elle interagissent ou de parler de "contact" entre les deux. Je ne suis pas assez calé, mais on doit pouvoir parler en ces termes : une interaction photon-particule est un couplage entre une excitation du champ électromagnétique et une excitation du champ de la particule

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  5. #4
    Karibou Blanc

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    En considérant uniquement la MQ et la RG on arrive à des absurdités
    Meme la saveur générale du message est bonne, je trouve ce genre de phrase un peu trop "choc" (à la Science et Vie ou pire à la Brian Green...). J'en avais déjà parlé, on peut faire de la RG quantique en théorie des champs (particules ponctuelles donc) et obtenir des résultats finis. Le souci est qu'on peut le faire uniquement dans un domaine d'énergie (faible devant la masse de Planck) ou la force de gravitation à un effet si faible que son amplitude et inférieure à la précision de nos mesures, de sorte qu'on ne les "voit" pas. Donc pour tester la RG quantique, il faudrait soit 1) etre capable de calculer à des échelles proches de celle de Planck, mais ca la théorie des champs à l'heure actuelle ne le permet pas (notons qu'elle le permettrait en principe si on pouvait faire des calculs non-perturbatifs, ce sont seulement les méthodes perturbatives qui sont les seules dont on dispose pour résoudre les équations de mouvements qui ne marche pas dans le cas de la gravité quantique à haute énergie) ou soit 2) améliorer considérablement nos appareils de mesure de manière à ce qu'ils soient sensible aux faibles effets de la gravité quantique parfaitement calculable à basse énergie.

    En d'autres termes, dire que la MQ+RG donne des absurdités, ou est un non-sens, c'est faux, en général c'est de la propagande faite par des gens de la théorie des cordes, cf émision sur le sujet (trop) vulgarisée (vulgaire?) par Brian Green.

    Bref pour moi, la théorie des champs a de plus grandes difficultés à résoudre les équations de la RG quantique dans un domaine d'énergie ou la gravitation est une force importante, mais c'est faux de dire qu'elle ne marche totalement pas, et encore plus de dire que cet échec requiert la théorie des cordes.
    Well, life is tough and then you graduate !

  6. #5
    mach3

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    je trouve ce genre de phrase un peu trop "choc" (à la Science et Vie ou pire à la Brian Green...)
    à la Brian Greene

    mais c'est faux de dire qu'elle ne marche totalement pas, et encore plus de dire que cet échec requiert la théorie des cordes.
    c'est pour cette raison que je cite également la LQG. Je ne crois pas avoir favorisé une théorie en particulier en disant :

    C'est pour cela qu'on développe des théories comme les supercordes (extension spatiale des particules non-nulle) ou la gravitation quantique à boucles (espace-temps quantifié)
    Tu as l'air d'en vouloir beaucoup à la théorie des cordes n'empeche.

    J'ai une culture un peu trop Brian Greene désolé, mais je ne connais pas d'ouvrages de vulgarisation sur la LQG ou encore d'autres théories alternatives. Quelque chose à me conseiller?

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Mumyo

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    Si j'ai bien compris, la RG est une propriété résultante de la masse d'une particule, et de l'espace-temps.

    La masse courbe l'espace-temps. L'espace-temps détermine le mouvement des masses.

    Dans notre Quotidien c'est pareil pour la poussée d'Archimède...

    Elle est un phénomène conjoint résultant d'une inter-action entre l'eau, et le corps qu'on y plonge.

    Mais si vous ne plongez rien dans l'eau, vous n'aurez pas d'effet de pousse d'archimède observable. parceque tout simplement c'est une INTER-ACTION !

    Pourquoi voulez-vous qu'il y ait des effets de la RG à l'échelle Quantique, sur des particules qui n'ont pas de masse ?

    C'est comme ci, vous me demandiez, pourquoi il n'y a pas de poussée d'archimède observable, quand je ne plonge aucun objet dans l'eau.

    LA RELATIVITE GENERALE EST UNE PROPRIETE CONJOINTE DE LA MASSE ET DE L'ESPACE TEMPS.

