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création de matiere a partir d'énergie



  1. #1
    foxnow

    création de matiere a partir d'énergie


    ------

    est il possible de calculer l'énergie nécéssaire pour créer un dé de 1cm x 1cm x 1cm ? et par exemple se dire avec cette energie on peut alimenter la planete entiere pendant tant de temps...
    merci beaucoup pour votre aide.

    -----

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  3. #2
    predigny

    Re : création de matiere a partir d'énergie

    Tu fais E=mc² et tu as une bonne partie de la réponse.

  4. #3
    predigny

    Re : création de matiere a partir d'énergie

    Citation Envoyé par predigny Voir le message
    Tu fais E=mc² et tu as une bonne partie de la réponse.
    En gros, si je ne me suis pas trompé d'un ordre de grandeur, dans le meilleur des cas (rendement 100%), une centaine de centrales nucléaires de 2GW pendant une heure devraient permettre de synthétiser 1cm3 de fer. Pas très rentable, même pour faire de l'or.

  5. #4
    citron_21

    Re : création de matiere a partir d'énergie

    créer un dé de matière à partir d'énergie et re-transformer cette matière en énergie pour alimenter la terre ?
    "Lorsque deux forces sont jointes, leur efficacité est double", Isaac Newton

  6. #5
    Coincoin

    Re : création de matiere a partir d'énergie

    Salut,
    Un dé de quoi ?

    Sinon, oui, c'est facile. Il faut utiliser une formule peu connue due à un certain Albert Einstein : E=mc².

    Application :
    On va dire que tu veux de l'eau, donc une masse volumique de 1000 kg/m³ (ça reste un bon ordre de grandeur pour d'autres matériaux). Alors ton dé de 1 cm³ va peser 1g.
    Un coup de E=mc² : tu obtiens une énergie de 10-3×(3·108)² soit environ 1014 J.

    Essayons maintenant de nous rendre compte de l'ordre de grandeur.

    Une centrale nucléaire a une puissance de grosso modo 1 GW (pour une tranche). Il faudrait donc 105 s pour produire cette énergie, soit une grosse journée.
    Autre manière de voir, 1 kWh représente 3,6·106 J. Notre énergie de 1014 J correspond alors à environ 30 millions de kWh. Ta facture EDF monterait alors à quelques millions d'euros... (je te conseille de renégocier ton contrat et de faire tourner ta machine en heures creuses ).
    1014 J, ça représente environ 10 000 tep, soit un millionième de la consommation annuel mondiale, ou encore la consommation d'une petite ville pendant un an.

    Qu'est-ce qu'on peut faire d'autre avec 1014 J ?
    Tu peux évaporer 108 kg d'eau (quelques dizaines de piscines olympiques)/
    ...

    Bref, c'est énorme à l'échelle de l'individu mais raisonnable à l'échelle de la planète.

    NB Mes calculs sont des ordres de grandeur, faits sans papier ni calculette et utilisant Wikipédia comme références lorsque c'est nécessaire. Je ne garantis rien du tout.
    Encore une victoire de Canard !

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    citron_21

    Re : création de matiere a partir d'énergie

    on peut l'expliquer de manière logique que la célérité intervienne pour passer de matière à énergie, et vice-versa ?
    comment ca marche ?
    "Lorsque deux forces sont jointes, leur efficacité est double", Isaac Newton

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  10. #7
    stefjm

    Re : création de matiere a partir d'énergie

    Citation Envoyé par citron_21 Voir le message
    on peut l'expliquer de manière logique que la célérité intervienne pour passer de matière à énergie, et vice-versa ?
    comment ca marche ?
    C'est de l'analyse dimensionnelle élémentaire.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  11. #8
    citron_21

    Re : création de matiere a partir d'énergie

    oui je suis d'accord,
    mais comment ca marche de transformer directement de l'énergie en matière, en faisant intervenir la célérité ?
    sur le plan calcul, oui ca parait logique. Mais sur le plan procédé ?
    "Lorsque deux forces sont jointes, leur efficacité est double", Isaac Newton

  12. #9
    Coincoin

    Re : création de matiere a partir d'énergie

    Le "c" est à prendre comme une constante fondamentale de la physique. C'est la constante qui relie l'espace et le temps, et donc l'énergie et la masse.
    Ensuite, en tant que constante caractéristique de l'espace-temps, il se trouve que c'est la vitesse à laquelle va une particule sans masse, comme la lumière.

    Sur le plan procédé, on utilise des accélérateurs de particules : on donne beaucoup d'énergie cinétique à des particules et quand elle rentre en collision une partie de cette énergie est convertie en nouvelles particules. Mais le rendement est extrêmement loin des 100%.
    Encore une victoire de Canard !

