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Zéro absolu



  1. #1
    Jack Burner

    Zéro absolu


    ------

    Bonjour, que se passe-t-il au zéro absolue pour les photons (se déplacent-ils ?) ?

    Et quand est-il des intéractions fondamentales ; car rien ne bouge au zéro absolue donc cela signifie qu'aucune force ne s'exerce ou bien que toutes les forces se compensent ??

    Je sais pas trop ^^

    Merci pour vôtre aide

    -----

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  3. #2
    erik

    Re : Zéro absolu

    Salut,

    Pour ta première question : un photon se déplace toujours, et toujours à la même vitesse : la vitesse de la lumière.
    Si tu as des photons (donc un rayonnement electromagnétique) dans le système que tu considères, c'est que tu n'es pas au 0 absolue (si il y'a rayonnement, il y'a chaleur)

  4. #3
    Jack Burner

    Re : Zéro absolu

    dans ce cas là qu'est-ce qui caractérise le zéro absolu ?

  5. #4
    citron_21

    Re : Zéro absolu

    Donc pas de lumière possible au zéro absolu ?
    "Lorsque deux forces sont jointes, leur efficacité est double", Isaac Newton

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Jack Burner

    Re : Zéro absolu

    Pourtant j'ai cherché partout sur internet et j'ai aucune info précise ou que je puisse comprendre. lol

  8. #6
    cdom

    Re : Zéro absolu

    et si je considère le principe d'incertitude en mécanique quantique ... que devient le zéro absolu ?
    ...une particule au repos absolu ne peut exister du fait de ce principe ....

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  10. #7
    Jack Burner

    Re : Zéro absolu

    pourriez vous m'expliquer ce principe parce que je fais pas de mécanique quantique.
    Disons que j'essaie de satisfaire des petites interrogations qui trottent dans ma tête.

  11. #8
    Jeanpaul

    Re : Zéro absolu

    La notion de température n'a de signification que pour une population de particules et elle représente la dispersion des vitesses des particules les unes par rapport aux autres, donc leur désordre en un sens. Si on prend un paquet d'atomes ayant tous la même vitesse vectorielle, on peut dire qu'ils sont au zéro absolu. C'est ce que représente la loi de répartition des vitesses de Maxwell avec le T au dénominateur.
    Donc un paquet de tels atomes peut fort bien absorber et émettre des photons, c'est comme ça qu'on les refroidit d'ailleurs.

  12. #9
    Jack Burner

    Re : Zéro absolu

    ah ok merci.
    Autrement dit c'est lié uniquement aux particules ayant une masse non nulle ?? (si je dis n'importe quoi faut pas hésiter à me censurer^^)

  13. #10
    Jack Burner

    Re : Zéro absolu

    Citation Envoyé par Jeanpaul Voir le message
    c'est comme ça qu'on les refroidit d'ailleurs.
    C'est à dire ?

  14. #11
    Jeanpaul

    Re : Zéro absolu

    Citation Envoyé par Jack Burner Voir le message
    C'est à dire ?
    Pour refroidir un paquet d'atomes à des températures de l'ordre des nK (nanokelvins) on les éclaire par de la lumière de fréquence juste inférieure à leur résonance. Ainsi seuls les atomes allant vers la source peuvent absorber cette lumière à cause de l'effet Doppler. Ils réémettent cette lumière dans n'importe quelle direction, si bien qu'ils perdent un peu plus d'énergie qu'ils en ont reçu. Donc leur vitesse diminue et comme c'est le cas pour tous les atomes, la dispersion des vitesses diminue aussi et la température par définition.
    Mais même là l'absorption des atomes marche très bien.

  15. #12
    Jack Burner

    Re : Zéro absolu

    d'accord merci de m'avoir expliqué

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  17. #13
    Jack Burner

    Re : Zéro absolu

    dîtes moi monsieur jeanpaul connaissez vous un livre de mecanique quantique pour debutant?

