Pourrait-il exister un univers à 2 dimensions spatiales?

[invite33b26c8f]

1) Un univers pourrait-il se constituer avec seulement deux dimensions spatiales et une de temps?
2) Un espace à trois dimensions spatiales pourrait-il exister sans temps?
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[inviteca4b3353]

Un univers pourrait-il se constituer avec seulement deux dimensions spatiales et une de temps?

outre le fait que mathématiquement cela ne pose aucun probleme. il est possible de concevoir des systèmes physiques qui seront confinés dans un plan. Ces systèmes seront alors décrit par une théorie dans un espace à 2d d'espace, sans soucis.

Pour l'univers, il faudrait que tu donnes un peu plus de sens à cette locution : "pourrait-il se constituer". Par ce que la, il n'y a rien à répondre.

Un espace à trois dimensions spatiales pourrait-il exister sans temps?

sans définition précise d'exister, cette question ne présente pas plus de sens.

[obi76]

Un peu comme un mouton à 5 pattes, oui ça pourrai exister...

[invitea3eb043e]

1) Un univers pourrait-il se constituer avec seulement deux dimensions spatiales et une de temps?

Peut-être mais alors il serait TRES différent du nôtre, il ne pourrait être constitué d'atomes qui sont des objets 3D.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite33b26c8f]

outre le fait que mathématiquement cela ne pose aucun probleme. il est possible de concevoir des systèmes physiques qui seront confinés dans un plan. Ces systèmes seront alors décrit par une théorie dans un espace à 2d d'espace, sans soucis.

Pour l'univers, il faudrait que tu donnes un peu plus de sens à cette locution : "pourrait-il se constituer". Par ce que la, il n'y a rien à répondre.



sans définition précise d'exister, cette question ne présente pas plus de sens.

Je vais essayer de reformuler:
1) Pourrait-on concevoir un univers physique comme le nôtre avec seulement deux dimensions spatiales et une de temps?
2) Pourrait-on concevoir un univers physique comme le nôtre avec seulement trois dimensions spatiales et sans dimension de temps?
ou encore
1) Le Big-Bang aurait-il pu générer un univers à deux dimensions spatiales et une de temps?
2) Le Big-Bang aurait-il pu générer un espace à trois dimensions spatiales et sans dimension de temps?

[inviteca4b3353]

Pourrait-on concevoir un univers physique comme le nôtre avec seulement deux dimensions spatiales et une de temps?
2) Pourrait-on concevoir un univers physique comme le nôtre avec seulement trois dimensions spatiales et sans dimension de temps?

concevoir, oui, aucun probleme. Mathematiquement, les modeles sont définis de la meme manière un nombre de dimension n. Apres la physique et les phénomènes dépendent énormément de la dimension de l'espace. Dans l'étude des transitions de phases en physique statistique, ce sont des choses bien connue.

Le Big-Bang aurait-il pu générer un univers à deux dimensions spatiales et une de temps?
2) Le Big-Bang aurait-il pu générer un espace à trois dimensions spatiales et sans dimension de temps?

Comme on n'a aucune idée de ce qu'est le big-bang, ie la singularité initiale, ce tte question n'a pas de réponse, ce qu'on s'est c'est que le notre a produit un univers à (3+1)d.

[invitebfbf094d]

Et si nous vivions réellement dans un monde à deux dimensions spatiales, mais que tout ce que qui nous entoure nous fait croire que nous vivons dans un monde à trois dimensions ? Si, comme tout ce qui apparait dans un film, ou bien à la télé, nous n'avons aucun moyen de "sortir de l'écran" à deux dimensions, comment fairions-nous pour avoir accès à la troisième dimension ? ... je me laisse un peu aller

[invite5e5dd00d]

C'est exactement ce qu'il s'est passé avec la quatrième dimension zapple.
Et les physiciens sont en train de voir s'il existe des dimensiosn enroulées sur elles mêmes et très petites dont nous ne connaitrions pas l'existence

[invitebfbf094d]

A vrai dire, il semble peu probable qu'un tel unviers puisse exister réellement, parce que ca serait "trop compliquer". Par exemple, deux corps qui se rencontrent, pour continuer leur chemin, n'auraient d'autre choix que de sauter l'un par dessus de l'autre. Dans un tel monde, certains objets ne pourraient pas exister, comme les miroirs par exemple, car leur surface réfléchissante ne se trouverait jamais en face de l'utilisateur, mais tourné "vers l'avant" (si je puisse me permettre cette expression) ... c'est trop compliquer les choses.