    Enfin c'est comme cela que je comprends les choses, merci de me dire ou mon raisonnement foire... )

    Cordialement,
    Mumyo
    Dernière modification par Mumyo ; 15/11/2007 à 10h08.
    Libre l'électron, toujours là où on ne l'attend pas, du coup tout se tient...

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  10. #7
    Karibou Blanc

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    (ce n'est pas la peine d'écrire gros, en majuscules et en bleu. Ca ne présente pas d'interet)

    Si j'ai bien compris, la RG est une propriété résultante de la masse d'une particule, et de l'espace-temps.
    c'est pas une propriété c'est une théorie qui définit une dynamique.

    Dans notre Quotidien c'est pareil pour la poussée d'Archimède...
    C'est pareil, c'est pareil. Oui et non, oui parce que tous les phénomènes physiques résultent d'interactions (et on peut réduire tous ceux qu'on connait à 4 d'entre elles). Et non, parce que une courbure de l'espace-temps, c'est quand meme bien différent d'un effet de pression d'un fluide.

    Pourquoi voulez-vous qu'il y ait des effets de la RG à l'échelle Quantique, sur des particules qui n'ont pas de masse ?
    parce que tu es tres mal informé, les particules sont massives.
    Well, life is tough and then you graduate !

  11. #8
    Mumyo

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    Mon idée est que le champ de validité de la RG, ne peut se situer que dans le domaine des particules dotée d'une masse.

    Peut-on imaginer que cette éventuelle courbure puisse avoir un effet sur ce photon "absorbé"?
    Lorsque le photon est absorbé, sa quantité de mouvement, retrouve un équivalent en masse .

    Ce qui nous ramène dans le cadre de la RG , non ???

    Cordialement,
    Mumyo
    Libre l'électron, toujours là où on ne l'attend pas, du coup tout se tient...

  12. #9
    Karibou Blanc

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    ne peut se situer que dans le domaine des particules dotée d'une masse.
    Non, c'est faux. le champ de gravitation n'est pas seulement controlé par la masse mais plus généralement par l'énergie (dont la masse n'est qu'une version au repos). Donc un photon (de masse nulle mais par conséquent nécessairement en mouvement à c) influence et est influencé par le champ de gravitation.
    Lorsque le photon est absorbé, sa quantité de mouvement, retrouve un équivalent en masse .
    Malgré que je trouve cette phrase pas tres claire, la réponse est non. Le fait d'absorber un photon augmente l'énergie (cinétique) de l'absorbeur, mais pas sa masse qui par définition est son énergie au repos.
    Well, life is tough and then you graduate !

  13. #10
    Mumyo

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    Si la masse d'un atome n'évolue pas lors de l'absorbtion d'un photon ce qui est le cas..., c'est que le photon reste à l'état d'energie de quantité de mouvement. E= C.P

    Donc il n'entre jamais dans le cadre d'application de la RG, qui régie les particules dotées d'une masse. . ( Hormis pour ce qui est de sa trajectoire qui est déviée par l'espace-temps ) . COrrect ?
    Dernière modification par Mumyo ; 15/11/2007 à 10h40.
    Libre l'électron, toujours là où on ne l'attend pas, du coup tout se tient...

  14. #11
    Calvert

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    qui régie les particules dotées d'une masse.
    Prends la peine de lire les postes de Karibou Blanc! Ce n'est pas seulement pa masse qui intevient en RG, mais l'énergie! Et, comme déjà dit plus haut, un photon véhicule de l'énergie sans être massif.

  15. #12
    Karibou Blanc

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    Si la masse d'un atome n'évolue pas lors de l'absorbtion d'un photon ce qui est le cas..., c'est que le photon reste à l'état d'energie de quantité de mouvement.
    Si le photon est absorbé, il n'y a plus de photon. Son énergie a servi à augmenter celle de l'atome.