  18. #14
    Jeanpaul

    Re : Zéro absolu

    Je ne connais pas bien les livres récents (je n'ai jamais été prof). Il doit y avoir celui de Diu mais c'est quand même assez relevé (niveau Master de fac).
    C'est le gros hic de la Mécanique Quantique : c'est tout de suite très mathématique et ce n'est jamais intuitif.

  19. #15
    M4T

    Re : Zéro absolu

    Bonjour a tous,

    J'ai une question a vous poser sur le zéro absolu: Qu'arrive t-il au noyau lorsque l'on atteint de très basse température (proche du zéro absolu) ?

    Merci !

  20. #16
    predigny

    Re : Zéro absolu

    Citation Envoyé par M4T Voir le message
    Bonjour a tous,
    J'ai une question a vous poser sur le zéro absolu: Qu'arrive t-il au noyau lorsque l'on atteint de très basse température (proche du zéro absolu) ?...!
    Au zéro absolu, le noyau devrait être parfaitement immobile si bien que d'après le principe d'incertitude, il devrait être quelque part dans l'univers mais sans que l'on puisse dire où. Je ne sais pas comment vont faire les électrons (qui eux ne sont pas immobiles) pour savoir autour de quoi ils doivent tourner ! Bon, je crains fort de dire des bêtises là.

  21. #17
    invite34596000666

    Re : Zéro absolu

    Rien de particulier…
    Je n'ai jamais entendu dire que l'on incluait le « mouvement » des quarks à l'intérieur des protons et neutrons dans le concept de température…

  22. #18
    M4T

    Re : Zéro absolu

    merci

    Citation Envoyé par guerom00 Voir le message
    Rien de particulier…
    Je n'ai jamais entendu dire que l'on incluait le « mouvement » des quarks à l'intérieur des protons et neutrons
    Comment s'organisent les quark dans les protons et nucléons ?( tournent t-il autour d'un axe ?)

    Dans un autre genre, au zéro absolu, les électons sont dans leur "energie de point zéro" ,qui est de l'énergie interne mais continue "vibrer", c'est a dire qu'il tourne autour du noyau ? corrigez moi maintenant si j'ai faut avant de dire des betises

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  24. #19
    invite34596000666

    Re : Zéro absolu

    Le zéro absolu, c'est que les atomes « ne bougent pas » les uns par rapport aux autres (je mets des guillemets pour justement l'énergie de point zéro).
    Il n'est généralement pas fait allusion aux électrons mais je suppose que c'est effectivement implicite… Donc, tout le monde dans le fondamental électronique, oui.
    La notion de mouvement est discutable our un électron. Aussi, je ne m'y aventurerais même pas pour un quark
    Mais pour répondre simplement à ta question, oui : au zéro absolu, les électrons vibrent et tournent autour du noyau

  25. #20
    Big Benne

    Re : Zéro absolu

    Peut-on réellement décrire le zéro absolu ? N'est-ce pas un état impossible ? (comme on le disait via le principe de Heisenberg)
    Si les électrons continuent leur danse délocalisée, ca doit bien avoir une influence sur le noyau et le faire bouger ?

  26. #21
    invite34596000666

    Re : Zéro absolu

    C'est un état impossible à atteindre mais pas parce que il faudrait « figer » toutes les particules. C'est une méprise de croire que le zéro absolu signifie « tout figer, plus rien ne bouge ».
    Le zéro absolu signifie « tout le monde dans son état d'énergie le plus bas » , surtout l'énergie translationnelle en fait, mais ça continue à bouger à cause d'Heisenberg.
    Ce qui se rapproche le plus du zéro absolu ce sont les condensats de Bose-Einstein, tout simplement

  27. #22
    Astérion

    Re : Zéro absolu

    Citation Envoyé par guerom00 Voir le message
    C'est un état impossible à atteindre mais pas parce que il faudrait « figer » toutes les particules. C'est une méprise de croire que le zéro absolu signifie « tout figer, plus rien ne bouge ».
    Le zéro absolu signifie « tout le monde dans son état d'énergie le plus bas » , surtout l'énergie translationnelle en fait, mais ça continue à bouger à cause d'Heisenberg.
    Ce qui se rapproche le plus du zéro absolu ce sont les condensats de Bose-Einstein, tout simplement
    Bonsoir,

