10-43 : pourquoi une limite ?

[invite7cdc2081]

Bonjour, j'ai lu deux, trois ouvrages de vulgarisation scientifique, et quelques questions ont surgit de mon cerveau encore embué aprés la découverte de phénoménes si démesurés.

Voici une question :

Pourquoi dit on de 10-43 que c'est un genre de quantum de temps, c'est à dire que notre physique ne fonctionne plus en dessous de cette limite ?

Est-ce que quelqu'un saurait me donner un exemple, simple, dans la mesure du possible (drôle d'expression pour cette question...), démontrant l'impossibilité pour la physique (actuelle ?) de manipuler de tels nombres ?

D'avance je vous remercie.
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[inviteca4b3353]

c'est à dire que notre physique ne fonctionne plus en dessous de cette limite ?

ca c'est vrai, mais ca :

Pourquoi dit on de 10-43 que c'est un genre de quantum de temps,

c'est faux ou, du moins, c'est une spéculation non-avérée.

Le fait est que pour des durées de cet ordre de grandeur ou plus courtes, on a aucune idée du comportement de la gravitation. Meme si elle est d'ordinaire tres faible devant les autres forces, il est fort probable qu'elle devienne prépondérante à cette échelle et comme on ne connait pas son comportement dans ce régime, la physique ne permet plus de décrire les phénomènes naturels se déroulant sur des temps aussi courts. Mais, RIEN ne prouve qu'il s'agisse d'un quantum de temps. Donc les gens qui disent ce genre de truc soit ne savent pas de quoi ils parlent, soit ne sont pas très honnete et font consciemment passer pour acquis ce qui n'est qu'une hypothèse spéculative.

[invite7cdc2081]

Meme si elle est d'ordinaire tres faible devant les autres forces, il est fort probable qu'elle devienne prépondérante à cette échelle et comme on ne connait pas son comportement dans ce régime, la physique ne permet plus de décrire les phénomènes naturels se déroulant sur des temps aussi courts.



Ha, d'accord, on revient au point dont on entend beaucoup parler : Avec la conaissance de la superforce on pourrait peut être expliquer des phenoménes aussi brefs, alors ?
Mais pourquoi la gravitation devient t'elle importante ?
C'est justement au niveau des particules qu'on parle de durée comme -43 non ? Et comme tu l'as dit les autres forces sont beaucoup plus puissantes que la gravitation?
En tout cas merci de m'avoir appris le fait que rien ne prouve l'existence d'un quantum d'espace temps...

[inviteca4b3353]

Avec la conaissance de la superforce on pourrait peut être expliquer des phenoménes aussi brefs, alors ?

Pas besoin nécessairement d'une unification des forces (ce que tu appelles une "superforce") ni meme de l'apparition de nouvelles forces. Il suffit juste d'avoir une théorie complète de la gravitation, notamment au niveau quantique.

Mais pourquoi la gravitation devient t'elle importante ?

Je ne vois de manière simple et rapide de l'expliquer. En règle général, on sait que les intensités des interactions (ce qu'on appelle dans le jargon les constantes de couplages, comme la constante de structure fine pour l'électromagnétisme, ie le carré de la charge de l'électron) dépendent de l'énergie échangée au cours de l'interaction. Les constantes de couplages ne sont pas tout à fait constantes donc.

Pour l'électromagnétisme et les deux forces nucléaires, la variation n'apparait que lorsqu'on prend en compte les effets quantiques et elle est par conséquent très faible (mais mesurable!). Elle varie en log de l'énergie. L'existence de fluctuations de paires particules/antiparticules dans le vide modifie l'intensité des interactions pour des distances inférieures à la "taille" de ces paires. Par exemple, la constante de structure est légèrement modifiée à partir de 100 le rayon d'un noyau, à cause des paires électrons/positrons créées spontanément dans le vide.

Pour la gravitation c'est assez différent, la variation apparait déjà au niveau classique. Elle est donc importante, plus précisément l'intensité de la force de gravitation (la constante de Newton) varie comme le carré de l'énergie. Et elle devient du meme ordre de grandeur que les autres forces lorsque cette énergie est de l'ordre de ce qu'on appelle la masse de Planck.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteca4b3353]

C'est justement au niveau des particules qu'on parle de durée comme -43 non ?

En général oui, mais a priori la "physique" du temps de Planck s'applique à ton système physique. Dans la pratique, les "gros" systèmes, composés de plusieurs particules, ont moins de chance d'entrer dans ce régime que des particules élémentaires car ils ont plus d'inertie, leurs masses étant plus grandes par construction.

Et comme tu l'as dit les autres forces sont beaucoup plus puissantes que la gravitation?

Oui, mais comme je l'ai dit aussi, cela dépend de l'énergie que contiennent les particules que tu considères. La gravitation n'est négligeable devant les autres forces que si cette énergie est plus petite que la masse de Planck, comme je l'ai expliqué plus haut.