Quant à un espace "vivant" sans temps, ca serait certainement improbable, puisque ca signifierai qu'un tel espace ait été créée "une fois pour toute", sans aucun changement, mouvement, évolution de rien de ce qu'il contient; et comme tout changement implique un "avant" et un "après", ca implique aussi nécessairement un concept de temps.

[invite88ef51f0]

A vrai dire, il semble peu probable qu'un tel unviers puisse exister réellement, parce que ca serait "trop compliquer".

Premièrement, ce n'est pas une justification suffisante d'un point de vue scientifique, et deuxièmement tu n'imagines pas à quel point 3 dimensions est limitant. Des êtres vivants à 17 dimensions n'oseraient même pas imaginer la vie à 3 dimensions tellement ça leur permettrait réducteur.

[invitebfbf094d]

Ce qui est vrai dans un sens n'est peut-etre pas vrai dans l'autre : je n'ai pas extrapoler une non-existence d'un espace de dimensions beaucop plus grand que ce que nous pensons.

Premièrement, ce n'est pas une justification suffisante d'un point de vue scientifique,

Ce n'est pas une justification scientifique, mais on peut quand meme discuter et donner notre avis, et sur ce que ca implique Si quelqu'un me donne une justification scientifique dans un sens ou dans l'autre, je suis tout ouï ...

et deuxièmement tu n'imagines pas à quel point 3 dimensions est limitant. Des êtres vivants à 17 dimensions n'oseraient même pas imaginer la vie à 3 dimensions tellement ça leur permettrait réducteur.

Je n'imagine pas trop en effet, puisque je ne vois pas vraiment le sens du mot "limitant", n'ayant jamais eu connaissance des possibilités de ce qu'un etre vivant à 17 dimensions pourrait faire

[invitea29d1598]

une illustration d'un truc encore plus amusant : un univers dont la dimension change avec l'échelle d'énergie mise en jeu... ça survient dans le cadre de la gravitation quantique :

http://arxiv.org/abs/hep-th/0505113
http://arxiv.org/abs/hep-th/0505154

avec cette approche l'espace-temps est bidimensionnel à haute énergie et quadridimensionnel à basse énergie...

ce qui est amusant, c'est que ce phénomène de "dimensionnalité émergente" existe aussi en matière condensée, même si pas exactement de la même façon. Par exemple on a là un système 3d qui devient bidimensionnel [cf ce que mentionnait Karibou] près d'un point critique quantique :

http://arxiv.org/abs/cond-mat/0606042

[invite33b26c8f]

1, 2, 3, 4, 9, 10, 11, 26 dimensions, etc... Ne serait-il pas possible que le rôle des dimensions soit mal défini où que l'on ait pas encore réussi à bien l'identifier?

[invite20ae9842]

Bonjour,
Dans un univers à deux dimensions spatiales, ce sont les êtres vivants supérieurs qui seraient désavantagés; en effet, les formes de vie "évoluées" sont traversées par un "conduit" qu'on appelle le tube digestif, ramené à deux dimensions, un tel conduit couperait l'animal en deux, pour éviter cela ils seraient obligés d'excréter par la bouche.
Moi ça m'emmerderait
Amicalement, Alain

[invite33b26c8f]

Bonjour,
Dans un univers à deux dimensions spatiales, ce sont les êtres vivants supérieurs qui seraient désavantagés; en effet, les formes de vie "évoluées" sont traversées par un "conduit" qu'on appelle le tube digestif, ramené à deux dimensions, un tel conduit couperait l'animal en deux, pour éviter cela ils seraient obligés d'excréter par la bouche.
Moi ça m'emmerderait
Amicalement, Alain

Pourquoi lier les problèmes de dimensions (et d'ailleurs, d'autres le font dans leurs interprétation d'autres lois de la physique) aux propriétés de "nos êtres vivants"? L'univers a existé bien avant les êtres vivants. C'est comme si l'on considérait que les lois de l'univers sont au service du vivant.