    C'est vrai que les BEC s'approchent bien du zero absolue (ils sont dans l'ordre de 1 micro K) avec des techniques très habiles (effet sysiphe, évaporation,...) ; ils ne sont pas cependant les recordmans (à ma connaissance)
    Cependant je me pose une question tout de même:
    Il n'existe pas d'étalon dans ces échelles de température, comment peut-on être sûr de cette température?
    Je me doute qu'on n'utilise pas de sonde...alors comment fait-on (notamment pour les Bec)?

    Au revoir

  28. #23
    invite34596000666

    Re : Zéro absolu

    Les BECs, c'est du nanoK plutôt
    Pour le calcul de la température, on les laisse tomber sous l'effet de la gravité et on regarde comment ils s'étendent Ça donne une vitesse translationnelle donc une température.

  29. #24
    Astérion

    Re : Zéro absolu

    Citation Envoyé par guerom00 Voir le message
    Les BECs, c'est du nanoK plutôt
    Pour le calcul de la température, on les laisse tomber sous l'effet de la gravité et on regarde comment ils s'étendent Ça donne une vitesse translationnelle donc une température.
    Oui, pardon c'est du nK mais de toute façon ce n'est pas le record (100pK):S

    http://ltl.tkk.fi/wiki/LTL/World_rec...w_temperatures

    Sais-tu s'il est prévu d'avoir un étalon pour ces intervalles? Notamment avec un bec, non?

    A plus.

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  31. #25
    Thwarn

    Re : Zéro absolu

    Citation Envoyé par guerom00 Voir le message
    Rien de particulier…
    Je n'ai jamais entendu dire que l'on incluait le « mouvement » des quarks à l'intérieur des protons et neutrons dans le concept de température…
    Il y a un concept de temperature en QCD. Dans le cas de collision d'ions lourds, les gens decrivent le resultat de la collision comme un liquide relativiste (plus rarement un gaz) qui se thermalise tres rapidement.

    Sais-tu s'il est prévu d'avoir un étalon pour ces intervalles?
    Je ne vois trop ce que tu veux dire. La definition de temperature est assez hadoc dans ce cas, c'est la distribution en impulsion de ton gaz qui te donne ta temperature. Le seul etalon qu'il te faut, c'est une bonne camera CCD et de belles interferences.
    Tes desirs sont desordres. (A. Damasio)

  32. #26
    vaincent

    Re : Zéro absolu

    Bonsoir,

    je ne sais pas si ce que je vais dire va apporter grand chose à la discussion mais lorsque l'on fait par exemple de la QED (du genre interaction électron-électron(libres bien entendu) relativistes) on considère toujours que ces électrons interagissent dans le vide i.e. au zéro absolu. Nos électrons ne baignent pas dans un bain thermique, i.e un ensemble de particules qui ont une énergie cinétique instantanée non-nulle par rapport aux 2 électrons(et égale à kT/2 pour un bain à l'équilibre). Si c'est tout de même le cas, alors on fait de la théorie des champs à température finie(non-nulle) ce qui a pour effet de modifier la forme des propagateurs, etc...

    Dans ces théories(et dans les autres il me semble) il y a deux niveaux d'observation, les particules étudiées (ici les 2 électrons) et le bain thermique. Le mouvement moyen des particules qui entourent les 2 électrons est supposé nul(même si leur énergie cinétique ne l'est pas), ce qui permet de les considérer comme constituants d'un bain thermique à l'équilibre de la même façon qu'un vrai bain d'eau(même glacé !). Par contre le mouvement des 2 électrons lui n'est pas nul en moyenne, d'où la distinction et les 2 niveaux d'observation dont je parlais plus haut.