  13. #10
    LPFR

    Re : création de matiere a partir d'énergie

    Bonjour.
    L'intérêt pratique, on vient de voir, est zéro.
    Pour ce qui est de la méthode, à ma connaissance, on ne maîtrise pas la transformation d'énergie en matière. On ne peut pas dire "voila, j'ai 'E' joules et je veux faire apparaître là E/c² kilogrammes de cuivre". Bon, on peut le dire, mais on ne peut pas le faire.
    Que je sache, les seules choses que l'on peut faire "à volonté" (et encore!) c'est d'envoyer de rayons gamma d'énergie suffisante; les faire interagir avec du plomb, ce qui crée des pairs électron-positron...de temps en temps. De là à créer un atome, il y a un abîme.
    Au revoir.

  14. #11
    Coincoin

    Re : création de matiere a partir d'énergie

    À mon avis, faire un atome reste réalisable. La preuve : on arrive à fabriquer des atomes d'antimatière.
    L'idée est de bombarder une cible avec des particules de haute énergie puis trier les particules créer. Tu récupères un électron et un proton, tu les ralentis et les assembles, et tu as un atome d'hydrogène. Mais ça fait très cher de l'atome...
    Encore une victoire de Canard !

  15. #12
    LPFR

    Re : création de matiere a partir d'énergie

    Citation Envoyé par Coincoin Voir le message
    À mon avis, faire un atome reste réalisable. La preuve : on arrive à fabriquer des atomes d'antimatière.
    L'idée est de bombarder une cible avec des particules de haute énergie puis trier les particules créer. Tu récupères un électron et un proton, tu les ralentis et les assembles, et tu as un atome d'hydrogène. Mais ça fait très cher de l'atome...
    Re.
    Je ne pense pas que l'on soit arrivé à créer un atome d'antimatière dans son état fondamental. On a crée des atomes d'anti-hydrogène excités qui se sont décomposées immédiatement. Même le "positronium" n'a pas donné des choses stables (que je sache). Mais les gens y travaillent.

    Et la manip n'est pas de créer un atome avec des particules. Ceci n'est pas créer de la matière avec de l'énergie, c'est créer des atomes avec de la matière. C'est beaucoup plus facile: vous prenez de l'hydrogène que vous ionisez soit dans un tube à décharge, soit en le faisant passer par un arc. Vous avez un joli mélange de protons et électrons qui vont vous redonner de l'hydrogène pour peu que vous les laissiez en paix. Pas besoin d'accélérateurs de particules.
    A+

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  17. #13
    Coincoin

    Re : création de matiere a partir d'énergie

    On a crée des atomes d'anti-hydrogène excités qui se sont décomposées immédiatement
    Décomposés immédiatement en quoi ?

    Même le "positronium" n'a pas donné des choses stables (que je sache)
    Forcément, le positronium est un assemblage de particules qui peuvent s'annihiler entre elles. Il n'est donc théoriquement pas stable, contrairement à l'atome d'antihydrogène.

    Ceci n'est pas créer de la matière avec de l'énergie, c'est créer des atomes avec de la matière.
    C'est vrai. Mais la matière de départ peut être récupérée après coup. On a donc bien créé de la matière à partir d'énergie (en utilisant un peu de matière).
    Il existe des projets de collisionneur photon-photon, mais à ma connaissance ça n'a jamais été réalisé.
    Encore une victoire de Canard !

  18. #14
    Sigmar

    Re : création de matiere a partir d'énergie

    Je comprends pas trop ce que donnerait une collision photon/photon. Déja, est-ce que les photons interagissent autrement que par gravité ? Ensuite, il suffit a priori d'opposer deux ampoules pour avoir un collisionneur de photon (suit pas sûr de la densité des photons en sortie de lampe, mais je suis sûr qu'au bout d'un moment on devrait en voir deux se taper)...
    L'énergie dépendant de la fréquence, est-ce que le but de cette manip serait de faire l'expérience avec des rayons gamma ("collisions" à haute énergie)... Vu que les photons s'accélèrent pas...
    "I have to understand the world, you see." (Richard P. Feynman)

  19. #15
    humanino

    Re : création de matiere a partir d'énergie

    Bonjour
    Citation Envoyé par Sigmar Voir le message
    Déja, est-ce que les photons interagissent autrement que par gravité ?
    Oui ! Beaucoup plus. Typiquement, le diagramme de diffusion photon-photon comprend une partie "en carre" avec les photons aux quatres coins. C'est un processus quantique coherent entre les deux photons qui fluctuent tous les deux en une paire fermion/antifermion. Normalement, ce processus fait partie du propagateur du photon dans le vide.

    Diphoton Generalized Distribution Amplitudes
    Ensuite, il suffit a priori d'opposer deux ampoules pour avoir un collisionneur de photon
    Oui, c'est tres exactement ce qu'ils veulent faire, mais avec de tres GROSSES ampoules Pour qu'on y voit quelque chose, il faut effectivement pas mal de luminosite (et beaucoup d'energie).

    Typiquement, ce que tu fais, tu prends deux faisceaux intenses d'electrons, tu les acceleres autant que possible, et lorsque tu as obtenu l'energie necessaire tu les devies violemment. Simple sur le principe

    edit
    Je crois que la collaboration OPAL a fourni pas mal de donnees sur la section efficace photon-
    photon.

    Voila !

    Dernière modification par humanino ; 27/07/2008 à 15h16.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

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