[inviteca4b3353]

Ne serait-il pas possible que le rôle des dimensions soit mal défini où que l'on ait pas encore réussi à bien l'identifier?

ben, énoncé comme ca, oui, tout devient possible. Maintenant, ce genre de question ne fait pas avancer le smilblick.

[invite8c514936]

Salut,

J'apporte mon grain de sel à la discussion : dans un monde à deux dimensions spatiales, il n'y aurait pas de champ gravitationnel dans le vide. Pas de planètes en orbite autour des étoiles, peut-être pas d'étoiles même (?).

[roll]

dans un monde à deux dimensions spatiales, il n'y aurait pas de champ gravitationnel dans le vide.

salut,

pourquoi ça?

[invite8c514936]

Parce que quand on écrit les équations de la relativité générale, on s'aperçoit que l'absence de matière implique l'absence de courbure, en dimension 2+1 (deux d'espace et une de temps).

C'est le tenseur de courbure qui détermine le champ gravitationnel, et ce tenseur obéit à un ensemble d'équations appelées « équations d'Einstein ». En dimension 2+1, les équations d'Einstein apportent plus de contraintes qu'il n'y a de paramètres libres dans le tenseur de courbure...

[inviteca4b3353]

En dimension 2+1, les équations d'Einstein apportent plus de contraintes qu'il n'y a de paramètres libres dans le tenseur de courbure...

et donc il n'y a pas de dégré de liberté pour le champ gravitationnel. Pas de ddl, pas de champ libre (car seule la solution triviale champ=0 satisfait toutes les équations d'Einstein). Maintenant je me suis longtemps posé la question de l'interet des travaux des gens qui quantifient la gravitation en 2+1D?

[invite33b26c8f]

Parce que quand on écrit les équations de la relativité générale, on s'aperçoit que l'absence de matière implique l'absence de courbure, en dimension 2+1 (deux d'espace et une de temps).

C'est le tenseur de courbure qui détermine le champ gravitationnel, et ce tenseur obéit à un ensemble d'équations appelées « équations d'Einstein ». En dimension 2+1, les équations d'Einstein apportent plus de contraintes qu'il n'y a de paramètres libres dans le tenseur de courbure...

1) Vous dites "Parce que quand on écrit les équations de la relativité générale, on s'aperçoit que l'absence de matière implique l'absence de courbure...", est-ce l'absence de matière ou l'absence de particules ayant une masse (ou même ayant une énergie, puisqu'on sait que même un photon provoque une courbure de l'espace)?
Pourquoi des particules dotées d'énergie seraient-elles absentes dans un espace "en dimension 2+1 (deux d'espace et une de temps)"?
Et si je me trompe en prétendant que des particules à masse nulle comme les photons provoquent une courbure de l'espace, pourquoi des particules dotées de masse non nulle seraient-elles absentes dans un espace "en dimension 2+1 (deux d'espace et une de temps)"?

2) Avec le point de vue de la LQG qui considère que le champ gravitationnel est l'espace, dans un tel espace en dimension 2+1, la présence d'entités énergétiques à deux dimensions spatiales ne provoquerait-elle aucune courbure?

[invite33b26c8f]

et donc il n'y a pas de dégré de liberté pour le champ gravitationnel. Pas de ddl, pas de champ libre (car seule la solution triviale champ=0 satisfait toutes les équations d'Einstein). Maintenant je me suis longtemps posé la question de l'interet des travaux des gens qui quantifient la gravitation en 2+1D?

Dans la théorie de l'Inflation Chaotique d'Andreï Linde, sait-on quel était le nombre de dimensions de l'espace d'avant-Big-Bang? A-t-on le même nombre de dimensions avant et après le Big-Bang? On sait d'après cette théorie (si je ne me trompe) qu'avant le Big-Bang les particules ne possédaient pas bon nombre de propriétés qu'elles ont acquises par la suite (comme la masse par exemple), ceci a-t-il un rapport avec le nombre de dimensions?

[inviteca4b3353]

Pourquoi des particules dotées d'énergie seraient-elles absentes dans un espace "en dimension 2+1 (deux d'espace et une de temps)"?

ce n'est pas la matière qui est absente mais seulement la force de gravitation (ou le champ gravitationnel si tu préfères).