    Donc il n'entre jamais dans le cadre d'application de la RG, qui régie les particules dotées d'une masse.E= C.P .
    (je sens qu'on va encore perdre son temps...) La RG implique que meme les particules sans masse interagissent avec le champ de gravitation (pour la seconde fois...). E=p.c ne s'applique qu'aux particules de masse nulle.
    Well, life is tough and then you graduate !

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  17. #13
    Mumyo

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    La courbure de l'espace-temps modifie la trajectoire du photon.
    Mais le photon ne modifie pas la courbure de l'espace-temps.
    Libre l'électron, toujours là où on ne l'attend pas, du coup tout se tient...

  18. #14
    Mumyo

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    Masse --> Courbure de l'espace-temps.
    Masse = 0 ---> Pas de courbure. Mais trajectoire= f ( Courbure)
    Libre l'électron, toujours là où on ne l'attend pas, du coup tout se tient...

  19. #15
    Quintilio

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    Citation Envoyé par Mumyo Voir le message
    La courbure de l'espace-temps modifie la trajectoire du photon.
    Mais le photon ne modifie pas la courbure de l'espace-temps.
    Si puisqu'il y a interaction... La RG dit que tout ce qui a une energie modifie la courbure de l'espace

    Mais pour le photon, c'est vraiment infinitesimal comme modification.
    "Toute nouvelle vérité naît malgré l'évidence." Gaston Bachelard

  20. #16
    Mumyo

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    FAUX !

    Tu confonds Energie et Quantité de Mouvement !

    Masse du photon = 0 --> Pas d' energie ---> pas de courbure !

    Energie du Photon = P.C (quantité de mouvement d'une onde)

    (A moins de définir le photon comme onde d'espace-temps.? mais cette déformation d'espace temps est restreinte au photon lui-même )
    Libre l'électron, toujours là où on ne l'attend pas, du coup tout se tient...

  21. #17
    Karibou Blanc

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    C'est mon dernier post dans cette discussion si tu continues à t'exprimer comme cela :

    La courbure de l'espace-temps modifie la trajectoire du photon.
    Mais le photon ne modifie pas la courbure de l'espace-temps.
    Je te l'ai déjà dit deux fois. Le photon a une énergie cinétique non nulle, et d'apres la RG (que je suis sur tu ne connais pas) il modifie la courbure de l'espace-temps.
    Masse --> Courbure de l'espace-temps.
    Masse = 0 ---> Pas de courbure. Mais trajectoire= f ( Courbure)
    La premiere est juste et la seconde est fausse. Le photon suivra la courbure qui est dictée par les autres masses et le photon lui-meme.

    FAUX !

    Tu confonds Energie et Quantité de Mouvement !
    et toi tu oublies qu'une quantité de mouvement c'est avant tout de l'énergie cinétique, tu l'as d'ailleurs toi-meme rappelé : E= p.c (quand m=0).

    Masse du photon = 0 --> Pas d' energie ---> pas de courbure !

    Energie du Photon = P.C (quantité de mouvement d'une onde)
    tu relis ce que tu écris parfois....
    Well, life is tough and then you graduate !

  22. #18
    Coincoin

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    FAUX !
    C'est ton "FAUX !" qui est faux...

    Masse du photon = 0 --> Pas d' energie
    C'est faux. Comme tu le dis toi-même à la ligne d'après, une particule de masse nulle peut avoir de l'énergie, si sa quantité de mouvement n'est pas nulle.

    Energie du Photon = P.C (quantité de mouvement d'une onde)
    C'est valable pour toute particule de masse nulle.
    La formule complète est

    (A moins de définir le photon comme onde d'espace-temps.? mais cette déformation d'espace temps est restreinte au photon lui-même )
    Ça, ça n'a aucun sens.
    Encore une victoire de Canard !

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  24. #19
    Mumyo

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    C'est vous qui étes illogiques...

    Les masses déforment l'espace-temps.
    Le photon n'a pas de masse puisque c'est une Onde.
    Donc il ne déforme pas l'espace-temps.

    Une vague dans un milieu liquide est une Onde qui par définition est une déformation de son milieu de propagation. Mais une déformation localisée à l'onde elle-même !
    Mais comme en physique vous refusez l'idée d'un milieu de propagation, parceque cela vous rapplèle trop le concept d'Ether.