    Cela n'est pas étonnant car il faut bien se rappeler que la température est avant tout une notion macroscopique. La théorie statistique des champs permet tout de même de réconcilier température et mécanique quantique, notamment en associant la fonction de partition à l'intégrale de chemin, mais je ne m'aventurerais pas plus sur cette voie que je connais mal. (un jour j'èspère, je prendrai le temps de lire le fameux livre de Le Bellac...)


    p.s : oui en effet thwarn, le milieu QCD à haute température (où il y aurait déconfinement des hadrons, milieu appelé "plasma de quarks et de gluons") est décrit par l'hydrodynamique relativiste dans bon nombre de modèle (mais pas tous). On fait donc là de la thermo de particules relativistes en quelques sortes(équation d'état + conservation du tenseur énergie-impulsion). Dans l'étude du plasma de quarks et de gluons, on n'hésite pas à mélanger physique classique (au sens non-quantique uniquement) avec la chromodynamique quantique et/ou l'électrodynamique quantique !! Normal à la fois vu la complexité du système étudié..... D'ailleurs lorsqu'on utilise des théories des champs dans le vide dans ce domaine(ou des variantes à température fini mais très "cuisine maison" !!), les résultats théoriques sont souvent bien moins bon que les modèles utilisant des théories des champs à température finie. Comme quoi voir un ensemble de quarks et de gluons comme un bain thermique est loin d'être idiot.
    Dernière modification par vaincent ; 19/01/2009 à 23h53.

  33. #27
    Chip

    Re : Zéro absolu

    Citation Envoyé par Jeanpaul Voir le message
    Pour refroidir un paquet d'atomes à des températures de l'ordre des nK (nanokelvins) on les éclaire par de la lumière de fréquence juste inférieure à leur résonance.
    Le refroidissement laser est la première étape des expériences de refroidissement atomique. Elle est extraordinairement efficace puisqu'elle permet de refroidir un gaz atomique directement depuis la température ambiante (300K) jusqu'à quelques µK. Cependant on est encore bien loin du nK avec cette méthode. Il faut continuer le refroidissement avec d'autres techniques pour atteindre ce domaine de températures.

    Citation Envoyé par Astérion Voir le message
    Oui, pardon c'est du nK mais de toute façon ce n'est pas le record (100pK):S

    http://ltl.tkk.fi/wiki/LTL/World_rec...w_temperatures
    Si, le record est atteint avec un condensat de Bose Einstein : http://en.wikipedia.org/wiki/Coldest...orded_on_Earth . Pour l'expérience que tu mentionnes au-dessus, il ne s'agit que de la température du spin atomique, c'est très différent.

  34. #28
    Chip

    Re : Zéro absolu

    Je voulais dire spin nucléaire...

  35. #29
    Jeanpaul

    Re : Zéro absolu

    Ces 2 questions correspondent à une vision classique, newtonienne des atomes et des noyaux. Il faut abandonner tout cela. Dans l'état fondamental, l'électron ne tourne pas autour du noyau, il occupe une orbitale atomique stable qui n'a rien à voir avec la température qui est une notion de groupe d'atomes comme dit plus haut.
    Quant aux quarks, ce sont des objets strictement quantiques et parler d'axe de rotation n'a pas de sens.

  36. #30
    M4T

    Re : Zéro absolu

    Citation Envoyé par Jeanpaul Voir le message
    Dans l'état fondamental, l'électron ne tourne pas autour du noyau, il occupe une orbitale atomique stable qui n'a rien à voir avec la température qui est une notion de groupe d'atomes comme dit plus haut.

    Lorsque tu dis que l'électron occupe une orbitale atomique,fait-tu référence aux états quantiques ?

    http://www.canal-u.tv/producteurs/un...du_zero_absolu

    Voici un vidéo sur le froid et le zéro absolu ( qui m'a beaucoup aidé a comprendre )A la minute 00.46.00 ( dans les 10 prochaines secondes ) le scientifique nous dit pourtant que les électrons continuent de tourner.Ai-je mal compris ?

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