Dans la théorie de l'Inflation Chaotique d'Andreï Linde, sait-on quel était le nombre de dimensions de l'espace d'avant-Big-Bang? A-t-on le même nombre de dimensions avant et après le Big-Bang?

L'inflation est un phénomène qui se serait (rien n'est encore vraiment avéré) produit APRES le BigBang, quand l'univers était agé d'environ 10^(-32) s.

[inviteca4b3353]

A-t-on le même nombre de dimensions avant et après le Big-Bang? On sait d'après cette théorie (si je ne me trompe) qu'avant le Big-Bang les particules ne possédaient pas bon nombre de propriétés qu'elles ont acquises par la suite

L'inflation décrit un étape de l'histoire de l'univers apres le bigbang, et n'a donc rien à voir avec ce qui a pu se passer avant (s'il y a eu un avant).
D'une manière générale, tout ce que tu pourras lire de source plus ou moins douteuse sur une physique avant le BigBang ou meme avant le temps de Planck (10^(-34)s) n'a aucun sens physique (pour le moment) car une étude valable doit prendre en compte une description quantique complete de la gravitation (dominante sur les autres forces à cet période), chose que personne ne sait faire aujourd'hui.

[invite33b26c8f]

L'inflation décrit un étape de l'histoire de l'univers apres le bigbang, et n'a donc rien à voir avec ce qui a pu se passer avant (s'il y a eu un avant).
D'une manière générale, tout ce que tu pourras lire de source plus ou moins douteuse sur une physique avant le BigBang ou meme avant le temps de Planck (10^(-34)s) n'a aucun sens physique (pour le moment) car une étude valable doit prendre en compte une description quantique complete de la gravitation (dominante sur les autres forces à cet période), chose que personne ne sait faire aujourd'hui.

Que penser alors des extraits suivants de la partie "L'inflation chaotique" du dossier Futura science "L'univers inflationnaire" :
1-"Si l'inflation chaotique explique l'évolution future de notre univers, son passé est plus incertain. Il y a une chance pour que toutes les parties de l'Univers aient été créées simultanément à partir d'un phénomène de Big Bang et d'une singularité initiale. Mais aujourd'hui grâce à la théorie de Linde cette condition n'est plus obligatoire. Si on considère l'"arbre cosmique" notre partie d'univers a put naître de plusieurs inflations antérieures, éloignant notre "bulle" propre très loin du Big Bang initial. Pour des raisons pratiques on peut considérer le moment de la création de chacune de ces bulles comme autant de Big Bang. Dans cette perspective l'inflation ne fait pas partie de la théorie du Big Bang comme on l'imaginait dans les années 1980. Aujourd'hui le Big Bang fait partie de la théorie inflationnaire"

2-"Si l'on tient compte de telles conditions, l'univers inflationnaire a pu donner naissance à des domaines extrêmement étendus ayant chacun des lois physiques particulières à basse énergie. Mais même si le grand Univers ne présentait initialement qu'un seul état vide, cette théorie s'appliquerait malgré tout. En effet des grandes fluctuations quantiques peuvent forcer les champs scalaires à sauter en-dehors de leur minima par effet tunnel même en l'absence de barrière de potentiel, un peu comme si la balle parvenait seule à descendre de la colline. Dans certains modèles inflationnaires ces fluctuations quantiques sont si importantes qu'elles modifient même le nombre de dimensions de l'espace.".

Qu'entendent-ils par "grand univers"?

En quoi l'idée d'un "Avant" ou même de plusieurs "Avant" serait-elle choquante? Ne permet-elle pas de faire sauter (au moins pour un temps... de recherche scientifique) ce verrou de l'instant 0 qui fait coincer les cerveaux qui veulent s'appuyer sur la science, et qui par contre ouvre de grandes ouvertures à ceux qui veulent qu'à un moment (avant cet instant 0) les choses ne soient plus du ressort de la science?

[inviteb2f36fa3]

oui il aurait pu exister mais personne n'aurait pu ce poser la question
car sans temps aucune evolution position et sans 3me dimension spaciale pas de complexité posibible par exemple un tube digestif serai impossible car il aurait separé le corps en deux parti distinct
mais peut etre que cet univers aurait trouver une solution

[inviteb73319c3]

Bien sûr ! Mais ce serait très limité. On peut l'imaginer, mais pour ce qui est de la vie ... Ce serait alors des êtres microscopiques ne pouvant bouger qu'en 2 axes ...