    Vous avez évacuer par la même l'idée de conférer à l'espace-temps certaines propriétés.

    Si le photon déforme l'espace-temps, c'est parceque c'est une onde .
    Mais comme c'est une onde de masse nulle, elle n'influera pas la trajectoire des autres photons.

    Deux rayons lumineux parallèles éloignés de toutes masse, resteront parallèles preuve, qu'il n'y a pas d'inter-action gravitationnelle entre eux...

    OU alors c'est que je n'ai rien compris...

    Cordialement,
    Mumyo
    Libre l'électron, toujours là où on ne l'attend pas, du coup tout se tient...

  25. #20
    Calvert

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    OU alors c'est que je n'ai rien compris...
    Oui, c'est la seule phrase correcte de ton dernier poste.

    (petite parenthèse: je ne sais pas comment tu étudies (?) la relativité générale, mais je suis certain d'une chose: au moins Karibou, CoinCoin et moi-même avons un jour suivi un cours à ce sujet, ce qui ne semble pas être ton cas)

    Alors avant de hurler que chacune des réponses que l'on te fournit est fausse, peut-être serait-il bien que tu te renseignes un minimum, puisque visiblement, ce n'est pas pour ça que tu es sur ce forum.

    (Idée: chercher l'équation d'Einstein quelque part; se rensigner sur ce qu'est le tenseur d'énergie-impulsion).

  26. #21
    Karibou Blanc

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    C'est vous qui étes illogiques...
    Ben voyons...

    Les masses déforment l'espace-temps.
    Le photon n'a pas de masse puisque c'est une Onde.
    Donc il ne déforme pas l'espace-temps.
    Le donc n'a aucune justification, et c'est naturel puisqu'il est faux. C'est ce qu'on te répéte depuis le début...

    Mais comme en physique vous refusez l'idée d'un milieu de propagation, parceque cela vous rapplèle trop le concept d'Ether.
    C'est surtout qu'on en avait pas besoin pour comprendre l'invariance de la vitesse de la lumière, la relativité restreinte le fait tres bien sans avoir recours à un éther qui par ailleurs n'avait rien de satisfaisant pour beaucoup de raisons.


    Deux rayons lumineux parallèles éloignés de toutes masse, resteront parallèles preuve, qu'il n'y a pas d'inter-action gravitationnelle entre eux...
    Non ils finiront par tomber l'un sur l'autre car l'énergie du photon déforme l'espace-temps, meme si ca masse est nulle. C'est ce que te dit la RG, mais comme tu es borné et que tu préfères prendre pour vrai ce que ton cerveau trouve logique et balancer des "donc" à tout bout de champ sans aucune justification, le répéter un 3eme fois ne suffira certainement pas.




    OU alors c'est que je n'ai rien compris...
    c'est bien plus qu'une éventualité...
    Well, life is tough and then you graduate !

  27. #22
    Mumyo

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    Non ils finiront par tomber l'un sur l'autre car l'énergie du photon déforme l'espace-temps, meme si ca masse est nulle.
    Alors là...

    C'est bien la première fois que j'entends parler de cela....

    La lumière s'attire elle-même....

    Y-a-il des expériences qui ont été menées dans ce sens ? cela a t-il été prouvé ?
    Libre l'électron, toujours là où on ne l'attend pas, du coup tout se tient...

  28. #23
    mtheory

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    Citation Envoyé par Mumyo Voir le message
    Alors là...

    C'est bien la première fois que j'entends parler de cela....

    La lumière s'attire elle-même....

    Y-a-il des expériences qui ont été menées dans ce sens ? cela a t-il été prouvé ?
    Oui, et la gravitation s'attire elle même elle aussi.

    L'énergie électromagnétique d'interaction entre les protons du noyaux influe sur sa masse et l'on doit en tenir compte.

    Sans parler de l'auto interaction des particules chargées avec elle-même en QED, mais là c'est un peu plus subtile, mais ça influe sur la masse et donc sa pèse.

    Dans les modèles de Big Bang la densité d'énergie du rayonnement photonique influe sur l'expansion de l'Univers
    “I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman

  29. #24
    Karibou Blanc

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    Y-a-il des expériences qui ont été menées dans ce sens ?
    pas que je sache. Mais je ne sais pas tout.

    cela a t-il été prouvé ?
    La RG a été testée de nombreuses fois (et meme quotidiennement avec les GPS) pour qu'on s'accorde à penser que cette théorie décrit tres bien la gravitation, et est valide. Cette théorie prédit l'attraction gravitationnelle entre deux photons masse nulle, donc indirectement ca constitue une preuve.

    Maintenant quand j'ai dis que ca se passait comme ca, je m'appuyais sur une prédiction de la RG et non sur une observation expérimentale.
    Well, life is tough and then you graduate !

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  31. #25
    physiquantique

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    Citation Envoyé par Mumyo Voir le message
    La courbure de l'espace-temps modifie la trajectoire du photon.
    Mais le photon ne modifie pas la courbure de l'espace-temps.
    le photon n'a pas de masse , et la déformation de l'espace temps se traduit par une autre norme que la norme minowskienne , et cette autre métrique me semble-t-il s'exprime a partir de la gravitation et donc la masse..

    Je voulais juste essayer d'expliquer que le photon en relativité n'a pas de masse (il me semble)
    vivons avec légerté

  32. #26
    Mumyo

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    Bien Cher Karibou,

    Je respecte ton savoir et tes connaissances.
    Je n'ai aucun doute au sujet de la validité de la RG.

    La masse dévient la trajectoire des photons.

    Mais cependant mon doute subsiste au sujet d'une inter-action gravitationnelle entre les photons eux-même.

    Cela ne me semble pas logique.

    Amicalement,

    Mumyo
    Libre l'électron, toujours là où on ne l'attend pas, du coup tout se tient...

  33. #27
    Karibou Blanc

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    Mais cependant mon doute subsiste au sujet d'une inter-action gravitationnelle entre les photons eux-même.
    Alors apprend la RG.

    Cela ne me semble pas logique.
    la logique en soit n'a aucune valeur de preuve en science. Ta logique est basée sur des connaissances incompletes et/ou absentes en ce qui concerne la gravitation. Si cela ne te semble pas logique et que le travail de tres nombreuses personnes depuis longtemps a permis de confirmer la RG expérimentalement, alors la seule solution qu'il te reste c'est d'apprendre la RG .
    Well, life is tough and then you graduate !

  34. #28
    Quintilio

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    Quand on dit que le photon n'a pas de masse, on parle bien de masse au repos.
    Puisqu'il possede une energie qui courbe l'espace-temps, il est donc possible theoriquement de peser d'un photon en mouvement.

    Voir l'experience de la boite d'einstein
    http://www.futura-sciences.com/fr/co...einstein_4779/
    "Toute nouvelle vérité naît malgré l'évidence." Gaston Bachelard

  35. #29
    physiquantique

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    Citation Envoyé par Coincoin Voir le message
    C'est ton "FAUX !" qui est faux...

    C'est faux. Comme tu le dis toi-même à la ligne d'après, une particule de masse nulle peut avoir de l'énergie, si sa quantité de mouvement n'est pas nulle.

    C'est valable pour toute particule de masse nulle.
    La formule complète est

    Ça, ça n'a aucun sens.
    je suis tout a fait en accord , d'ailleurs , il ya une formule qui dit et en relativité et en quantique des champs que l'énergie "totale" s'exprime à partir de l'énergie de repos +l'énergie cinétique , ah bah , c'est d'ailleurs ce qu'à marqué coincoin
    vivons avec légerté

  36. #30
    Karibou Blanc

    Re : Courbure De L'espace Dans Une Particule

    on parle bien de masse au repos.
    par définition la masse est un invariant qui vaut l'énergie au repos divisée par c^2. Il n'y a pas d'autre masse.
    Well, life is tough and then you graduate !

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