Ce serait envisageable si les deux axes étaient x et y, autrement dit ceux qui permettent de bouger vers la gauche/droite et devant/derriere, sans pouvoir sauter ou voler. Mais les êtres y habitant seraient infiniment plats ... Sans que l'univers soit pas plus gros qu'une feuille de papier (en épaisseur)...

Bien sûr, je dis ça entant que quelqu'un vivant dans un monde en 3 dimensions, mais il est vrai qu'un être dans un autre monde en 4 dimensions est peut-être entrain de se dire que ce serait pas possible de vivre dans un monde en 3 dimensions...

[JacquesVdb]

Bonjour, je me permets de participer à la réflexion sur un univers à 2 dimensions spatiales.
INTRODUCTION
1/ Je propose une approche de base de la physique. C.à d. par l'observation et ensuite la réflexion.
2/ Nous qui vivons dans un univers à 3 dimensions spatiales, la réflexion sur un univers à 2 dimensions nous permettrait peut être, d'extrapoler vers un univers à 4 dimensions.
UN UNIVERS A 2 DIMENSIONS SPATIALES
Quel phénomène dans un univers à 2 dimensions pouvons nous constater (c. à d. voir, sentir, entendre, ... via nos sens ou via un dispositif qui transmet à nos sens) ? Bien sur, ce phénomène ne sera pas matériel.
L'ombre me semble un phénomène intéressant à analyser. En effet, l'ombre est un univers délimité à 2 dimensions et est caractérisé par l'absence d'énergie et de matière.
QUE POUVONS-NOUS CONSTATER DANS UN UNIVERS A 2 DIMENSIONS?
L'ombre a des limites, qui peuvent évoluer dans le temps (p.e. par le déplacement du soleil durant la journée)
Vu dans un univers à 3 dimensions spatiales, nous pouvons constater que l'univers à 2 dimensions n'est pas toujours plane (p.e. l'ombre peut se trouver sur le sol et sur un mur; l'ombre peut se trouver sur un cylindre).
Il peut y avoir des trous (p.e. une ombre sur une plaque trouée).
Il peut y avoir une quantité infinie d'ombres, constatable dans un univers à 3 dimensions.
Un univers à 2 dimensions peut évoluer dans le temps pour changer de forme et de grandeur, pour se diviser ou s'unir avec un autre espace à 2 dimensions.
ET ENSUITE ...
Que penser de cette approche? Permet-elle de mieux comprendre la 4ème dimension spatiale?

[Deedee81]

Bonjour,

Bienvenue sur Futura.

Attention, tu as déterré une discussion vieille de (plus de) 13 ans ! Les participants ne sont même plus sur Futura.
EDIT c'est la mode de ces jours ci, l'effet "vacance" ?

En outre les théories personnelles ne sont pas de bon aloi sur Futura où on ne discutte que des théories acceptées par la communauté scientifique.
Voir :
https://forums.futura-sciences.com/a...sabilites.html
Le point 6.
EDIT j'oubliais : c'est la raison pour laquelle je ferme

Bien qu'on puisse difficilement parler de théorie, d'idée ou d'approche tellement ça manque de clarté et de précision.

Toutefois ce que tu propose ressemble un peu aux théories holographiques. Tu peux y jeter un oeil si ça t'intéresse :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_holographique
Et plus partculièrement les liens indiqués :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Correspondance_AdS/CFT

plus complet :
https://en.wikipedia.org/wiki/Holographic_principle

Note que cette approche n'est pas nécessairement la plus appréciée. En particulier, il faudrait que l'univers soit décrit par une métrique de type andi-DeSitter
alors que l'observation montre que c'est plutôt une métrique de type Friedemann-Lemaître-Robertson-Walker
https://fr.wikipedia.org/wiki/Espace_anti_de_Sitter
https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A...bertson-Walker

Bref, un sujet difficile, pointu mais aussi très spéculatif (et très éloigné des ombres )

Et pour finir une petite amusette : toute créature vivant dans un monde à deux dimensions spatiales ressemblerait à une limace de mer. Car avec un bouche, un anus et tout le système digestif, la créature serait.... coupée en deux. Digne de Kid Paddle ça